鐵路站場通信信號系統防雷措施

潘鋒利，劉紅燕

（1.中鐵一局集團電務工程有限公司，陜西 西安 710054；2.中國人民解放軍西安通信學院，陜西 西安 710106）

雷擊放電誘發雷擊電磁脈沖過電壓和過電流，損壞站內通信信號設備及網絡通信設備，威脅鐵路正常的安全運輸生產。

1 鐵路站場雷電種類及防護措施

鐵路站場設備遭受過電壓和過電流攻擊的途徑可分為直擊雷、感應雷、操作過電壓等。

1.1 外部防護

1.1.1 避雷針防護

外部防雷經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，其直徑滿足的數值見表1。

表1 避雷針直徑數值表

1.1.2 避雷帶和避雷網防護

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大于 10 Ω。當采用多根引下線時，在各引下線上距地面0.3 m～1.8 m之間裝設斷接卡。

1.1.3 接地裝置防護措施

電子信息系統設備由TN交流配電系統供電時，配電線路采用TN－S系統的接地方式。將所有建筑物基礎鋼筋用40 mm×4 mm鍍鋅扁鋼做兩點連接，組成聯合地網；其次要將所有外露電力設備的保護接地，建筑物頂部設備的保護接地，架設的避雷針的引下接地等與主地網進行連接；最后對信息控制系統的信號線路直流工作接地做單獨接地處理，并在機房內部設置均壓帶和等電位匯流排。

地網布置依據地形進行設計。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。地網引出地網測試極到地面上，以便以后檢測地網情況。

1.2 內部防護

1.2.1 電源系統防護

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

（2）電源二級防護。在信息設備較多的信號樓、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，作為電源第二級保護。浪涌保護器前安裝空氣開關使用D曲線32 A的空氣開關。

在信號樓、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，作為電源第二級保護。浪涌保護器前安裝空氣開關使用D曲線32A的空氣開關。

在網絡機房、控制中心機房、通訊機房、通信機房等安裝有大量精密電子設備的機房分配電電源處安裝一套MVL 20D/3＋NPE電源防雷模塊，作為電源第二級保護和機房電源一級保護。浪涌保護器前安裝空氣開關使用D曲線63 A的空氣開關。

（3）電源三級防護。在網絡機房、控制中心機房、通訊機房、通信機房等機房內數字微波通信、車站數字通信分系統、站場廣播機、無線列調通信、平面調車通信、信號聯鎖微機、網絡交換機、程控交換機等設備的設備電源處安裝一套 MVL 20D/3＋NPE電源防雷模塊，作為電源第三級保護。

1.2.2 天饋系統防雷

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

1.2.3 計算機網絡系統防護

在以太網絡服務器通訊線路由器前及網控器的PSTN外線接入網網線上、在網絡交換機通訊系統進線端各安裝計算機網絡通信線電涌保護器。光纜的金屬加強筋需要做接地。

1.2.4 電話通信系統的防護

在有線話音通信系統，與程控交換機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器，用于電話通信線路的防雷保護。

在重要會議室內外線、重要管理人辦公室內外線、重要實驗機構辦公室內外線及區域值班室內線電話通訊線上各安裝MS RJ45－TELE/4S電話通信線電涌保護器，用于電話通信線路的防雷保護。

1.2.5 站場控制系統的防護

在數字微波通信、車站數字通信分系統、站場廣播機、無線列調通信設備控制線路安裝直流通信信號電涌保護器，作為數字微波通信、車站數字通信分系統、站場廣播機、無線列調通信設備控制線路的保護。

在信號機、軌道電路箱、道岔電動轉轍機等設備控制線路等安裝直流通信信號電涌保護器，作為信號機、軌道電路箱、道岔電動轉轍機等設備控制線路等的保護。

1.2.6 機房內接地及等電位連接

所有進入建筑物的外來導電物均做等電位連接；信息系統的各種箱體、殼體、機架等金屬組件建立一等電位連接網絡，并與建筑物的共用接地系統連接。

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、電氣設備、信息系統等共用接地裝置。

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

考慮到雷電瀉放存在趨膚效應，通常在機房內沿墻敷設非閉合等電位銅帶一周；在各機房內靠近柱子的角位處，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；將各機房內的所有信號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、機房內的設備外殼、機架等可導電金屬物體就近與匯流排或銅帶連接。機房接地系統的接地電阻大于1 Ω時，在建筑物周圍增加接地裝置。

2 結束語

為了提高鐵路站場設備的運行可靠度，整個站場必須設置完善的雷電防護系統，進行可靠有效的多級綜合防護，這樣才能保證設備的安全穩定運行，確保行車安全。