淺析電磁干擾對鐵路信號的影響及措施

摘要：在鐵路運輸領域，鐵路信號系統的正常運行對運輸安全非常重要。鐵路信號系統中各種元器件種類繁多，精密度高，非常容易受到各種電磁干擾。本文從牽引供電、雷電以及貫通地線三個方面對鐵路信號系統產生電磁干擾進行了詳細的分析與探討，并逐一提出了相應的對策，最終為鐵路信號的安全及提高信號的傳輸質量有所幫助。筆者希望通過自身的努力，提高鐵路信號的安全和傳輸質量，為我國鐵路技術工作者的決策提供一點參考。

關鍵詞：電磁干擾;鐵路信號系統;安全性

一、引言

近年來，隨著我國逐漸加快城市化進程的腳步，為了滿足人們出行的需要，增進區域間經濟交流的需要，以高速鐵道為代表的鐵路建設，正在極大提升鐵路的運行速度和客貨運輸量。但值得我們深入關注的是，電磁干擾對鐵路系統的日常運行帶來了危險，嚴重影響了鐵路信號在傳輸過程中的穩定性，對信號設備正常運行產生了危害，進而可能帶來不可預知的嚴重后果。因此，通過采取有效的措施，盡可能的減少電磁干擾對信號設備產生的影響。在信號傳輸的過程中，一旦有較明顯電磁干擾，有很大幾率對鐵路系統正常運轉帶來不可想象的負面影響，甚至會造成對乘客的生命安全和財產帶來威脅，電磁干擾已經成為制約我國鐵路行業未來發展的不可忽視的因素，保證鐵路運輸系統的正常運行具有重要的戰略意義。

二、分析電磁干擾對鐵路信號系統的主要影響

鐵路信號系統中存在大量的精密元器件，集成度也比較高，因此，電磁干擾會鐵路信號的紊亂，嚴重影響鐵路系統的運行安全，引發安全事故。

（一）牽引供電系統對鐵路信號造成的電磁干擾

在我國的鐵路系統中，牽引供電系統對鐵路信號系統產生的影響，主要體現在以下兩個方面。第一，牽引電流不夠平衡產生的牽引傳導性干擾。軌道電路與列車牽引回流載體相同，在鐵路信號系統與鐵軌連接的時候，需要扼流變壓器發揮作用，鐵軌連接時兩線圈匝數相一致，牽引電流磁通量方向相反，當磁通量大小保持一致時，就不會對信號設備造成不良影響。但是在鋼軌阻抗大小、對地泄漏等因素影響下，則會出現牽引電流不平衡現象，導致電子設備損壞、信號失真等情況出現。第二，牽引電磁干擾。鐵路沿線高負荷電路中出現電磁干擾較多，導致信號電纜出現感應電壓，降低了信號的傳輸質量，更有可能擊穿絕緣信號線，威脅到列車的運行安全。第三，有時接地電位急劇上升，會出現大地與貫通地線間出現漏電的情況，造成電路短路，進而引發電氣信號設備的故障。

（二）雷電對鐵路信號造成的電磁干擾

當正負兩種電荷互相接近時，并在空氣摩擦過程中產生閃電和較強大的電力保護。由于雷源離鐵路較遠，因此，并不會對鐵路信號系統產生影響，然而，雷源產生的雷擊，可以對信號產生兩種影響，即感應電擊和直接電擊。感應電擊是在放電的過程中會引起周圍磁場的變化，形成變化的電磁脈沖，電磁脈沖沿著外部的有效介質損壞電路中的靈敏部件。直接電擊是雷電所發出的電荷會直接作用到鐵路的信號傳輸系統當中，在放電的過程中也會產生較大的磁場，引起周圍通行環境的改變，鐵路信號運行系統產生極大的危害。

（三）貫通地線對信號造成的電磁干擾

在現有的鐵路系統運行過程中，貫通地線對地鐵信號設備產生的影響主要分為以下兩點 ：第一，信號電纜中的電流注入與貫通地線相對稱，方向相反，這時候兩者產生的感應電動勢是相一致的，信號設備的感應電動勢為零。第二，信號電纜設備和貫通地線的電流不對稱，在這樣的情況下，一般信號電纜會產生感應電動勢在靠近貫通地線的位置，其電動勢會達到最大值。

三、針對鐵路信號電磁干擾的有效防范措施

通過前面的分析，我們了解了鐵路信號系統中最為常見的電磁干擾種類，這些電磁干擾在危害程度、持續時間、控制難度等方面上都存在一定的差異，因此，提出有效的防范措施，降低安全事故發生的概率，保障列車正常運行，都會帶來十分積極的意義。

（一）針對牽引供電系統對鐵路信號造成的電磁干擾的措施

降低牽引供電系統對鐵路信號造成的影響，第一，可以設置安全防雷或者接地設施，保證整個鐵路系統的安全運行。利用鐵路牽引供電系統的供電環節，科學合理的設計電路，然后選擇合適的電氣設備，以此來降低電池和電流的干擾。第二，使用最科學的方式對牽引系統進行供電，為了能夠保證回流線的對稱性，盡量延長供電回路，確保回流工作能夠順利的進行，防止電流在回流的過程中受到電磁的干擾。第三，優化施工工藝和規范的操作流程，保證整體項目的建設能夠符合防電磁干擾技術的相關要求。第四，在鐵路運輸過程中使用正確的連接方式，對貫穿地線進行連接，防止使用連接或者替代的方式進行電纜的施工，工作人員需要嚴格按照相關標準的要求和規定進行操作，確保施工的規范性，以此來提高鐵路信號系統運行的可靠性。

（二）針對雷電對鐵路信號電磁干擾的措施

為了有效預防雷電等自然因素對鐵路信號系統帶來的電磁干擾，需要在信號設備機械室上構建相關的雷防設備。選擇使用避雷網作為接閃器來對雷擊進行有效防范，在列車機械室頂部搭建避雷針，同時在鋪設防雷設備中嚴格按照相關的施工技術標準進行作業。針對鐵路信號系統中的鐵磁物質盒需要檢查并確認其有效接地，只有這樣，才能夠有效屏蔽掉雷電所產生的電磁場，在室外信號設備中成功進行接地體設備的安裝作業。

（三）針對貫通地線對鐵路信號電磁干擾的措施

為減少線路中感應電動勢，需要確保地線外套材質，通常情況下會選擇質量較高的環保型材料，在減小接地電阻的基礎上，使漏泄能力得到進一步提高。同時，在對信號電纜、貫通地線敷設過程中，也要注意兩者之間距離。此外，通過室內監測系統的構建，可以對電纜絕緣指標進行檢查和監控，避免信號電纜絕緣層出現損壞情況，并維護信號系統安全和穩定。

結束語

隨著我國鐵路事業不斷發展，電磁干擾問題也引發社會各界密切關注，受到電磁干擾影響也會對鐵路系統正常運行造成不良影響。筆者通過從電磁干擾對鐵路信號系統的主要影響展開詳細的分析，從牽引供電、雷電以及貫通地線等三個方面出發，有針對的提出了相應的措施，確保鐵路信號系統的安全和穩定。

參考文獻

[1]朱世雄.試析電磁干擾對鐵路信號的影響[J].科技創新與應用，2019（24）：55-56。

[2]王順順.電磁干擾與鐵路信號安全的相關性研究[J].電子世界，2019（18）：161-162。

作者簡介：王志剛，（1984-8-）哈爾濱鐵道職業技術學院，副教授。

（哈爾濱鐵道職業技術學院 黑龍江 哈爾濱 150060）