小議鐵路通信設(shè)備的安全防護(hù)
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隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展，我國(guó)的鐵路通信技術(shù)設(shè)備不斷得到更新，其中一些先進(jìn)設(shè)備，具備高集成度、低電路電壓的特點(diǎn)，這不利于提高鐵路通信設(shè)備的抗電性，這樣就導(dǎo)致了一系列的雷害現(xiàn)象，為了提高鐵路通信設(shè)備的防雷性能，我們要進(jìn)行相關(guān)措施的有效應(yīng)用，避免確保信號(hào)線、電源線及其天饋線等的抗電性能，確保傳輸線路、通信設(shè)備的安全運(yùn)行，保證相關(guān)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。
為了做好鐵路通信設(shè)備的防雷安全工作，我們要了解雷電的物理特性，一般來(lái)說(shuō)，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(shí)期是非常頻繁的，這對(duì)鐵路運(yùn)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(shè)備，更加不利于鐵路運(yùn)輸業(yè)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。雷暴云現(xiàn)象不利于鐵路通信設(shè)備的正常運(yùn)行，在季節(jié)交換的時(shí)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(jìn)行下落，其必然導(dǎo)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(fù)電荷的冰晶則處于云層下部。對(duì)流運(yùn)動(dòng)持續(xù)不斷會(huì)讓電荷越聚越多，最終形成具有強(qiáng)大電場(chǎng)的雷暴云。
一般來(lái)說(shuō)，鐵路通信設(shè)備遭受雷擊的途徑主要分為以下方面，雷電沖擊波通過(guò)戶外傳輸線路進(jìn)行傳播，導(dǎo)致通信設(shè)備發(fā)生一定的故障，其電流強(qiáng)度高，隨著時(shí)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(duì)于鐵路通信設(shè)備有重大危害，對(duì)架空通信光纜、電纜等通信線路都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的感應(yīng)過(guò)電壓和感應(yīng)過(guò)電流。一旦感應(yīng)過(guò)電壓和過(guò)電流被引入通信設(shè)備的內(nèi)部，將產(chǎn)生嚴(yán)重干擾甚至毀壞通信設(shè)備。另一種是雷擊大地或接地體，引起地電位上升，對(duì)通信設(shè)備產(chǎn)生反擊，損害通信設(shè)備。因此，我們要做好通信設(shè)備的防雷工作，確保其電流的有效疏導(dǎo)，所謂的電流疏導(dǎo)就是利用相關(guān)避雷設(shè)施實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的轉(zhuǎn)移，以確保電流對(duì)鐵路通信設(shè)備的破壞，這種疏導(dǎo)的方式，是應(yīng)用廣泛的防雷擊保護(hù)模式。隔離，就是將被保護(hù)的設(shè)備、物品與雷電信號(hào)進(jìn)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(jìn)行中和，從而起到阻止雷電形成這一目的。
在疏導(dǎo)環(huán)節(jié)中，避雷針設(shè)備的應(yīng)用時(shí)比較廣泛的，它通過(guò)對(duì)雷擊點(diǎn)的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷電流的引導(dǎo)，以有效保護(hù)通信設(shè)備的安全性，是其免受雷擊，在此過(guò)程中，避雷針頂部會(huì)形成一個(gè)局部電場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)雷電導(dǎo)入方向的影響，需要注意的是，雷電防護(hù)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(hù)措施。此外，在避雷針的選擇上，不僅要質(zhì)量?jī)?yōu)良而且還要有比較大的保護(hù)范圍，并且無(wú)無(wú)言，且不會(huì)對(duì)造成通信干擾。目前市場(chǎng)上可供選擇的避雷針有傳統(tǒng)的被動(dòng)式避雷針和主動(dòng)式的球體避雷針。為了保證鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，我們要進(jìn)行車站的多層次維護(hù)，通過(guò)相應(yīng)措施的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、機(jī)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(hù)網(wǎng)模式，在車站保護(hù)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(hù)。另外，要將室外信號(hào)設(shè)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(hào)系統(tǒng)處于雷電電磁脈沖屏蔽中。我們要也確保機(jī)房各個(gè)設(shè)備之間的有效等位連接，確保多類接觸系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，否則一旦發(fā)生雷擊現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致地電位反擊現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而不利于相關(guān)設(shè)備的維護(hù)，更加不利于相關(guān)人員生命財(cái)產(chǎn)安全的保證。所以需要用連接導(dǎo)線或者電壓保護(hù)器將防雷裝置、建筑物的金屬構(gòu)架、金屬裝置、外來(lái)導(dǎo)體物、電氣設(shè)備和電源裝置等連接起來(lái)，使他們處于同一電位之上。對(duì)應(yīng)重要的通信工程來(lái)說(shuō)，可以考慮安裝放射性避雷裝置。為了促進(jìn)防雷環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運(yùn)行，我們需要做好以下措施，一般來(lái)說(shuō)，過(guò)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(qiáng)，因此我們要進(jìn)行法拉第籠式接地系統(tǒng)的有效應(yīng)用，確保通信機(jī)械室內(nèi)部相關(guān)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性，通過(guò)對(duì)搭焊接環(huán)節(jié)的應(yīng)用，提升設(shè)備的抗雷能力。其上端應(yīng)與房頂避雷裝置、下端應(yīng)與接地網(wǎng)、中間應(yīng)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(shè)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(yīng)使用含銀環(huán)氧樹(shù)脂導(dǎo)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(shí)，我們也要重視引入機(jī)房的電纜空線對(duì)接地的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)相關(guān)科學(xué)方法的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備的抗雷擊能力。
鐵路交通業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，離不開(kāi)鐵路通信設(shè)備防火防雷安全防護(hù)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(tuán)電務(wù)電化工程有限公司）