ZST-48鐵路數(shù)字專用通信系統(tǒng)防雷問題的探討

包令杰（山東省威海市地方鐵路管理局，山東 威海 264200）

ZST-48鐵路數(shù)字專用通信系統(tǒng)防雷問題的探討

包令杰
（山東省威海市地方鐵路管理局，山東 威海 264200）

鐵路專用通信系統(tǒng)是行車指揮重要的專用設(shè)備，是保障鐵路運輸安全、提高效率的重要工具。本文主要闡述了ZST-48鐵路數(shù)字專用通信系統(tǒng)在實際使用過程中遇到的防雷問題，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)、解決措施。

鐵路專用通信系統(tǒng)；防雷；改進(jìn)措施

1 ZST-48鐵路數(shù)字專用通信系統(tǒng)簡介

ZST-48鐵路數(shù)字專用通信系統(tǒng)是濟(jì)南鐵路天龍高新技術(shù)開發(fā)有限公司、濟(jì)南鐵路局與深圳中興信息技術(shù)有限公司聯(lián)合開發(fā)的鐵路數(shù)字專用通信系統(tǒng)，是一套綜合性的專用通信系統(tǒng)，它采用E1數(shù)字共線環(huán)路及星型組網(wǎng)方式，實現(xiàn)鐵路專用通信所要求的各種調(diào)度、專用、會議、語音等業(yè)務(wù)，同時兼容以往的模擬共線調(diào)度設(shè)備，并具備程控交換機(jī)的大部分功能，濟(jì)南鐵路局各站均采用該設(shè)備。桃威鐵路（桃村至威海）2004年9月安裝試運行，用以替代以前使用的鐵路專用模擬調(diào)度與站場集中通信設(shè)備，2004年12月正式運行。通信網(wǎng)絡(luò)采用光纜及音頻電纜的連接，專用網(wǎng)（鐵路建設(shè)）與虛擬網(wǎng)（聯(lián)通建設(shè)）相結(jié)合，各自又相對獨立，設(shè)備工作要求、防雷要求、防靜電等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一致，但ZST-48鐵路數(shù)字專用通信系統(tǒng)微電子器件較多，耐過電壓和過電流的能力很低，雷電感應(yīng)引起的電磁感應(yīng)脈沖可以造成雷害，對外界的干擾也極為敏感，對防雷的標(biāo)準(zhǔn)要求較高。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

桃威鐵路通信主干全長 140 k m，站場網(wǎng)纜60 km。共設(shè)9個通信站，地線均為自制防護(hù)地線，連接線為10平方的多芯銅線，線路網(wǎng)多處于丘陵洼地，地形復(fù)雜、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、土質(zhì)分界點變化較大。諸往站、下初站、文登站、草廟子站等地均為高雷區(qū)，通信線路設(shè)備遭雷擊次數(shù)較多，防雷難度較大，從2004年41次、2005年46次統(tǒng)計的故障數(shù)據(jù)來看，造成站場通信分系統(tǒng)設(shè)備SLC、DSU、APU等模板及運轉(zhuǎn)值班臺損壞，致使通信中斷，雷害故障占多數(shù)；雖然我們認(rèn)為設(shè)備有技術(shù)上的缺欠，設(shè)備質(zhì)量不合格，但是經(jīng)檢查各項指標(biāo)符合要求，也無人為原因造成。如何能有效防范或降低雷電對鐵路專用通信系統(tǒng)的危害一直是我們急需探討和有待解決的首要問題，我們對2004年、2005年通信線路設(shè)備每一種故障類型進(jìn)行了詳細(xì)分析，并將其影響因素統(tǒng)計于表1中。

根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計表影響因素故障頻率可以看出，通信網(wǎng)絡(luò)故障次數(shù)為87次，氣候雷擊因素及電纜線路是造成通信線路設(shè)備故障的主要原因。

2.1 原因分析

由表1可以看出通信線路設(shè)備主要故障是雷擊頻率高造成的，因此我們針對故障原因利用因果圖進(jìn)行了分析，見圖1。

圖1 因果圖

2.2 要因確認(rèn)

經(jīng)過分析，對因果圖中的末端原因進(jìn)行逐一確認(rèn)。

表1 通信線路設(shè)備故障及影響因素調(diào)查統(tǒng)計表

表2 造成通信線路設(shè)備故障要因確認(rèn)表

綜上所述，找到導(dǎo)致通信線路及鐵路數(shù)字專用通信系統(tǒng)故障主要原因是雷電干擾、雷擊現(xiàn)象發(fā)生（表2）。

3 對策實施

防雷是一個很復(fù)雜的問題，不可能依靠一、二種先進(jìn)的防雷設(shè)備和防雷措施就能完全消除過電壓和感應(yīng)電壓的影響，必須針對雷害入侵途徑，對各類可能產(chǎn)生雷擊的因素進(jìn)行排除，采用接閃、均壓、屏蔽、分流（保護(hù)）等措施，才能將雷害減少到最低限度。根據(jù)實際情況，本著節(jié)約成本的宗旨，為減少雷電電磁干擾，因地制宜地采取通信機(jī)房六面敷設(shè)金屬屏蔽網(wǎng)，將屏蔽網(wǎng)與機(jī)房內(nèi)環(huán)形接地母線均勻多點相連；對各站地網(wǎng)及避雷線進(jìn)行整治，分離改造；對站場調(diào)度通信分系統(tǒng)采用工作地線與保護(hù)地線分離改造，加裝保安單元，室內(nèi)線纜屏蔽接地，電源與信號線加裝雷電浪涌保護(hù)器；架空通信電纜兩端屏蔽接地，引入機(jī)房室內(nèi)后屏蔽層連接保護(hù)地，每隔2 km加裝線路架空避雷保護(hù)裝置和采用石墨地極、硅酸鹽水泥地極等改良部分土壤結(jié)構(gòu)降低接地電阻的地線補(bǔ)救措施；同時鑒于運維人員素質(zhì)及技術(shù)水平參差不齊、經(jīng)驗有限的狀況，積極加強(qiáng)對其進(jìn)行雷電知識的培訓(xùn)工作，分析歷年雷擊現(xiàn)象，確定多雷帶，更好地掌握雷擊規(guī)律。

4 結(jié)語

雷電本身是小概率事件，需要大量長期的統(tǒng)計分析才能得到有益的結(jié)果。雷擊對設(shè)備的傷害，目前仍是世界性難題，防雷技術(shù)還有許多有待探索的東西，不能杜絕，只能降低雷擊損害程度和頻率。通過這些年的運維工作，看到了進(jìn)步，也看到了許多不足，我們將繼續(xù)保持與設(shè)備廠家技術(shù)人員溝通合作，把ZST-48鐵路數(shù)字專用通信系統(tǒng)的防雷當(dāng)做基礎(chǔ)工作并長期堅持；同時也希望各界同仁能提出指正及寶貴建議，共同探討，進(jìn)一步提高對雷電規(guī)律的把握，確保通信設(shè)備的安全、可靠運行。

[1] 孫紅衛(wèi)，等.ZST-48鐵路數(shù)字專用通信系統(tǒng)防雷QC小組成果報告[R]，2007.

[2] 張志兵.通信系統(tǒng)防雷接地技術(shù)初探[J].信息技術(shù)，2006.

U285.6

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1671-0711（2016）07（下）-0054-02