编组站驼峰场和调车场信号设备直击雷防护方案思考研究

宋新斌,李建勇,于敬,王保仓

中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头电务段 内蒙古自治区包头市 014000

摘要：优化编组站驼峰场和调车场信号设备直击雷防护方案，避免编组站和调车场信号设备受到雷击，则需要优化接闪器系统，配置驱雷器，做好接地电阻组装工作，科学铺设保护线，优化天幕直击雷保护装置。本文将简单分析编组站驼峰场和调车场信号设备直击雷防护方案，希望能为铁路段防雷保护工作提供借鉴。

关键词：编组站驼峰场；调车场；信号设备；直击雷；防护方案

在编组站驼峰场和调车场信号设备配置区域，一旦遭受雷击，必然会导致设备运行终止，设备严重受损，甚至引发重大事故，导致人员伤亡，给国民的生命财产带来重大损失。因此，国家非常重视编组站驼峰场和调车场信号设备直击雷防护工作，防雷技术。

一、优化接闪器系统

接闪器系统的工作原理是将雷引入地下，使雷的电流得以释放，该系统的保护角度是45度，接地电阻为4Ω。接闪器系统结构组合简单，有良好的稳定性，便于维护。然而，该系统的保护范围比较小，对接地电阻有很高的要求，也会接触电压与跨步电压，因此，在系统配置与安装过程中，首先应注意做好接地装置工作，科学安装接闪器和引下线，促进接闪杆、接闪网和接闪带的完美结合，这样该系统可以直接承受雷电，保护编组站和信号设备。接闪器位于最上方，能够先将雷电流引入自身，雷电流经过引下线之后会进入接地装置，最终流入地下，避免设备受到损伤。在强雷区，在安装避雷装置的过程中，必须制定科学的安装方案，实施合理规划，严格做好每一步安装工作，确保避雷线设置安装的独立性，同时，要将避雷线的保护角控制在安全范围以内。其次，需要给变压器的边缘和其他电气设备的重要部位安装性能良好的避雷针，改善其避雷装置。初步安装好避雷装置之后，应制定维修保养制度，对避雷装置的运行采取实时监控，对于突发情况，应迅速解决，及时维修和更换受到严重损害和需要报废的避雷设备与零件。对于避雷装置的监控工作，需要引入先进的在线监测器和在线监测系统，这样方能全面检测避雷装置工作状况是否正常，便于及时发现问题并解决问题。在选用避雷器时，要注意做好避雷器分析工作。当前在国内所使用的避雷器有以下四种：

1、氧化锌避雷器。这种避雷器在国内的适用范围最为广泛，数量最多，其防雷效果较为良好。然而，不可忽视的是，这种避雷器有这样的缺陷——其化学特征导致这种避雷器很容易受到损耗，使用寿命短。

2、管型避雷器。这种避雷器防雷效果较好，然而，适用范围极为有限，具有分散性，很容易受到大气的影响。

3、角隙避雷器。这种避雷器结构组合简单，调整操作非常灵活，然而，无法有效抵抗异常天气带来的负面影响，雷电冲击抵御能力较差，因为这种避雷器存在角隙，很容易侵入异物，所以难免会致使避雷器被烧毁。

4、碳化硅阀型避雷器。这种避雷器组合结构复杂，无法实现大规模量产，其造价成本高，防雷性能尚且需要优化，

对于以上四种避雷器的不足，应采取针对性改善措施，同时，要做好大型气候数据库的建设工作，结合当地气候特征和地质条件设计防雷结构，尽量降低外在因素对防雷器性能的负面影响，全面优化接闪器系统防雷性能[1]。

二、配置驱雷器

驱雷器属于一种新型直击雷防护技术，能够削弱雷电流的强度，对下行先导发展速度进行控制，使之减速，同时，可以对上行先导始发进行抑制，使雷云放电通道受到破坏，进而防止雷电对编组站驼峰场和调车场信号设备造成危害。因为在驱雷器的支持下，无须实施引雷入地，所以不会在保护范围以内形成闪电，也不会产生感应电流。和接闪器系统与天幕直击雷保护装置相比，在编组站驼峰场和调车场区域安装驱雷器，能够对所处范围内的设备进行全面保护，防护手段更安全。一般来讲，驱雷器对接地电阻的要求是低于1 200 Ω，保护角能满足84°，因此保护范围更广。另外，驱雷器的抗风能力达到了12级，使用寿命比较长，至少30年，安装流程更简易，维护工作量比较小。据了解，当前在输配单线路、广电发射塔、雷达站、石油行业和通信站等地区，驱雷器的应用非常广泛，防雷效果良好。图一就是驱雷器装置：

三、做好接地电阻组装工作

接地电阻数值大小对防雷效果的影响不容忽视，因此，必须做好接地电阻组装工作。在具体组装过程中,应尽可能的降低接地电阻的数值。通常，使用接地电阻降阻剂能够进一步增加杆塔接地极的尺寸，使接地极与所接触的土壤之间的接触电阻数值得以降低。由此可见，降阻剂能够有效降低杆塔的接地电阻数值。据调查了解，当前常用的降阻剂普遍偏碱性，其 PH 值在 7.5 到8.6以内 ，可以对接地体进行有效保护[2]。

四、科学铺设保护线

在防雷接地设备安装工作中，应注意做好防雷保护线铺设工作，科学组装接地线，在具体工作中，应准确定位架空地线的接地点，根据所处地理位置与自然环境，对每一个架空地线的接地点进行准确定位，这样方能充分发挥保护线的功能，确保出现突发情况后信号设备系统依然可以保持运行的安全性与稳定性。另外，要架设好避雷线（通常，避雷线是一种架空地线），这样有助于提高防雷效果。

五、优化天幕直击雷保护装置

优化天幕直击雷保护装置，理应遵循其原理，坚持“上中和、下阻断”的基准，发挥主动预防作用，避免雷电对编组站驼峰场和调车场信号设备造成直接或者间接的侵害。天幕直击雷保护装置会充分发挥大电流开关的自动控制作用，进而中和雷云的下行先导，运用可控放电避雷针对雷电流进行削弱。天幕直击雷保护装置对接地电阻的要求不高，接地电阻通常要低于30Ω ，在该装置组合中，需要将保护角控制为70°，这样能够确保被保护物上方的电场强度与电荷密度低于击穿空气的参数,同时，对雷电的主放电渠道予以改变,做好设备防雷保护工作[3]。

结束语：

综上所述，优化编组站驼峰场和调车场信号设备直击雷防护方案，理应做好接闪器系统、接地电阻、避雷器、驱雷器和幕直击雷保护装置的安装工作，铺设好保护地线，结合当地气候特征和地质条件设计防雷结构，尽量降低外在因素对防雷器性能的负面影响，全面优化接闪器系统防雷性能，以此降低和消除雷电流对设备的损伤。

参考文献：

[1]吕华伟. 铁路驼峰信号设备的防雷保护[J].铁路通信信号工程技术,2018,3(3):8-10.

[2]廖显生, 阳晋 . 驼峰信号设备区域防雷补强整治探讨[J].铁路通信信号工程技术,2019,13(1):56-58.

[3]汪亮.防雷接地系统若干关键问题研究[J].电力系统，2019，11（32）.