溫州軌道交通的綜合防雷保護(hù)

劉元林　周旋　唐翠云

【摘 要】針對(duì)溫州軌道交通，尤其是其中的市域鐵路所具有的站點(diǎn)分散、環(huán)境復(fù)雜、人員密集、疏散難度大、雷擊風(fēng)險(xiǎn)大等特點(diǎn)，系統(tǒng)化和專(zhuān)業(yè)化的綜合防雷體系就顯得尤為重要。文章指出，要從硬件建設(shè)和軟件建設(shè)兩方面出發(fā)，不僅要更有針對(duì)性、更具專(zhuān)業(yè)性地安裝防雷設(shè)施，還要加強(qiáng)部門(mén)合作，重視防雷安全責(zé)任體系建設(shè)，從另一視角提出了綜合防雷保護(hù)理念。

【關(guān)鍵詞】溫州;軌道交通;防雷;綜合保護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)： F572.88文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）13-0207-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.13.098

城市軌道交通一般是指以軌道運(yùn)輸方式為主要技術(shù)特征，是城市公共客運(yùn)交通系統(tǒng)中具有中等以上運(yùn)量的軌道交通系統(tǒng)，主要為城市內(nèi)公共客運(yùn)服務(wù)，是一種在城市公共客運(yùn)交通中起骨干作用的現(xiàn)代化立體交通系統(tǒng)[1]。城市軌道交通種類(lèi)繁多，包括地鐵、輕軌、單軌系統(tǒng)、有軌電車(chē)、磁懸浮系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)、市域快速軌道系統(tǒng)等[2]。

城市軌道交通具有運(yùn)量大、速度快、班次密、安全舒適、準(zhǔn)點(diǎn)率高、全天候、運(yùn)費(fèi)低和節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但由于大量使用了電子設(shè)備，以及高架線路，使得其遭受雷擊的易損性和破壞性相當(dāng)明顯。溫州地處浙江東南，年平均雷暴日數(shù)達(dá)55天，屬于多雷區(qū)，而且市域鐵路運(yùn)行線路以高架為主，相對(duì)孤立突出，金屬體和金屬構(gòu)件大量使用，易遭雷電侵襲，加強(qiáng)溫州軌道交通的綜合防雷保護(hù)，就顯得非常重要。

1 溫州城市軌道交通簡(jiǎn)介

2019年1月23日，溫州市域鐵路S1線開(kāi)通試運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著溫州正式邁入了輕軌時(shí)代，同時(shí)也是浙江省第一個(gè)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)市域鐵路的城市。

溫州軌道交通是服務(wù)于溫州市及溫州都市圈的城市軌道交通系統(tǒng)，根據(jù)溫州市遠(yuǎn)景城市軌道線網(wǎng)方案，規(guī)劃范圍包括溫州市域東部的沿海城鎮(zhèn)密集地區(qū)及其圍填海區(qū)，總面積4842平方公里。遠(yuǎn)景線網(wǎng)由2條市域鐵路S線、4條軌道交通M線組成，線網(wǎng)總規(guī)模356.34km，其中，市域鐵路S線總長(zhǎng)度206.68km，軌道交通M線總長(zhǎng)度149.66km。市域鐵路平均站間距為2.5～4.0km，采用最高運(yùn)行速度120～140km/h的市域快速軌道系統(tǒng)。市區(qū)大運(yùn)量系統(tǒng)平均站間距為1.0～2.0km，采用最高允許速度80～100km/h的常規(guī)速度城市軌道交通。核心城區(qū)采用地下線，在其他區(qū)域采用高架線。市域鐵路S線更是環(huán)繞大羅山，串聯(lián)起甌江、飛云江、鰲江和楠溪江流域的重要城鎮(zhèn)，奔向大海，成為打造“雙軸雙心四片”城市空間結(jié)構(gòu)的重要交通紐帶，引領(lǐng)溫州新型城鎮(zhèn)化之路。

2 溫州城市軌道交通的電氣化特點(diǎn)

溫州市域鐵路是我國(guó)首條制式模式創(chuàng)新的軌道交通線路，其在市域動(dòng)車(chē)組、供電、通信、信號(hào)“四大”關(guān)鍵技術(shù)上進(jìn)行了大量創(chuàng)新，具有速度快、載客量大、節(jié)能環(huán)保等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，被列為“國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)示范工程”。

溫州城市軌道交通線網(wǎng)覆蓋范圍大，高架線和地面線占了相當(dāng)大的比重，是集多專(zhuān)業(yè)、多工種于一身的復(fù)雜系統(tǒng)，通常由軌道路線、車(chē)站、車(chē)輛、維護(hù)檢修基地、供變電、通信信號(hào)、指揮控制中心等組成，采用了以電子計(jì)算機(jī)處理技術(shù)為核心的各種自動(dòng)化設(shè)備。這些自動(dòng)化設(shè)備，采用了大量的高精密、高速處理單元。在系統(tǒng)性能的提升和能耗控制需求下，設(shè)備內(nèi)部器件的功耗與工作電壓越來(lái)越低，隨之而來(lái)的是系統(tǒng)的抗干擾能力大幅度下降，系統(tǒng)的安全性變得越來(lái)越脆弱。特別是高架線（站）的線路、車(chē)站及輔助系統(tǒng)設(shè)備大量安裝于地面以上，同時(shí)，系統(tǒng)中各站點(diǎn)與控制中心之間相互連接的各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)、通訊系統(tǒng)的大量應(yīng)用使得雷擊電磁脈沖對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響日益突出。建（構(gòu)）筑物、電力進(jìn)出線、各種弱電及通信系統(tǒng)都有遭受雷電危害的極大風(fēng)險(xiǎn)[2]。

3 溫州城市軌道交通防雷存在的問(wèn)題

雖然溫州軌道交通目前只開(kāi)通運(yùn)行了S1線，但是在對(duì)S1線的防雷安全檢查中，發(fā)現(xiàn)的一些防雷安全方面的問(wèn)題，在溫州軌道交通站網(wǎng)的后續(xù)建設(shè)中也應(yīng)引起重視，采取措施盡早加以解決。

（1）防雷措施基本都是源于建筑物和建筑物電子信息系統(tǒng)的防雷理論，沒(méi)有充分考慮城市軌道交通全線自動(dòng)化控制對(duì)信號(hào)、通信等系統(tǒng)的可靠性要求極高，具有站點(diǎn)分散、環(huán)境復(fù)雜、雷擊風(fēng)險(xiǎn)大等特點(diǎn)，系統(tǒng)化和專(zhuān)業(yè)化的綜合防雷體系并不完善。

（2）防雷設(shè)施檢修重視程度不夠，定期檢修或特行檢修周期較長(zhǎng)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)損壞或?yàn)l臨損壞的防雷設(shè)施，給雷電安全防護(hù)帶來(lái)極大隱患。

（3）防雷設(shè)計(jì)或采取防雷措施時(shí)，未充分獲取分析各個(gè)站點(diǎn)及全線周邊雷電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，防護(hù)措施千篇一律，沒(méi)有突出重點(diǎn)設(shè)防，存在不必要的資源浪費(fèi)[2]。

（4）各個(gè)防雷設(shè)施都是獨(dú)立個(gè)體，未能建立聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，也沒(méi)有進(jìn)行智能化管理，巡檢排查都是依靠人工單點(diǎn)操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，時(shí)效性不強(qiáng)。

（5）存在大量的強(qiáng)電弱電設(shè)備，且兩者布線空間距離有限，加之弱電系統(tǒng)尤其是通信、控制系統(tǒng)對(duì)抗干擾的要求很高，弱電設(shè)備及線路的綜合防雷措施不夠全面。

4 溫州城市軌道交通的綜合防雷保護(hù)

對(duì)于軌道交通地下線（站），由于全線及站點(diǎn)都是采用鋼筋混凝土澆筑建設(shè)，鋼筋網(wǎng)格密集，形成了“法拉第籠”，對(duì)雷擊電磁脈沖有很好的防御效果。同時(shí)，幾乎全部設(shè)施處于地下，直接雷擊的概率很小，防雷設(shè)施以接地和防閃電電涌侵入為主。

對(duì)于高架線 （站），通過(guò)高架橋梁運(yùn)行，地理位置相對(duì)空曠，使得線路和站點(diǎn)處于所經(jīng)區(qū)域相對(duì)較高的海拔位置，加之金屬物體的大量存在，除遭受直接雷擊外，還存在雷擊電磁脈沖、閃電感應(yīng)和閃電電涌侵入的危害，防雷設(shè)施包括接閃、泄流、接地、屏蔽、等電位等。

對(duì)于城市軌道交通而言，綜合防雷保護(hù)應(yīng)是一個(gè)專(zhuān)業(yè)、整體、全面的綜合性體系，除了防雷設(shè)施外，還包括人員防雷救災(zāi)能力、防雷安全制度等，概括起來(lái)，可分為硬件建設(shè)和軟件建設(shè)兩個(gè)方面。

4.1 硬件建設(shè)

4.1.1 充分考慮城市軌道交通的特殊性，采取專(zhuān)業(yè)化的防雷措施

對(duì)于軌道交通站點(diǎn)，應(yīng)通過(guò)雷電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算建筑物的防雷類(lèi)別，采取相應(yīng)的防直擊雷措施，同時(shí)可以利用建筑物內(nèi)鋼筋或加密建筑物內(nèi)鋼筋，進(jìn)行電氣導(dǎo)通來(lái)形成“法拉第籠”，對(duì)站內(nèi)電子設(shè)備和弱電系統(tǒng)進(jìn)行更好地雷擊電磁脈沖防護(hù)。對(duì)站內(nèi)所有金屬設(shè)備和金屬構(gòu)件進(jìn)行接地以消除電位差和靜電，采用鎧裝線纜甚至再穿金屬管來(lái)防感應(yīng)雷擊和進(jìn)行屏蔽，通過(guò)雷電監(jiān)測(cè)到的雷電流幅值來(lái)決定SPD的通流量等，需要綜合考慮城市軌道交通站點(diǎn)（線路）的地理環(huán)境、特殊性、雷擊易損性、雷電數(shù)據(jù)，采取更有針對(duì)性、更具專(zhuān)業(yè)化的防雷措施。

4.1.2 做好防雷裝置定期檢測(cè)和日常巡查維護(hù)

防雷裝置定期檢測(cè)應(yīng)委托有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)，根據(jù)線路和站點(diǎn)所處的地理環(huán)境、雷擊史、易損性和重要性，采取一年一檢或一年多檢，也可對(duì)重要系統(tǒng)或重要設(shè)備單獨(dú)制定全面的檢測(cè)方案，獲取權(quán)威的檢測(cè)數(shù)據(jù)和判定結(jié)果。日常巡查需要做到腿勤手勤眼勤，察看防雷設(shè)施是否電氣導(dǎo)通、是否松動(dòng)、是否銹蝕、是否損壞等，重點(diǎn)加強(qiáng)雷雨季節(jié)及遭受雷擊后的巡查維護(hù)。發(fā)現(xiàn)隱患要立馬消除，確保防雷設(shè)施隨時(shí)處于正常性能狀態(tài)。

4.1.3 開(kāi)發(fā)應(yīng)用智能綜合防雷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

將傳統(tǒng)的防雷設(shè)施升級(jí)成智能型防雷設(shè)施，包括對(duì)雷擊、電磁場(chǎng)、接閃器、SPD、地電位、接地阻值等的監(jiān)測(cè)，并具備對(duì)部分設(shè)施滾動(dòng)巡檢及異常報(bào)警功能，實(shí)時(shí)監(jiān)控防雷設(shè)施的性能狀態(tài)，大大節(jié)省人力投入，及早發(fā)現(xiàn)防雷安全隱患。

4.1.4 加強(qiáng)與氣象部門(mén)的合作

要針對(duì)自身防雷安全需求，與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)加強(qiáng)合作對(duì)接，利用氣象部門(mén)的專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和專(zhuān)業(yè)預(yù)報(bào)技術(shù)，對(duì)軌道交通站點(diǎn)及線路進(jìn)行雷電監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)，做到早預(yù)警，早預(yù)防，早應(yīng)對(duì)。

4.2 軟件建設(shè)

4.2.1 建立防雷安全責(zé)任制度

防雷安全生產(chǎn)是企業(yè)整個(gè)安全生產(chǎn)體系的一部分，對(duì)城市軌道交通而言，小事故容易釀成大災(zāi)禍，要編制防雷安全責(zé)任制度，并將其納入整個(gè)安全生產(chǎn)制度中，緊抓關(guān)鍵崗位，明確安全生產(chǎn)職責(zé)，做到防雷安全落實(shí)到日常工作中。

4.2.2 建立防雷安全應(yīng)急預(yù)案

軌道交通站點(diǎn)、軌道列車(chē)屬人員密集公共場(chǎng)所，一旦發(fā)生嚴(yán)重雷擊事故，極易造成公眾恐慌，帶來(lái)重大人員傷亡，需要建立一套完整的防雷安全應(yīng)急預(yù)案，并將其納入整個(gè)應(yīng)急預(yù)案體系中，做好應(yīng)急演練，確保有備無(wú)患。

4.2.3 加強(qiáng)防雷安全教育

通過(guò)工作例會(huì)、培訓(xùn)教育等方式，加強(qiáng)員工的防雷安全教育，促使大家做到認(rèn)識(shí)客觀，心中有數(shù)，應(yīng)對(duì)正確。通過(guò)LED屏、多媒體終端等加強(qiáng)乘客的防雷安全教育，提高大家應(yīng)對(duì)雷電危害的能力。

5 結(jié)語(yǔ)

溫州城市軌道交通，尤其是市域鐵路雷擊風(fēng)險(xiǎn)大的特點(diǎn)，需要系統(tǒng)化和專(zhuān)業(yè)化的綜合防雷體系來(lái)加以保護(hù)。它不僅僅指更有針對(duì)性地安裝防雷設(shè)施，還包括建立防雷安全責(zé)任制度，加強(qiáng)防雷安全教育等，要從硬件建設(shè)和軟件建設(shè)兩個(gè)方面入手，向著智能、全面、綜合、專(zhuān)業(yè)的防雷體系邁進(jìn)，做好軌道交通的綜合防雷保護(hù)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]百度百科.軌道交通.https：//baike.baidu.com/item/%E8%BD%A8%E9%81%93%E4%BA%A4%E9%80%9A/1141093？fr=aladdin.

[2]何建枝.城市軌道交通智能防雷系統(tǒng)應(yīng)用[J].建筑電氣，2016，12：33-34.