乔志超， 向念文， 阳 晋， 张 璐

(1. 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 基础院，北京100070； 2. 华北电力大学 电气工程学院， 北京 102206)

信号系统是高速铁路的重要组成部分，而轨道电路作为信号系统的基础设备，利用铁路钢轨作为传输通道，其传输设备及信号电缆沿铁路线敷设且长期暴露在室外，是信号系统中最易遭受雷电强电磁脉冲威胁的设备。高速铁路信号系统利用轨道电路检查线路空闲状态、钢轨是否完整以及向列车传送行车信息，雷击会造成轨道电路设备损坏，严重影响列车的运行效率和行车安全。随着我国高速铁路运营里程的增多，信号系统的雷电灾害问题日益显露。2011年“7·23”甬温线特别重大铁路交通事故中，雷击造成温州南站多台信号设备损坏。2013—2015年，通过调研海南东环、武广高铁、东南沿海福厦线、厦深线多起雷击事故发现，事故造成多辆列车晚点，轨旁的调谐匹配单元、信号传输电缆和信号楼机械室内的防雷模拟网路盘、发送器、接收器均有损坏。由此可见，信号系统雷害问题是影响高速铁路安全可靠的重要因素之一，因此开展高速铁路信号系统雷电暂态模的研究具有重要意义。

目前我国信号系统的轨道电路统一制式为ZPW-2000(UM)轨道电路[1]，本文以ZPW-2000A轨道电路为例来说明信号系统雷电暂态的建模过程。轨道电路作为成熟的信号系统基础设备，传统的建模工作主要针对其工作频率(1 700～2 600Hz)，不能用于雷电暂态响应的分析[2-6]。由于雷电冲击信号的能量在宽频带范围内均有分布，所以需要建立设备的宽频模型来分析其雷电暂态过程。……