鐵路站場信號通信綜合防雷方案信號設(shè)備防雷原理.doc

1、鐵路站場信號通信綜合防雷方案:信號設(shè)備防雷原理隨著現(xiàn)代化的進(jìn)展，鐵路站內(nèi)設(shè)備越來越先進(jìn)。雷擊發(fā)生時，雷擊放電誘發(fā)雷擊電磁脈沖過電壓和過電流，經(jīng)站場電系統(tǒng)、通信信號傳輸通道、接地系統(tǒng)及建筑物直擊雷防護(hù)系統(tǒng)，通過傳導(dǎo)、感應(yīng)的方式損壞站內(nèi)通信信號設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，造成損失巨大，直接威脅鐵路正常的安全運輸生產(chǎn)。一、對鐵路站場雷電防護(hù)的分析p 鐵路站場設(shè)備遭受過電壓和過電流攻擊的途徑可分為直擊雷、感應(yīng)雷、傳導(dǎo)雷、操作過電壓四種。結(jié)合站場設(shè)備的分布特點及雷電攻擊的途徑類型，鐵路站場雷電防護(hù)存在以下特點。1.鐵路站場占地面積較大，站場主要設(shè)備集中在信號樓。信號樓的避雷針應(yīng)能滿足對整個信號樓區(qū)域的保護(hù)，有效

2、防止直擊雷的襲擊。2.鐵路道軌是接受直擊雷和傳導(dǎo)雷感應(yīng)雷的良好導(dǎo)體。與道軌連接的相關(guān)鐵路信號設(shè)備，如信號機(jī)、軌道電路箱、道岔電動轉(zhuǎn)轍機(jī)等，將受到雷擊的嚴(yán)重威脅。3.信號樓微機(jī)聯(lián)鎖及通信機(jī)房等重要區(qū)域的戶外線路可能遭受到直擊雷后，線路中的大電流串入各機(jī)房內(nèi)部，從而引起對內(nèi)部設(shè)備的損壞。4.雷電防護(hù)的原則是“等電位”。由于機(jī)房存在多類接地系統(tǒng)，其沖擊接地電阻不均衡，在雷擊發(fā)生時，雷電流引起地電位差，造成“地電位反擊”，使人員和設(shè)備遭受損害。5.操作過電壓引起的危害，如儲藏設(shè)備的開關(guān)、輸電線路的短路、周圍大容量設(shè)備運行時產(chǎn)生的工業(yè)干擾或操作過電壓在電線上會產(chǎn)生50006000V、3KA的浪涌過電壓及

3、浪涌電流，它們的竄入也會將信號樓內(nèi)的設(shè)備產(chǎn)生很大的破壞后果。從以上分析p 中可以得出：為了提高鐵路站場建筑物安全及機(jī)房設(shè)備及計算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)的運行可靠度，整個站場的雷電防護(hù)系統(tǒng)一定要有良好的避雷針、下引線和統(tǒng)一的接地網(wǎng)，采取完善的直擊雷防護(hù)措施。同時必須在車站的供電系統(tǒng)、天饋系統(tǒng)、信號采集傳輸系統(tǒng)、程控交換系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、機(jī)房接地系統(tǒng)等進(jìn)行可靠有效的防護(hù)，在攔截、分流、均衡、接地、布線、布局等方面作完整的，多層次的綜合防護(hù)。二、直擊雷防護(hù)（一）避雷針 避雷針分為普通避雷針和預(yù)放電避雷針，普通避雷針通常即為一根鐵棒，將端部磨尖，通過接地引下線將地電位引至針尖，利用針尖的高度，比被保護(hù)物優(yōu)先

4、產(chǎn)生上行先導(dǎo)，與雷云的下行先導(dǎo)相遇，從而達(dá)到引雷入地的效果，保護(hù)其它建筑物免受雷擊的侵害。預(yù)放電型避雷針利用了雷云產(chǎn)生的空間電場強(qiáng)度，預(yù)先使周圍的空氣電離，空氣離子在空間電場的作用下加速接近雷云，從而使迎面先導(dǎo)大大提前與雷云的下行先導(dǎo)相遇，使得引雷的可靠性和半徑提高大大保護(hù)，增強(qiáng)了保護(hù)性能。（二）直擊雷防護(hù)方案 鐵路站場直擊雷防護(hù)重點區(qū)域是信號樓和戶外岔群咽喉區(qū)設(shè)備。1.信號樓直擊雷防護(hù)。利用被保護(hù)建筑物信號樓，高度約為10米，在信號樓頂部安裝避雷針，針的安裝高度超出樓頂5米。從底座沿相反方向焊接引出兩條引下線，引下線采用大于8mm的圓鋼沿樓外墻引下入地，與樓的接地環(huán)相連。防雷接地裝置接地電阻

5、小于1歐。保護(hù)信號樓及場區(qū)附近的鐵軌避免由于直擊雷擊中鋼軌雷電流竄入信號樓，對設(shè)備及人身安全造成危害。2.戶外岔群咽喉區(qū)直擊雷防護(hù)。鐵路站場岔群咽喉區(qū)的特點是設(shè)備分布較為集中，岔群咽喉區(qū)段長度約150米，在岔群咽喉區(qū)附近建立12米高的鐵塔，塔頂安裝避雷針。引下線采用鍍鋅扁鋼。防雷接地裝置接地電阻小于10歐。對咽喉區(qū)內(nèi)大部分信號設(shè)備等設(shè)施進(jìn)行了直擊雷的保護(hù)，免受直擊雷的侵害。三、雷擊電磁脈沖防護(hù)(一)防雷器 選用電防雷器件，對鐵路站場主要機(jī)房設(shè)備和重要終端進(jìn)行雷擊電磁脈沖防護(hù)。它具有以下特點。1.應(yīng)用新型高能量密度的石墨電極材料，特性耐久不變。2.密封設(shè)計，安裝方式?jīng)]有限制，無電弧外泄，無須使用

6、大體積的隔離金屬箱。3.無須斷電，所有模塊都可取下檢測和更換，可大量節(jié)約維護(hù)費用。4.容通電流大，反應(yīng)速度快，插入損耗小。(二)雷擊電磁脈沖防護(hù)方案 信號樓主要包括微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備、無線列調(diào)及平面調(diào)車車站電臺、計算機(jī)服務(wù)器、站場廣播機(jī)及車站數(shù)字通信分系統(tǒng)等設(shè)備。針對信號樓電線分兩路架空引入。在總配電箱安裝兩套第一級電防雷箱，在交直流配電屏電入線端加兩套電防雷器及在車站綜合柜入線端安裝一套電防雷器為第二級電防雷器。需要注意的是第一級與第二級防雷器之間的線路應(yīng)保持5m以上的距離。無線列調(diào)及平面調(diào)車車站設(shè)備，在天饋線進(jìn)入調(diào)度機(jī)房入口與設(shè)備聯(lián)接處安裝饋線防雷器，注意設(shè)備機(jī)殼及防雷器地線良好接地。防雷器前端均串接20A動力型空氣開關(guān)。戶外信號機(jī)、道岔、軌道電路與室內(nèi)相連的信號線，是重要的引雷路徑，需根據(jù)每一根信號線上電壓的不同相應(yīng)安裝防雷器。防雷器前端均串接20A動力型空氣開關(guān)。由于信號設(shè)備的保護(hù)地與工作地嚴(yán)格分開，雷擊發(fā)生時，兩個地線系統(tǒng)可能出現(xiàn)瞬間電壓差，造成電子設(shè)備及人身的損壞和傷害。為了達(dá)到有效的防雷保護(hù)，在兩個地之間安裝地極保護(hù)器。其特點是：正常工作狀態(tài)下，兩地相互無干擾；雷擊狀態(tài)下， 迅速導(dǎo)通，兩地電壓均衡，消除反擊電壓；響應(yīng)時間小，納秒級導(dǎo)通；安裝方便，直接連接于兩接地匯流排之間。四、應(yīng)用