鐵路站場(chǎng)通信信號(hào)系統(tǒng)防雷措施

潘鋒利，劉紅燕

（1.中鐵一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司，陜西 西安 710054；2.中國(guó)人民解放軍西安通信學(xué)院，陜西 西安 710106）

雷擊放電誘發(fā)雷擊電磁脈沖過(guò)電壓和過(guò)電流，損壞站內(nèi)通信信號(hào)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，威脅鐵路正常的安全運(yùn)輸生產(chǎn)。

1 鐵路站場(chǎng)雷電種類及防護(hù)措施

鐵路站場(chǎng)設(shè)備遭受過(guò)電壓和過(guò)電流攻擊的途徑可分為直擊雷、感應(yīng)雷、操作過(guò)電壓等。

1.1 外部防護(hù)

1.1.1 避雷針?lè)雷o(hù)

外部防雷經(jīng)常采用的一種方法就是避雷針，避雷針宜采用圓鋼或鋼管制成，其直徑滿足的數(shù)值見(jiàn)表1。

表1 避雷針直徑數(shù)值表

1.1.2 避雷帶和避雷網(wǎng)防護(hù)

避雷帶可采用圓鋼或扁鋼制成，圓鋼直徑不小于8 mm2，扁鋼截面積不小于48 mm2，厚度不小于4 mm。

引下線采用圓鋼或扁鋼制成，圓鋼直徑不小于8 mm2，扁剛截面不小于48 mm2，厚度不小于4 mm。每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大于 10 Ω。當(dāng)采用多根引下線時(shí)，在各引下線上距地面0.3 m～1.8 m之間裝設(shè)斷接卡。

1.1.3 接地裝置防護(hù)措施

電子信息系統(tǒng)設(shè)備由TN交流配電系統(tǒng)供電時(shí)，配電線路采用TN－S系統(tǒng)的接地方式。將所有建筑物基礎(chǔ)鋼筋用40 mm×4 mm鍍鋅扁鋼做兩點(diǎn)連接，組成聯(lián)合地網(wǎng)；其次要將所有外露電力設(shè)備的保護(hù)接地，建筑物頂部設(shè)備的保護(hù)接地，架設(shè)的避雷針的引下接地等與主地網(wǎng)進(jìn)行連接；最后對(duì)信息控制系統(tǒng)的信號(hào)線路直流工作接地做單獨(dú)接地處理，并在機(jī)房?jī)?nèi)部設(shè)置均壓帶和等電位匯流排。

地網(wǎng)布置依據(jù)地形進(jìn)行設(shè)計(jì)。水平接地體使用鍍鋅扁鋼；垂直接地體使用鍍鋅角鋼；垂直接地體間使用非金屬接地模塊。地網(wǎng)引出地網(wǎng)測(cè)試極到地面上，以便以后檢測(cè)地網(wǎng)情況。

1.2 內(nèi)部防護(hù)

1.2.1 電源系統(tǒng)防護(hù)

（1）電源一級(jí)防護(hù)。在鐵路站場(chǎng)高壓開(kāi)關(guān)線路后級(jí)380 V總配電電源處安裝一套MVS 50B/3＋NPE電源防雷模塊，作為電源第一級(jí)保護(hù)。

（2）電源二級(jí)防護(hù)。在信息設(shè)備較多的信號(hào)樓、通信樓各樓層分配電電源處安裝一套MVL 40C/3＋NPE電源防雷模塊，作為電源第二級(jí)保護(hù)。浪涌保護(hù)器前安裝空氣開(kāi)關(guān)使用D曲線32 A的空氣開(kāi)關(guān)。

在信號(hào)樓、通信樓各樓層照明配電電源處安裝一套 MVL 40C/1＋NPE電源防雷模塊，作為電源第二級(jí)保護(hù)。浪涌保護(hù)器前安裝空氣開(kāi)關(guān)使用D曲線32A的空氣開(kāi)關(guān)。

在網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、控制中心機(jī)房、通訊機(jī)房、通信機(jī)房等安裝有大量精密電子設(shè)備的機(jī)房分配電電源處安裝一套MVL 20D/3＋NPE電源防雷模塊，作為電源第二級(jí)保護(hù)和機(jī)房電源一級(jí)保護(hù)。浪涌保護(hù)器前安裝空氣開(kāi)關(guān)使用D曲線63 A的空氣開(kāi)關(guān)。

（3）電源三級(jí)防護(hù)。在網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、控制中心機(jī)房、通訊機(jī)房、通信機(jī)房等機(jī)房?jī)?nèi)數(shù)字微波通信、車站數(shù)字通信分系統(tǒng)、站場(chǎng)廣播機(jī)、無(wú)線列調(diào)通信、平面調(diào)車通信、信號(hào)聯(lián)鎖微機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、程控交換機(jī)等設(shè)備的設(shè)備電源處安裝一套 MVL 20D/3＋NPE電源防雷模塊，作為電源第三級(jí)保護(hù)。

1.2.2 天饋系統(tǒng)防雷

波導(dǎo)管的金屬外壁與天線架、波導(dǎo)管支撐架及天線反射器作電氣連通，在中頻信號(hào)輸入端口處安裝適配的中頻信號(hào)線路浪涌保護(hù)器。

1.2.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)防護(hù)

在以太網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通訊線路由器前及網(wǎng)控器的PSTN外線接入網(wǎng)網(wǎng)線上、在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通訊系統(tǒng)進(jìn)線端各安裝計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信線電涌保護(hù)器。光纜的金屬加強(qiáng)筋需要做接地。

1.2.4 電話通信系統(tǒng)的防護(hù)

在有線話音通信系統(tǒng)，與程控交換機(jī)連接的線路有電話外線上各安裝MS RJ45－TELE/2S電話通信線電涌保護(hù)器，用于電話通信線路的防雷保護(hù)。

在重要會(huì)議室內(nèi)外線、重要管理人辦公室內(nèi)外線、重要實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)辦公室內(nèi)外線及區(qū)域值班室內(nèi)線電話通訊線上各安裝MS RJ45－TELE/4S電話通信線電涌保護(hù)器，用于電話通信線路的防雷保護(hù)。

1.2.5 站場(chǎng)控制系統(tǒng)的防護(hù)

在數(shù)字微波通信、車站數(shù)字通信分系統(tǒng)、站場(chǎng)廣播機(jī)、無(wú)線列調(diào)通信設(shè)備控制線路安裝直流通信信號(hào)電涌保護(hù)器，作為數(shù)字微波通信、車站數(shù)字通信分系統(tǒng)、站場(chǎng)廣播機(jī)、無(wú)線列調(diào)通信設(shè)備控制線路的保護(hù)。

在信號(hào)機(jī)、軌道電路箱、道岔電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)等設(shè)備控制線路等安裝直流通信信號(hào)電涌保護(hù)器，作為信號(hào)機(jī)、軌道電路箱、道岔電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)等設(shè)備控制線路等的保護(hù)。

1.2.6 機(jī)房?jī)?nèi)接地及等電位連接

所有進(jìn)入建筑物的外來(lái)導(dǎo)電物均做等電位連接；信息系統(tǒng)的各種箱體、殼體、機(jī)架等金屬組件建立一等電位連接網(wǎng)絡(luò)，并與建筑物的共用接地系統(tǒng)連接。

引下線的接地電阻不大于10 Ω，防直擊雷接地裝置宜和防雷電感應(yīng)、電氣設(shè)備、信息系統(tǒng)等共用接地裝置。

采用共用接地時(shí)，機(jī)房接地與防雷接地系統(tǒng)共用時(shí)，監(jiān)控機(jī)房和通訊機(jī)房接地均與建筑物防雷等共用同一接地裝置時(shí)，接地電阻均要求小于1 Ω。

考慮到雷電瀉放存在趨膚效應(yīng)，通常在機(jī)房?jī)?nèi)沿墻敷設(shè)非閉合等電位銅帶一周；在各機(jī)房?jī)?nèi)靠近柱子的角位處，分別安裝等電位匯流排，利用銅鐵接頭與柱筋焊接后，與匯流排連接；將各機(jī)房?jī)?nèi)的所有信號(hào)屏蔽線槽接與等電位匯流排或等電位銅帶連接。將電源 PE線、機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備外殼、機(jī)架等可導(dǎo)電金屬物體就近與匯流排或銅帶連接。機(jī)房接地系統(tǒng)的接地電阻大于1 Ω時(shí)，在建筑物周圍增加接地裝置。

2 結(jié)束語(yǔ)

為了提高鐵路站場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行可靠度，整個(gè)站場(chǎng)必須設(shè)置完善的雷電防護(hù)系統(tǒng)，進(jìn)行可靠有效的多級(jí)綜合防護(hù)，這樣才能保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，確保行車安全。