铁路站场通信信号系统防雷措施

2010-06-13潘锋利刘红燕

科学之友 2010年12期

关键词：扁钢站场保护器

潘锋利，刘红燕

（1.中铁一局集团电务工程有限公司，陕西西安 710054；2.中国人民解放军西安通信学院，陕西西安 710106）

雷击放电诱发雷击电磁脉冲过电压和过电流，损坏站内通信信号设备及网络通信设备，威胁铁路正常的安全运输生产。

1 铁路站场雷电种类及防护措施

铁路站场设备遭受过电压和过电流攻击的途径可分为直击雷、感应雷、操作过电压等。

1.1 外部防护

1.1.1 避雷针防护

外部防雷经常采用的一种方法就是避雷针，避雷针宜采用圆钢或钢管制成，其直径满足的数值见表1。

表1 避雷针直径数值表

1.1.2 避雷带和避雷网防护

避雷带可采用圆钢或扁钢制成，圆钢直径不小于8 mm2，扁钢截面积不小于48 mm2，厚度不小于4 mm。

引下线采用圆钢或扁钢制成，圆钢直径不小于8 mm2，扁刚截面不小于48 mm2，厚度不小于4 mm。每根引下线的冲击接地电阻不应大于 10 Ω。当采用多根引下线时，在各引下线上距地面0.3 m～1.8 m之间装设断接卡。

1.1.3 接地装置防护措施

电子信息系统设备由TN交流配电系统供电时，配电线路采用TN－S系统的接地方式。将所有建筑物基础钢筋用40 mm×4 mm镀锌扁钢做两点连接，组成联合地网；其次要将所有外露电力设备的保护接地，建筑物顶部设备的保护接地，架设的避雷针的引下接地等与主地网进行连接；最后对信息控制系统的信号线路直流工作接地做单独接地处理，并在机房内部设置均压带和等电位汇流排。

地网布置依据地形进行设计。水平接地体使用镀锌扁钢；垂直接地体使用镀锌角钢；垂直接地体间使用非金属接地模块。地网引出地网测试极到地面上，以便以后检测地网情况。

1.2 内部防护

1.2.1 电源系统防护

（1）电源一级防护。在铁路站场高压开关线路后级380 V总配电电源处安装一套MVS 50B/3＋NPE电源防雷模块，作为电源第一级保护。

（2）电源二级防护。在信息设备较多的信号楼、通信楼各楼层分配电电源处安装一套MVL 40C/3＋NPE电源防雷模块，作为电源第二级保护。浪涌保护器前安装空气开关使用D曲线32 A的空气开关。

在信号楼、通信楼各楼层照明配电电源处安装一套 MVL 40C/1＋NPE电源防雷模块，作为电源第二级保护。浪涌保护器前安装空气开关使用D曲线32A的空气开关。

在网络机房、控制中心机房、通讯机房、通信机房等安装有大量精密电子设备的机房分配电电源处安装一套MVL 20D/3＋NPE电源防雷模块，作为电源第二级保护和机房电源一级保护。浪涌保护器前安装空气开关使用D曲线63 A的空气开关。

（3）电源三级防护。在网络机房、控制中心机房、通讯机房、通信机房等机房内数字微波通信、车站数字通信分系统、站场广播机、无线列调通信、平面调车通信、信号联锁微机、网络交换机、程控交换机等设备的设备电源处安装一套 MVL 20D/3＋NPE电源防雷模块，作为电源第三级保护。

1.2.2 天馈系统防雷

波导管的金属外壁与天线架、波导管支撑架及天线反射器作电气连通，在中频信号输入端口处安装适配的中频信号线路浪涌保护器。

1.2.3 计算机网络系统防护

在以太网络服务器通讯线路由器前及网控器的PSTN外线接入网网线上、在网络交换机通讯系统进线端各安装计算机网络通信线电涌保护器。光缆的金属加强筋需要做接地。

1.2.4 电话通信系统的防护

在有线话音通信系统，与程控交换机连接的线路有电话外线上各安装MS RJ45－TELE/2S电话通信线电涌保护器，用于电话通信线路的防雷保护。

在重要会议室内外线、重要管理人办公室内外线、重要实验机构办公室内外线及区域值班室内线电话通讯线上各安装MS RJ45－TELE/4S电话通信线电涌保护器，用于电话通信线路的防雷保护。

1.2.5 站场控制系统的防护

在数字微波通信、车站数字通信分系统、站场广播机、无线列调通信设备控制线路安装直流通信信号电涌保护器，作为数字微波通信、车站数字通信分系统、站场广播机、无线列调通信设备控制线路的保护。

在信号机、轨道电路箱、道岔电动转辙机等设备控制线路等安装直流通信信号电涌保护器，作为信号机、轨道电路箱、道岔电动转辙机等设备控制线路等的保护。

1.2.6 机房内接地及等电位连接

所有进入建筑物的外来导电物均做等电位连接；信息系统的各种箱体、壳体、机架等金属组件建立一等电位连接网络，并与建筑物的共用接地系统连接。

引下线的接地电阻不大于10 Ω，防直击雷接地装置宜和防雷电感应、电气设备、信息系统等共用接地装置。

采用共用接地时，机房接地与防雷接地系统共用时，监控机房和通讯机房接地均与建筑物防雷等共用同一接地装置时，接地电阻均要求小于1 Ω。

考虑到雷电泻放存在趋肤效应，通常在机房内沿墙敷设非闭合等电位铜带一周；在各机房内靠近柱子的角位处，分别安装等电位汇流排，利用铜铁接头与柱筋焊接后，与汇流排连接；将各机房内的所有信号屏蔽线槽接与等电位汇流排或等电位铜带连接。将电源 PE线、机房内的设备外壳、机架等可导电金属物体就近与汇流排或铜带连接。机房接地系统的接地电阻大于1 Ω时，在建筑物周围增加接地装置。