小議鐵路通信設備的安全防護
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隨著經(jīng)濟建設發(fā)展，我國的鐵路通信技術(shù)設備不斷得到更新，其中一些先進設備，具備高集成度、低電路電壓的特點，這不利于提高鐵路通信設備的抗電性，這樣就導致了一系列的雷害現(xiàn)象，為了提高鐵路通信設備的防雷性能，我們要進行相關(guān)措施的有效應用，避免確保信號線、電源線及其天饋線等的抗電性能，確保傳輸線路、通信設備的安全運行，保證相關(guān)人員的生命財產(chǎn)安全。
為了做好鐵路通信設備的防雷安全工作，我們要了解雷電的物理特性，一般來說，雷電是以每秒100次頻率的方式出現(xiàn)的，這種雷電現(xiàn)象在某些時期是非常頻繁的，這對鐵路運輸業(yè)造成一定的影響，特別是一些抗雷性能較低的鐵路通信設備，更加不利于鐵路運輸業(yè)的安全穩(wěn)定運行。雷暴云現(xiàn)象不利于鐵路通信設備的正常運行，在季節(jié)交換的時候，受自然環(huán)境的影響，冷暖氣流發(fā)生相遇，出現(xiàn)水滴，這些水滴由于重力作用的影響，進行下落，其必然導致與相關(guān)空氣氣流的摩擦。形成帶有不同大小電荷的水滴。上升的氣流將帶有正電荷的小冰晶處于云層上部，下降速度較大的帶有負電荷的冰晶則處于云層下部。對流運動持續(xù)不斷會讓電荷越聚越多，最終形成具有強大電場的雷暴云。
一般來說，鐵路通信設備遭受雷擊的途徑主要分為以下方面，雷電沖擊波通過戶外傳輸線路進行傳播，導致通信設備發(fā)生一定的故障，其電流強度高，隨著時間的變化而變化，其放電環(huán)節(jié)的頻率范圍是比較廣泛的，對于鐵路通信設備有重大危害，對架空通信光纜、電纜等通信線路都會產(chǎn)生強大的感應過電壓和感應過電流。一旦感應過電壓和過電流被引入通信設備的內(nèi)部，將產(chǎn)生嚴重干擾甚至毀壞通信設備。另一種是雷擊大地或接地體，引起地電位上升，對通信設備產(chǎn)生反擊，損害通信設備。因此，我們要做好通信設備的防雷工作，確保其電流的有效疏導，所謂的電流疏導就是利用相關(guān)避雷設施實現(xiàn)對電流的轉(zhuǎn)移，以確保電流對鐵路通信設備的破壞，這種疏導的方式，是應用廣泛的防雷擊保護模式。隔離，就是將被保護的設備、物品與雷電信號進行隔離，以免遭受雷擊。等位，就是將處于工作地段的建筑物、通信塔等歸放到同一電位上。消散，這是根據(jù)自然放電規(guī)律將不同性質(zhì)的電荷與帶電云中的電荷進行中和，從而起到阻止雷電形成這一目的。
在疏導環(huán)節(jié)中，避雷針設備的應用時比較廣泛的，它通過對雷擊點的控制，實現(xiàn)對雷電流的引導，以有效保護通信設備的安全性，是其免受雷擊，在此過程中，避雷針頂部會形成一個局部電場，從而實現(xiàn)對雷電導入方向的影響，需要注意的是，雷電防護系統(tǒng)一定要有優(yōu)質(zhì)的避雷針、下引線和統(tǒng)一的接地網(wǎng)，要有完善的直擊雷電防護措施。此外，在避雷針的選擇上，不僅要質(zhì)量優(yōu)良而且還要有比較大的保護范圍，并且無無言，且不會對造成通信干擾。目前市場上可供選擇的避雷針有傳統(tǒng)的被動式避雷針和主動式的球體避雷針。為了保證鐵路運輸系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，我們要進行車站的多層次維護，通過相應措施的應用，實現(xiàn)對計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)、機房接地系統(tǒng)、天饋系統(tǒng)、車站供電系統(tǒng)等的有效控制，建立整體防護網(wǎng)模式，在車站保護網(wǎng)的構(gòu)件上要求在攔截、分流、均衡、接地、布線、布局做完整的多層次的綜合防護。另外，要將室外信號設備置于金屬箱、金屬盒內(nèi)，并且保證金屬箱、金屬盒良好接地，使得信號系統(tǒng)處于雷電電磁脈沖屏蔽中。我們要也確保機房各個設備之間的有效等位連接，確保多類接觸系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，否則一旦發(fā)生雷擊現(xiàn)象，就會導致地電位反擊現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而不利于相關(guān)設備的維護，更加不利于相關(guān)人員生命財產(chǎn)安全的保證。所以需要用連接導線或者電壓保護器將防雷裝置、建筑物的金屬構(gòu)架、金屬裝置、外來導體物、電氣設備和電源裝置等連接起來，使他們處于同一電位之上。對應重要的通信工程來說，可以考慮安裝放射性避雷裝置。為了促進防雷環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運行，我們需要做好以下措施，一般來說，過電壓值與通信站的接地電阻是切身相關(guān)的，是成正比的，耐雷水平與這兩者又是成反比的，也就是接地電阻越小，其耐雷性能就越強，因此我們要進行法拉第籠式接地系統(tǒng)的有效應用，確保通信機械室內(nèi)部相關(guān)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性，通過對搭焊接環(huán)節(jié)的應用，提升設備的抗雷能力。其上端應與房頂避雷裝置、下端應與接地網(wǎng)、中間應與各層均壓網(wǎng)或環(huán)形接地母線焊接成電氣上連通的法拉第籠式接地系統(tǒng)。設備的金屬外殼、金屬框架以及各種電纜的金屬外皮等的接地螺栓應使用含銀環(huán)氧樹脂導電膠粘合。入戶處加裝合適的避雷器，使高電壓脈沖分流入地。與此同時，我們也要重視引入機房的電纜空線對接地的問題，通過對相關(guān)科學方法的應用，實現(xiàn)相關(guān)設備的抗雷擊能力。
鐵路交通業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，離不開鐵路通信設備防火防雷安全防護措施的深化，這需要引起我們的重視。（本文作者：邊君飛 單位：中鐵二十一局集團電務電化工程有限公司）