電磁防護在電氣化鐵路通信線路中的運用

摘 要：電氣化鐵路可以看作一個系統(tǒng)，是由多個子系統(tǒng)、部門所共同組成的，由于各個子系統(tǒng)、部門之間是處于共存的狀態(tài)，相互之間必然有著各種各樣的影響因素。通信線路作為電氣化鐵路的重要組成部分，主要會受到電磁影響，而電磁影響就包括磁影響、電影響以及阻性耦合這三個方面。為了使得電氣化鐵路通信線路得到更好的發(fā)展，勢必要進行電磁防護工作來予以保證。因此，文章結(jié)合相關(guān)論點，對如何運用提出相關(guān)策略進行討論與研究。

關(guān)鍵詞：電磁防護；電氣化鐵路；通信線路；電磁影響

1 概述

當今世界的格局呈現(xiàn)整體化、多極化的發(fā)展趨勢，在世界格局中扮演著不同角色的各個國家，無論是在經(jīng)濟、政治還是文化等其他各個方面都已經(jīng)緊密聯(lián)系在一起，因此，在受到整體環(huán)境因素的影響之下，我國的交通事業(yè)也得到快速的發(fā)展。

鐵路這一交通工具是我國交通事業(yè)發(fā)展起步工具之一，至今為止在交通領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用，隨著科技這一因素的進步與發(fā)展，鐵路這一交通工具也受到科技進步所帶來的影響而發(fā)生了一系列的改變。電力是目前我國鐵路運行所采用的新型動力源，因此電氣化鐵路也成為了我國鐵路的重要構(gòu)成。電氣化鐵路主要是為電力機車以及動車提供運行軌道，電力機車是電氣化鐵路的重要牽引動力，由于機車自身并沒有攜帶能源，便采取了利用牽引供電系統(tǒng)的方式為其提供運行電力。牽引供電系統(tǒng)的構(gòu)成包括牽引變電所以及接觸網(wǎng)兩個部分。目前，國家加大了電氣化鐵路的改造建設(shè)力度，對諸多方面都做出了相應(yīng)的調(diào)整。由于通信光纜以及通信電纜線路被鋪設(shè)在距離地面的一米以下，沿著鐵路線的方向進行光電纜埋設(shè)，因此通信光纜以及通信電纜會遭受交流牽引網(wǎng)的電擊影響。所以，為了充分保障電氣化鐵路通信線路以及相關(guān)通信設(shè)備的安全有序運行，必須對電氣化鐵道通信的電磁影響進行科學(xué)分析并找到適當?shù)姆雷o措施，以保證電氣化鐵路的安全運行。

2 電氣化鐵路通信線路中電磁影響

在提出電磁防護在電氣化鐵路通信線路中的運用之前首先要做的一個步驟就是明確影響電氣化鐵路通信線路的電磁影響有哪些。目前，在我國，電氣化鐵道所采用工頻單相交流制式為50Hz，27.5kV，因此，由于電壓與電流間會產(chǎn)生雙重的電磁感應(yīng)，在電磁感應(yīng)的相互作用下，電氣化鐵路周圍的金屬物質(zhì)便成為了導(dǎo)電的導(dǎo)體，并與大地在進行導(dǎo)電的過程中形成一定的電流或者電壓，這對于鐵路的安全運行來說是一種隱患，不僅影響設(shè)備的正常使用，還會對人們的生命安全造成嚴重威脅。為此，在進行電磁防護的運用之前，只有將電氣化鐵路通信線路中存在哪些電磁影響明確化，才能在此基礎(chǔ)上對癥下藥。

2.1 磁影響

電磁影響的第一個組成部分就是磁影響，所謂的磁影響，是指導(dǎo)線受到交流電氣化鐵路所產(chǎn)生的牽引電流的電磁影響，會在其四周形成相應(yīng)的交變磁場，如果鐵路通信設(shè)備在此交變磁場中工作，便會受到其產(chǎn)生的電磁感應(yīng)作用，使得電氣化鐵路通信線路在相關(guān)的導(dǎo)線上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，而且感應(yīng)電動勢的分布狀態(tài)是以導(dǎo)線的方向為指向呈現(xiàn)出軸向分布的特點，由于電氣化鐵路的牽引網(wǎng)不是以分布規(guī)律的方式所呈現(xiàn)的，而是以一種單相不對稱的方式形成的，直接影響著通信質(zhì)量，這會對鐵路的安全運行形成極大隱患。因此，一旦產(chǎn)生這種情況，無論是在正常運行還是接地故障狀態(tài)，都會使得電氣化鐵路通信線路受到影響。

2.2 電影響

電磁影響的第二個組成部分就是電影響，而所謂的電影響，從某一方面來講，電氣化鐵道在與通信線路接觸的過程中，電氣化鐵道的重要組成部分接觸網(wǎng)與通信線路之間產(chǎn)生電容，由于通信線路與大地之間存在耦合電容，因此接觸網(wǎng)上的高電壓就通過這2個電容入地形成回路，從而形成電流，并且作用于通信導(dǎo)線上，因此也就產(chǎn)生了電壓。電影響在通信導(dǎo)線上產(chǎn)生電壓，與四個方面相關(guān)，分別為接觸網(wǎng)的工作電壓、電容、長度以及通信線路對地電容的大小。電影響對電氣化鐵路通信線路的影響，主要是鐵路上方，像架空明線、架空電纜等方面，而不影響著地下電纜或者是接地金屬護套的電纜，因為這些方面接觸不到電。

2.3 阻性耦合影響

阻性耦合影響，是電磁影響的第三個組成部分，電流的傳輸需要一個閉合的通路，所謂的阻性耦合影響就是指電流將大地視為傳輸電流的導(dǎo)線，借助大地自身的導(dǎo)電性形成一個閉合線路，產(chǎn)生相應(yīng)的電流并作用于交流電氣化鐵路以及其通信線路之上，對通信線路產(chǎn)生危險影響。當電力機車通過時，在這一過程中就會有大電流沿鋼軌漏泄入地，從而在周圍大地中將形成高電位，與此同時，由于電氣化鐵路通信線路所借助的通信設(shè)備都是與地面接觸的，因此，通信設(shè)備與通信電纜之間就會產(chǎn)生電位差。如果所存在的電位差相差的越大，對通信設(shè)備、通信線路以及相關(guān)的工作人員所構(gòu)成的危害則會越大，甚至?xí)霈F(xiàn)不可預(yù)估的糟糕局面。

3 電磁防護在電氣化鐵路通信線路中的運用

在分析電氣化鐵路通信線路中受到的電磁影響有哪些之后，以此為出發(fā)點，在電氣化鐵路通信線路中做好電磁防護工作，對電氣化鐵道區(qū)段、通信設(shè)備、通信線路以及相關(guān)的工作人員采取防護措施，將接觸網(wǎng)對通信線路產(chǎn)生的電磁影響降到最低，在最大程度上實現(xiàn)對通信設(shè)備的保護以及對工作人員人身安全的保護。

3.1 在電氣化鐵路通信線路中電纜線路的防護

電纜線路是通信線路的重要組成部分，也是發(fā)生電磁影響的重要因素，因此，加強電纜線路的防護工作尤為重要。首先，電纜線路一般情況下都是有金屬護套予以保護的，因此，提高金屬護套的屏蔽性能。如果能將金屬護套的屏蔽性能提高，就可以達到完全屏蔽掉強電線路對通信導(dǎo)線的電耦合，部分地屏蔽掉磁耦合的目標。其次，絕緣變壓器的作用在與感應(yīng)縱電勢與設(shè)備分隔開，使外線側(cè)感應(yīng)電勢不直接作用在通信設(shè)備上，因此，將絕緣變壓器用于金屬回線引入車站或者通信設(shè)備上的時候，有效避免危險事故的發(fā)生，保證了設(shè)備以及人身的安全。最后，電氣化鐵路的通信站常常會遭受強電流的干擾，繼而引發(fā)地電位會升高的狀況，針對這種狀況，最常采取的措施便是在距離通信站較遠的地方架設(shè)輔助性的接地體，也就是將該接地體作為零電位與通信站的地網(wǎng)設(shè)備實現(xiàn)有效的鏈接，就可以強制性地把通信站地電位降下來。

3.2 在電氣化鐵路通信線路中光纜線路的防護

光纜線路也是通信線路的重要組成部分，同時也是發(fā)生電磁影響的重要因素，因此，加強對光纜線路的防護也是很重要的。第一，需要對光纜的金屬性部件進行絕緣化處理，并在進行相關(guān)的光纜檢修工作時，將金屬性部件與大地接觸，最大程度上減少危險性。第二，在光纜線路與牽引變電站的接地網(wǎng)不斷接近的過程中，需要保證光纜的金屬性部件不會與大地接觸，避免將高電位與光纜相連接。第三，為了使得電氣化鐵路通信線路得到更好的運用，在通信設(shè)備中一般都會加入保護器SPD，其主要的作用就是用于防止外界因素的沖擊。因此，在光纜的設(shè)置中加入保護器SPD，不僅可以起到防止雷電的作用，而且還能夠?qū)﹄娢坏纳哂兄乐棺饔?。第四，在有銅線光纜中，需要對銅線進行放電管的安裝工作，且為了縮小電影響的累積長度需要對銅線光纜的遠波回路并入防護濾波器，保護好光纜線路，促進電氣化鐵路通信線路得到更好的發(fā)展。

4 結(jié)束語

電氣化鐵路在我國的發(fā)展步伐越來越快，國家對其建設(shè)也高度重視，因此，要及時解決電氣化鐵路通信線路的相關(guān)問題，做好電磁防護工作，保證通信設(shè)備和通信線路的安全，減少危險事故的發(fā)生，促進交通事業(yè)的整體發(fā)展與進步。

參考文獻

[1]李良威，唐偉，潘英.淺談電氣化鐵路牽引變電所的戰(zhàn)備設(shè)計與搶修原則[J].國防交通工程與技術(shù)，2016（1）.

[2]郭永良.基于施工角度的電氣化鐵路設(shè)計和優(yōu)化探討[J].科技展望，2016（2）.