鐵路信號設(shè)備綜合防雷整治措施

劉峰濤

河北鋼鐵集團邯鋼公司運輸部電務(wù)段

鐵路信號設(shè)備綜合防雷整治措施

劉峰濤

河北鋼鐵集團邯鋼公司運輸部電務(wù)段

隨著現(xiàn)代化科技飛速發(fā)展，鐵路信號設(shè)備電子化程度大幅提高，先進的設(shè)備在雷雨季節(jié)能否安全穩(wěn)定的運用，是擺在我們面前的一個新課題。雷擊放電誘發(fā)電磁脈沖過電壓和過電流會經(jīng)電源系統(tǒng)、信號傳輸通道等途徑損壞信號設(shè)備，直接威脅鐵路正常的安全生產(chǎn)。所以，強化鐵路信號設(shè)備防雷整治措施尤為重要。

鐵路信號設(shè)備；防雷；措施

《鐵路信號設(shè)備電磁兼容及雷電電磁脈沖防護實施意見》吸取了多年來我國鐵路信號設(shè)備防雷工作的經(jīng)驗，借鑒了國外鐵路信號設(shè)備防雷方法，大大提高了信號設(shè)備防雷標準，進一步增強了設(shè)備防雷的可操作性。我們要根據(jù)鐵路信號設(shè)備遭受雷擊過電壓和過電流的直擊雷、感應(yīng)雷和傳導雷等三種主要類型，采取對應(yīng)性的整治措施。以期提高信號設(shè)備防雷的設(shè)計和建設(shè)水平，降低雷害對鐵路運輸生產(chǎn)的影響。

一、鐵路信號設(shè)備綜合防雷整治的原則

鐵路信號設(shè)備本身的電磁兼容性應(yīng)符合《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗及其限值》（TB/T3073-2003）規(guī)定要求。鐵路信號防雷綜合整治總的原則是：經(jīng)等電位連接，使過電壓（或電流）以最直接的路徑盡快泄漏到大地，達到保護設(shè)備的目的。電磁兼容防護總的原則是：利用室內(nèi)的金屬物有機地構(gòu)成一個“法拉第籠”，進行接地連接，達到防御或減輕雷電災(zāi)害、提高防雷安全度的目的。

二、鐵路信號設(shè)備綜合防雷整治方案

1.既有機房建筑物直擊雷防護和屏蔽。

信號機械室的建筑物采用法拉第籠進行電磁屏蔽，法拉第籠由屋頂避雷網(wǎng)、避雷帶、引下線和接地系統(tǒng)構(gòu)成。計算機聯(lián)鎖機房采用室內(nèi)發(fā)拉第籠屏蔽。

2.室外信號設(shè)備直擊雷防護和屏蔽。

包含信號設(shè)備的箱、盒、柜等殼體應(yīng)具有良好的電氣貫通和電磁屏蔽性能，殼體內(nèi)設(shè)專用接地端子（板）。室外信號設(shè)備的金屬箱、盒殼體必須接地，屏蔽電纜的金屬屏蔽層應(yīng)接地。

3.接地系統(tǒng)。

信號設(shè)備應(yīng)設(shè)安全地線、屏蔽地線和防雷地線，上述地線均由共用接地系統(tǒng)的地網(wǎng)引出；室內(nèi)信號設(shè)備的接地裝置應(yīng)構(gòu)成網(wǎng)狀（地網(wǎng)）；接地導線上嚴禁設(shè)置開關(guān)、熔斷器或斷路器。①地網(wǎng)。地網(wǎng)由各接地體、建筑物四周的環(huán)形接地裝置相互連接構(gòu)成，分為水平接地體和垂直接地體兩部分，一般應(yīng)環(huán)繞建筑物外墻閉合成環(huán)，受條件限制時可敷設(shè)成“U形”或“L形”。②貫通地線。貫通地線在信號機房建筑物一側(cè)每隔2-3m用50mm2裸銅線與環(huán)形接地裝置連接，兩端各連接兩次，設(shè)置貫通地線的區(qū)段，站內(nèi)的各種室外信號設(shè)備的各種地線均應(yīng)就近與貫通地線連接。

4.接地匯集線及等電位連接。

控制臺室、繼電器室、防雷分線室（或分線盤）、機房和電源室（電源引入處）應(yīng)設(shè)置接地匯集線。電源室（電源引入處）防雷箱處、防雷分線室（或分線盤）處的接地匯集線應(yīng)單獨設(shè)置，并分別與環(huán)形接地裝置單點冗余連接。室內(nèi)走線架、組合架、電源屏、控制臺、機架、機柜等所有室內(nèi)設(shè)備必須與墻體絕緣，走線架不得布置成環(huán)型，已構(gòu)成閉合回路的可加裝絕緣。機房面積較大時，可以設(shè)置與地網(wǎng)單點冗余連接的總接地匯集線。建筑物內(nèi)所有不帶電的自來水管、暖氣管道等金屬物體都必須與環(huán)形接地裝置做等電位連接。

5.設(shè)置信號設(shè)備專用防雷保安器。

首先是對信號電源系統(tǒng)的防護。要在電務(wù)綜合開關(guān)箱的輸入端設(shè)置I級電源防雷箱，在電源屏電源輸入端設(shè)II級防雷箱。第二是對信號機的保護。要對進站信號機、預告信號機、出站信號機、通過信號機、進路信號機的所有去線、回線采取防雷措施，在分線盤的相應(yīng)端子上，每線加裝防雷保安器，作為縱向防護。第三是在燈絲報警外線、站間或場間聯(lián)系電路外線、半自動閉塞電路外線、自動閉塞區(qū)段的方向電路外線分線盤處對應(yīng)的端子上，每線加裝防雷保安器，作為縱向防護。第四是對480軌道電路的保護。軌道電路室內(nèi)受電端，在分線盤處對應(yīng)的端子上，每個受電端（對線）分別安裝防雷保安器，進行橫縱向（橫向/縱向）防護。軌道電路室內(nèi)送電端，在分線盤處對應(yīng)端子上，每個送電端（對線）分別安裝防雷保安器，對電碼化設(shè)備進行橫縱向（橫向/縱向）防護。第五是對計算機聯(lián)鎖視頻信號線防護。在A、B上位機顯示卡輸出口前分別串接一只視頻口信號防雷保安器，相應(yīng)地在遠端顯示器視頻口前也串接一只同規(guī)格的視頻口信號防雷保安器。

三、鐵路信號設(shè)備綜合防雷整治建設(shè)中應(yīng)注意的問題

1.各級防雷器的參數(shù)要匹配。

防雷器的通流量在分區(qū)分級的配置中要實現(xiàn)匹配，配置原則是：室外0區(qū)大于機械實1區(qū)，機械實1區(qū)大與機房2區(qū)，以電源防雷為例，信號樓引入之前為40KA以上，電源屏室前為20KA以上，微機房電源柜前為10KA以上。

2.信號設(shè)備防雷元件的安裝。

防雷元件宜安裝在線路終端，與被防護設(shè)備之間的連接線應(yīng)短，防雷電路的配線與其他配線應(yīng)分開走線，不允許其他設(shè)備借用防雷設(shè)備的端子。

3.安裝電子設(shè)備機房的法拉第籠屏蔽。

安裝電子設(shè)備的機房宜采用更完善的室內(nèi)法拉第籠屏蔽，屏蔽層應(yīng)選用鐵板或鋁板等電磁屏蔽材料，板材厚度應(yīng)不小于0.6mm。門窗屏蔽應(yīng)采用截面積不小于3mm2、網(wǎng)孔小于80mm× 80mm的鋁合金網(wǎng)，并用不小于16mm2的軟銅線與地網(wǎng)或屏蔽層可靠連接。屏蔽層必須在引下線與地網(wǎng)連接處用不小于25mm2的軟銅線可靠連接。

4.室外信號設(shè)備直接雷防護和屏蔽。

室外信號設(shè)備的金屬箱、盒殼體必須接地。進出金屬箱、盒的電源線、信號線宜采用屏蔽電纜或非屏蔽電纜穿鋼管埋地敷設(shè)，屏蔽電纜的金屬屏蔽層或鋼管應(yīng)接地。在距信號設(shè)備和機房建筑物30m以外的地點安裝多支獨立避雷針。