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[摘 要]目前，国家加大了对电气化铁路的改革和建设力度，并在许多方面进行了相应调整。由于通信光缆和通信电缆线铺设在一米以下的地面，铺设光缆沿着铁路线的方向，因此，通信电缆会受到交流牵引网的影响。所以，为充分保障电气化铁路通信线路及相关通信设备的安全有序运行，要科学地分析电气化铁路通信的电磁影响，保障电气化铁路的安全运行。
[关键词]电气化铁路；通信线路；干扰；防护
中图分类号：F53 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）27-0201-01
前言
电气化铁路是现代铁路现代化的发展方向。但是，电气化铁路对信号设备有强烈的电气化干扰，电气化对信号设备的影响主要是牵引电流对信号设备的干扰，接触网对信号机也有所影响，还存在危险电压对维修操作人员的人身安全的影响。因此，必须采取措施，使电气化区段的信号设备必须具备抗电气化干扰的能力。
1 电气化铁路对有线通信线路的电磁干扰影响
1.1 感性耦合
感性耦合又称磁影响。它是由接触网牵引电流所产生的交变电磁场，通过通信线路与接触网之间存在的互感而产生的对通信线路和设备的影响。
1.2 容性耦合
容性耦合又称为静电影响。它是在由接触网牵引电压产生的电场内，通过通信线路与接触网之间存在的耦合电容而产生的对通信线路和设备的影响。
1.3 阻性耦合
阻性耦合又称地电位影响。接触网牵引电流通过钢轨回流时，电流通过钢轨泄露入地，使人地点及附近的大地电位升高，接近的通信线路或设备接地装置的电位随之升高，对通信线路和设备产生影响。
1.4 不同通信线路的主要干扰源
电气化铁路区段被干扰的通信线路主要有直埋电缆和架空电缆。架空电缆和直埋电缆由于与铁路平行距离长，干扰源主要是接触网牵引电流；直埋电缆的另一个干扰源是钢轨牵引电流，该电流瞬时干扰量大，但作用距离短，而且钢轨还具有屏蔽作用，干扰强度较弱。
2 电磁防护在电气化铁路通信线路中的运用
在分析电气化铁路通信线路中受到的电磁影响有哪些之后，以此为出发点，在电气化铁路通信线路中做好电磁防护工作，对电气化铁道区段、通信设备、通信线路以及相关的工作人员采取防护措施，将接触网对通信线路产生的电磁影响降到最低，在最大程度上实现对通信设备的保护以及对工作人员人身安全的保护。
2.1 在电气化铁路通信线路中电缆线路的防护
电缆线路是通信线路的重要组成部分，也是发生电磁影响的重要因素，因此，加强电缆线路的防护工作尤为重要。首先，电缆线路一般情况下都是有金属护套予以保护的，因此，提高金属护套的屏蔽性能。如果能将金属护套的屏蔽性能提高，就可以达到完全屏蔽掉强电线路对通信导线的电耦合，部分地屏蔽掉磁耦合的目标。其次，绝缘变压器的作用在与感应纵电势与设备分隔开，使外线侧感应电势不直接作用在通信设备上，因此，将绝缘变压器用于金属回线引入车站或者通信设备上的时候，有效避免危险事故的发生，保证了设备以及人身的安全。最后，电气化铁路的通信站常常会遭受强电流的干扰，继而引发地电位会升高的状况，针对这种状况，最常采取的措施便是在距离通信站较远的地方架设辅助性的接地体，也就是将该接地体作为零电位与通信站的地网设备实现有效的链接，就可以强制性地把通信站地电位降下来。
2.2 在电气化铁路通信线路中光缆线路的防护
光缆线路也是通信线路的重要组成部分，同时也是发生电磁影响的重要因素，因此，加强对光缆线路的防护也是很重要的。第一，需要对光缆的金属性部件进行绝缘化处理，并在进行相关的光缆检修工作时，将金属性部件与大地接触，最大程度上减少危险性。第二，在光缆线路與牵引变电站的接地网不断接近的过程中，需要保证光缆的金属性部件不会与大地接触，避免将高电位与光缆相连接。第三，为了使得电气化铁路通信线路得到更好的运用，在通信设备中一般都会加入保护器SPD，其主要的作用就是用于防止外界因素的冲击。因此，在光缆的设置中加入保护器SPD，不仅可以起到防止雷电的作用，而且还能够对电位的升高有着防止作用。第四，在有铜线光缆中，需要对铜线进行放电管的安装工作，且为了缩小电影响的累积长度需要对铜线光缆的远波回路并入防护滤波器，保护好光缆线路，促进电气化铁路通信线路得到更好的发展。
3 铁路信号设备采取的措施
3.1 区分牵引电流
电气化区段以钢轨作为牵引回流通道，而信号设备又是以钢轨作为信号传输通道，即构成完整的轨道电路设备来完成联锁。所以要求轨道电路系统就应具备良好的电磁兼容性。为了使牵引电流分开，故在钢轨绝缘处设置扼流变压器。
3.2 减少钢轨电流的不平衡
3.2.1 首先应改善轨端接续线的运用状态，保证两条钢轨阻抗对称相等，其次采用等阻线以改善由于扼流变压器连接线长度不同而引起阻值不等状况，以此来减少轨道电路的纵向不平衡。
3.2.2 接触网的塔杆接地线不得直接与一侧钢轨连接，应通过火花间隙器间接的接向钢轨。按规则接触网的塔杆接地线应连接在轨道扼流变压器一次侧线圈的中心点上，或沿接触网塔杆装设一条专用的接地线，并间隔一定距离汇接于扼流变压器一次线圈的中心点上，以此来减少轨道电路的横向不平衡。
3.2.3 在牵引变电所装设优质地线，以减少变电所附近钢轨内返还的牵引电流量，从而降低钢轨不平衡的干扰电压值。
3.2.4 轨道电路接收输入端加装抗干扰适配器（不同的信号设备制式采用的适配器也不同），来缓解冲击电流，减少不平衡电流的影响。
3.2.5 选择适当的信号电流频率
交流牵引电流为50Hz工频，为了防护轨道电路不受牵引电流及其谐波的影响，轨道电路就必须采用低于50Hz或高于50Hz的电源供电。信号电流的频率增大，轨道上的损耗将增加，轨道电路的长度就要缩短。反之，轨道电路的长度会增长，故信号电流采用25Hz的轨道电路已被广泛使用。25Hz的轨道电路具有在受到牵引电流（基波及谐波）的干扰下，仍能保证完成轨道电路功能的防护干扰的能力。
3.3 增设滤波器防护环节
为防止交流牵引电流基波及其谐波电流对轨道电路的干扰，可在轨道电路受电端轨道继电器线圈并接防护盒（防护滤波器），使之滤掉不平衡电流的50Hz基波及谐波成分，并保证信号电流衰耗很小。
3.4 设置复示继电器
主要是在电路中加装轨道复示继电器，轨道复示继电器采用缓放继电器，可以有效阻止瞬间电流的干扰，防止轨道继电器的瞬间误动。以上列举了电气化铁路牵引供电对信号设备影响的主要因素，并就目前采取的防护措施进行了分析，希望对了解、学习、探讨该方面知识能起到启示和参考作用。
4 结语
铁路电气化牵引供电会对铁路信号设备产生诸多干扰，这些干扰会给铁路系统相关工作带来不小的影响。要切实降低牵引供电对信号设备的干扰，就需要理清干扰类型，明确干扰原因，进而制定相应的应对措施，解决干扰问题。
参考文献
[1] 杨世武.铁道信号抗干扰技术[M].北京：北京大学出版社，2012.
[2] 郭永良.基于施工角度的电气化铁路设计和优化探讨[J].科技展望，2016（2）.
[关键词]电气化铁路；通信线路；干扰；防护
中图分类号：F53 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）27-0201-01
前言
电气化铁路是现代铁路现代化的发展方向。但是，电气化铁路对信号设备有强烈的电气化干扰，电气化对信号设备的影响主要是牵引电流对信号设备的干扰，接触网对信号机也有所影响，还存在危险电压对维修操作人员的人身安全的影响。因此，必须采取措施，使电气化区段的信号设备必须具备抗电气化干扰的能力。
1 电气化铁路对有线通信线路的电磁干扰影响
1.1 感性耦合
感性耦合又称磁影响。它是由接触网牵引电流所产生的交变电磁场，通过通信线路与接触网之间存在的互感而产生的对通信线路和设备的影响。
1.2 容性耦合
容性耦合又称为静电影响。它是在由接触网牵引电压产生的电场内，通过通信线路与接触网之间存在的耦合电容而产生的对通信线路和设备的影响。
1.3 阻性耦合
阻性耦合又称地电位影响。接触网牵引电流通过钢轨回流时，电流通过钢轨泄露入地，使人地点及附近的大地电位升高，接近的通信线路或设备接地装置的电位随之升高，对通信线路和设备产生影响。
1.4 不同通信线路的主要干扰源
电气化铁路区段被干扰的通信线路主要有直埋电缆和架空电缆。架空电缆和直埋电缆由于与铁路平行距离长，干扰源主要是接触网牵引电流；直埋电缆的另一个干扰源是钢轨牵引电流，该电流瞬时干扰量大，但作用距离短，而且钢轨还具有屏蔽作用，干扰强度较弱。
2 电磁防护在电气化铁路通信线路中的运用
在分析电气化铁路通信线路中受到的电磁影响有哪些之后，以此为出发点，在电气化铁路通信线路中做好电磁防护工作，对电气化铁道区段、通信设备、通信线路以及相关的工作人员采取防护措施，将接触网对通信线路产生的电磁影响降到最低，在最大程度上实现对通信设备的保护以及对工作人员人身安全的保护。
2.1 在电气化铁路通信线路中电缆线路的防护
电缆线路是通信线路的重要组成部分，也是发生电磁影响的重要因素，因此，加强电缆线路的防护工作尤为重要。首先，电缆线路一般情况下都是有金属护套予以保护的，因此，提高金属护套的屏蔽性能。如果能将金属护套的屏蔽性能提高，就可以达到完全屏蔽掉强电线路对通信导线的电耦合，部分地屏蔽掉磁耦合的目标。其次，绝缘变压器的作用在与感应纵电势与设备分隔开，使外线侧感应电势不直接作用在通信设备上，因此，将绝缘变压器用于金属回线引入车站或者通信设备上的时候，有效避免危险事故的发生，保证了设备以及人身的安全。最后，电气化铁路的通信站常常会遭受强电流的干扰，继而引发地电位会升高的状况，针对这种状况，最常采取的措施便是在距离通信站较远的地方架设辅助性的接地体，也就是将该接地体作为零电位与通信站的地网设备实现有效的链接，就可以强制性地把通信站地电位降下来。
2.2 在电气化铁路通信线路中光缆线路的防护
光缆线路也是通信线路的重要组成部分，同时也是发生电磁影响的重要因素，因此，加强对光缆线路的防护也是很重要的。第一，需要对光缆的金属性部件进行绝缘化处理，并在进行相关的光缆检修工作时，将金属性部件与大地接触，最大程度上减少危险性。第二，在光缆线路與牵引变电站的接地网不断接近的过程中，需要保证光缆的金属性部件不会与大地接触，避免将高电位与光缆相连接。第三，为了使得电气化铁路通信线路得到更好的运用，在通信设备中一般都会加入保护器SPD，其主要的作用就是用于防止外界因素的冲击。因此，在光缆的设置中加入保护器SPD，不仅可以起到防止雷电的作用，而且还能够对电位的升高有着防止作用。第四，在有铜线光缆中，需要对铜线进行放电管的安装工作，且为了缩小电影响的累积长度需要对铜线光缆的远波回路并入防护滤波器，保护好光缆线路，促进电气化铁路通信线路得到更好的发展。
3 铁路信号设备采取的措施
3.1 区分牵引电流
电气化区段以钢轨作为牵引回流通道，而信号设备又是以钢轨作为信号传输通道，即构成完整的轨道电路设备来完成联锁。所以要求轨道电路系统就应具备良好的电磁兼容性。为了使牵引电流分开，故在钢轨绝缘处设置扼流变压器。
3.2 减少钢轨电流的不平衡
3.2.1 首先应改善轨端接续线的运用状态，保证两条钢轨阻抗对称相等，其次采用等阻线以改善由于扼流变压器连接线长度不同而引起阻值不等状况，以此来减少轨道电路的纵向不平衡。
3.2.2 接触网的塔杆接地线不得直接与一侧钢轨连接，应通过火花间隙器间接的接向钢轨。按规则接触网的塔杆接地线应连接在轨道扼流变压器一次侧线圈的中心点上，或沿接触网塔杆装设一条专用的接地线，并间隔一定距离汇接于扼流变压器一次线圈的中心点上，以此来减少轨道电路的横向不平衡。
3.2.3 在牵引变电所装设优质地线，以减少变电所附近钢轨内返还的牵引电流量，从而降低钢轨不平衡的干扰电压值。
3.2.4 轨道电路接收输入端加装抗干扰适配器（不同的信号设备制式采用的适配器也不同），来缓解冲击电流，减少不平衡电流的影响。
3.2.5 选择适当的信号电流频率
交流牵引电流为50Hz工频，为了防护轨道电路不受牵引电流及其谐波的影响，轨道电路就必须采用低于50Hz或高于50Hz的电源供电。信号电流的频率增大，轨道上的损耗将增加，轨道电路的长度就要缩短。反之，轨道电路的长度会增长，故信号电流采用25Hz的轨道电路已被广泛使用。25Hz的轨道电路具有在受到牵引电流（基波及谐波）的干扰下，仍能保证完成轨道电路功能的防护干扰的能力。
3.3 增设滤波器防护环节
为防止交流牵引电流基波及其谐波电流对轨道电路的干扰，可在轨道电路受电端轨道继电器线圈并接防护盒（防护滤波器），使之滤掉不平衡电流的50Hz基波及谐波成分，并保证信号电流衰耗很小。
3.4 设置复示继电器
主要是在电路中加装轨道复示继电器，轨道复示继电器采用缓放继电器，可以有效阻止瞬间电流的干扰，防止轨道继电器的瞬间误动。以上列举了电气化铁路牵引供电对信号设备影响的主要因素，并就目前采取的防护措施进行了分析，希望对了解、学习、探讨该方面知识能起到启示和参考作用。
4 结语
铁路电气化牵引供电会对铁路信号设备产生诸多干扰，这些干扰会给铁路系统相关工作带来不小的影响。要切实降低牵引供电对信号设备的干扰，就需要理清干扰类型，明确干扰原因，进而制定相应的应对措施，解决干扰问题。
参考文献
[1] 杨世武.铁道信号抗干扰技术[M].北京：北京大学出版社，2012.
[2] 郭永良.基于施工角度的电气化铁路设计和优化探讨[J].科技展望，2016（2）.