浅谈铁路信号户外机柜结构设计中应考虑的问题

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摘 要：随着经济的发展，各处都在兴建铁路，铁路确实拉动了各地的交流，使得人们的出行变得更加方便。铁路信号户外机柜能够很好地保证铁路运行时的安全，然而铁路信号户外机柜由于其安装位置的特殊性，很容易遇到麻烦，因此文章针对铁路信号户外机柜，首先分析了其可能遇到的环境麻烦，然后总结出了一些其在结构设计中需要考虑的问题，希望对设计人员有所帮助。
关键词：铁路信号户外机柜；结构设计；问题；考虑
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.223
1 前言
经济在发展，铁路也在发展，铁路信号户外机柜能够更好地帮助铁路的运行，然而，在由于一些环境因素的影响，铁路信号户外机柜很容易受到破坏，这极大地影响了铁路的正常运转，造成了很大的经济损失。因此文章中对于铁路信号户外机柜结构设计中应该考虑的问题的探讨是十分有意义的，希望能够借此加强铁路信号户外机柜对环境的适应性。笔者希望文章能够得到相关人员的借鉴，不断改善技术，创造出更有抵抗力的铁路信号户外机柜。
2 铁路信号户外机柜可能遇到的环境麻烦
铁路信号户外机柜，不同于其他机柜，它安装在户外，也就是铁道旁，正是由于铁路信号户外机柜的安装环境，很有可能导致其遇到很多环境上的麻烦。一般情况下会出现以下几点麻烦：
（1）一些气候因素会给铁路信号户外机柜带来麻烦，例如温度、空气湿度、太阳的辐射以及降水量等，这些都容易对铁路信号机组产生破坏[1]。
（2）在外界环境中存在的一些霉菌以及一些动物、昆虫等都有可能破坏铁路信号户外机柜。
（3）一些化学物质可能会对铁路信号户外机柜进行腐蚀，由于工业生产，可能会排放一些有毒的气体，例如二氧化硫、氯气等，这些气体会破坏铁路信号户外机柜。
（4）外部对铁路信号户外机柜的冲击会破坏铁路信号机柜。
（5）外部的电磁干扰，雷电静电等也会干扰到铁路信号户外机柜[2]。
3 铁路信号户外机柜结构设计中应考虑的问题
结合笔者的工作经验，笔者总结出了以下几点在铁路信号户外机柜的结構设计中应该考虑的问题，希望能够得到设计人员的重视。
3.1 铁路信号户外机柜尺寸标准
铁路信号户外机柜需要满足一定的尺寸标准，只有这样，才能够保证其更好地适应外界的环境。安装尺寸需要考虑到设备的兼容性以及互换性。国家对于机械结构尺寸制定了三个标准，分别是：IEC61969-2-2000、IEC61969-2-1-2000以及IEC61969-2-2-2000，这些标准对铁路信号户外机柜的高度、宽度、深度等进行了严格的规定[3]。而一般情况下，在设计时，会在外形尺寸和有效尺寸之间留出一定的差值，这样做是为了使得铁路信号户外机柜能够更好地适应外界环境的变化，不至于受到干扰。
3.2 铁路信号户外机柜的密封性
由于铁路信号户外机柜工作环境的问题，一定要保证其密封性，否则很容易受到外界的侵袭。国家要求铁路信号户外机柜能够抵挡异物的侵入，标准为：即使不能阻挡全部的异物，也要保证侵入的异物不会影响到铁路信号户外机柜的正常运转。防水性要参照《外壳防护等级的分类》，此外，密封性还能阻挡一定的盐雾、霉菌等侵蚀。综合以上因素考虑，我们可以发现选用IP55的防护等级作为铁路信号户外机柜的防护等级十分恰当。
3.3 铁路信号户外机柜温度湿度控制
铁路信号户外机柜内部的温度以及适度也对机柜本身有较大的影响，例如，湿热的环境容易影响到设备的使用寿命也可能导致设备无法正常运转；高温高湿都会催化大气污染物；高湿的环境还会使得大气中化学颗粒的活性提高；高温的环境盐雾等的腐蚀上更加迅速；除此以外，湿热的环境对于霉菌的生长十分有利，因此，在结构设计时，需要考虑到这些问题。传统的强迫风冷措施不适宜，这是因为，环境中较差的空气一旦被带入机柜内部，流经各元件，就有可能对这些元件造成破坏。在铁路信号户外机柜的冷却上可以考虑风冷、液冷或者热交换的办法，这样的设计更具科学性。除此以外，在机柜的结构设计上还要考虑使用双层结构，例如前后门、侧板等处，在两层之间添加隔热材料，这样能够很好地抵御外界的温度等影响。
3.4 铁路信号户外机柜物理设计考虑
物理设计考虑的方向有以下两个方面：
1）电磁兼容问题。电磁兼容性问题的影响一般不大，这是因为，尽管外界环境中会有很多的电磁干扰，然而，铁路信号户外机柜的密封性就很好地解决了这些问题，而接下来需要考虑的问题则是机柜内部元件的电连接以及机柜接地的问题。2）安全接地问题。为了实现电气的连续并且能够安全接地，机柜的门、盖板等处需要与框架紧实地连接起来，如果必要，还需要对其设置警告标识。
3.5 铁路信号户外机柜材料以及表面涂覆
还是由于铁路信号户外机柜的环境因素的影响，使得其很容易受到外界的腐蚀，因此，对于机柜的材料应该万分注意，使用那些抗腐蚀性能强的材料，例如不锈钢板。如果所用的材料是普通的钢材，则还需要在钢材外进行一层涂覆，以保证机柜的抗腐蚀性。涂覆的材料需要有足够的稳定性，并且抗腐蚀能力强，与金属的粘结性强，且表面耐磨，硬度高。可以考虑使用油漆涂覆层或者是塑料覆盖层。尤其是塑料覆盖层，其抗腐蚀能力更强，结构更紧密，还能很好的防水、耐高温、抗霉菌，因此，这是一种更好的选择。
4 结束语
综上所述，在目前的铁路信号户外机柜的结构设计中确实存在着一定的问题，考虑不是十分完善，这使得这种机柜无法很好地应对各种环境问题，很容易受到伤害。幸而，文章已经列举出了铁路信号户外机柜结构设计中需要考虑的问题，希望能够得到设计人员的重视，在设计时，不断进行比对，完善机柜的设计，使得其结构能够更加完美，更好地抵御外界的侵袭。我相信，有了设计人员的共同努力，将来的铁路信号户外机柜一定能更加完善。
参考文献：
[1]刘巧愿，马永亮.关于铁路客运专线信号设备机柜的结构设计研究[J].科技资讯，2014（23）：80.
[2]俞春林，童星星.基于晴天太阳辐射模型的电力户外机柜热估算与仿真[J].华电技术，2015（09）：72-74，76，80.
[3]帅起阳.通信用移动基站户外机柜的应用[J].企业导报，2015（10）：64-65.