文档介绍：浅析铁路信号设备的防雷设计铁路信号设备综合防雷
[摘 要]随着我国铁路跨越式发展战略的全面实施,和大批微电子化、智能化信号设备的应用,铁路信号系统对防雷的要求更高了。因此,有必要对铁路信号防雷进行系统设计,利用现代雷电防护理论,采用合理的防护技术,对信号设备进行系统的防雷保护,减少雷电影响,延长设备使用寿命,提高设备可靠性。[关键词]铁路信号 防雷设计[中图分类号][文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)03-0008-011 雷电危害影响途径为更好的掌握铁路信号设备的防雷设计,首先应了解雷电影响铁路信号设备的途径。在雷暴活动区域内,雷电直接通过建筑物构架、信号传输线路、钢轨对地放电所产生的电击现象,即直接雷击。直击雷害发生概率较低,微电子设备抗直击雷能力也很低。除去直击雷危害外,一般为感应雷击危害。当雷电直击在装置有信号设备的建筑物或击在装置有信号设备的场所附近的构筑物、地面突出物或大地时,雷电电磁脉冲将在信号系统内产生过电压和过电流,这是雷电对铁路信号设备主要的影响途径。感应雷是雷电在雷云之间或雷云对地放电时,在附近的户外传输信号线路(如信号电缆线)、埋地电力线、设备间连接产生电磁感应并侵入设备,使串联在线路或终端的电子设备遭到损害。雷电冲击波向信号设备供电的电源系统侵入,侵入高压线传至高压变压器,若该变压器未装避雷器或避雷器失效,雷电波幅值又较大,就会击穿变压器初级、次级绕组间绝缘。这样数百千伏的雷电压就会直接侵入交流低压电源,严重破坏低压侧的信号设备。向信号设备的轨道电路侵入,轨道电路用钢轨作为传输线,它一般高出地面,有的铁路旁有高山、树木,有的是大桥,也容易遭雷击。雷电浪涌是近年来由于微电子设备(如计算机联锁设备)的不断应用而引起人们极大重视的一种雷电危害形式,同时其防护方式也不断完善。最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的,而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。2 直击雷防护―避雷针对于直击雷防护一般采用避雷针防护。普通避雷针,通常为一根铁棒,将端部磨尖,通过接地引下线将地电位(通常认为零电位)引至针尖,利用针尖的高度(比被保护物高出许多),比被保护物优先产生上行先导,与雷云的下行先导相遇,从而达到引雷入地的效果,保护其它建筑物免受雷击的侵害。预放电型避雷针利用了雷云产生的空间电场强度,预先使周围的空气电离,空气离子在空间电场的作用下加速接近雷云,从而使迎面先导提前与雷云的下行先导相遇,使得引雷的可靠性和半径提高,增强了保护性能。 雷击电磁脉冲防护―防雷器应用新型高能量密度的石墨电极材料。采用多电极堆,保证可控制的能量分配,并联电容控制对模块达到低残压水平。密封设计,安装方式没有限制,无电弧外泄,无须使用大体积的隔离金属箱。无需断电,所有模块都可取下检测和更换。安装简单,支持凯文接线,N/PE端的隧道式连接,免除调线的繁琐。容通电流大,反应速度快,插入损耗小。采用NPE模块的防雷器可在电网出现故障时,即使在地阻值高或地线连接不良的情况下,流经防雷器的电流可使前级保险丝脱逃,防雷器与电网隔离,防止防雷器损坏。3 对铁路站场雷电防护的分析铁路站场设备遭受过电压和过电流攻击的途径可分为直击雷、感应雷、传导雷、操作过电压4种。结合站场设备的分