冶金企业铁路信号设备防雷研究

李道勇

关键字：铁路信号，防雷，接地，防雷浪涌保护器

摘要：铁路和电务的发展，使铁路信号技术进入了电子化，信息化时代。目前防雷技术相对滞后与电子技术发展，雷电危害给冶金企业的运输行车带来的严重威胁，本文旨在探讨铁路信号设备防雷的措施和方法。

Researchonthelightningprotectionofrailwaysignalequipmentofmetallurgicalenterprises

Keywords：railwaysignal，lightningprotection，earthing，SurgeProtectionDevice-SPD

Abstract：Thedevelopmentofrailwayandtherailwaysignaltechnologyintoelectronic,informationage.Thelightningprotectiontechnologylagsbehindrelativelyandthedevelopmentofelectronictechnology,lightninghazardtometallurgyenterprisetransportvehicleposedaseriousthreat,thispaperaimstoexploretherailwaysignalequipmentlightningprotectionmeasuresandmethods.

1.铁路信号设备雷电电磁环境特点

铁路站场点多线长，所有线路和车站都处于雷电暴露环境中，信号楼附近常伴有无线列调天线塔，照明灯桥等易于引雷的高大构筑物，而现有的信号设备机房在6502升级改造时大多未进行建筑物防雷改造；同时信号设备的两路供电大多采用架空线路，故雷击概率特别高。

另外，每个车站的信号系统都长距离地大量连接于室外环境中的信息采集和控制对象，其中轨道电路又是长距离、大面积暴露地面。因此，极易遭受雷电和瞬间过电压的侵害。

接地系统由于历史原因，铁路信号方面的各种技术规范都要求各种接地分设，且相隔20M以上。然而，对于铁路沿线车站，因地形限制，实际往往难以满足要求。所以一般一个信号楼内有防雷地、安全地、屏蔽地和系统工作地；大量与之相连的室外远端信息采集和控制对象也要求相应的接地，所以一个信号楼往往有很多不同的地线，致使出现雷电反击现象严重。

现在的微机联锁信号楼多由6502电气集中升级改造，除了在一些轨道电路加装压敏电阻外，都无任何防雷设备。

2.信号楼防雷系统的概念

信号楼现代防雷技术采用直击雷防护技术、等电位连接技术、屏蔽技术、合理布线技术、公用接地技术以及安装浪涌保护器技术等六大综合防护技术。如图1：

图1防雷系统整体概念图

3.铁路信号楼防护

针对冶金铁路信号楼的实际情况，设计为信号楼两路电源三级防护、信号楼环形共用接地、信号设备防雷分线柜防护。

3.1信号楼两路电源三级保护

根据冶金厂区铁路信号设备特点，对有微机联锁、调度集中等电子信息设备的信号楼，其楼内两路供电电源雷电防护按照初保护、中保护和细级（电源防雷插座）三级进行防护。如图2：

图2信号楼电源三级防护图

3.2信号楼环形共用接地

接地是防雷技术的重要环节，不论直击雷、雷电感应过电压或其他形式的电磁脉冲干扰，最终都要把电磁脉冲泄入大地。共用接地系统是把需要的各系统地线统一接到一个地网上，因改建的信号设备机房，无条件设置地网，故在信号楼四周设置环形接地装置。环形接地装置有水平接地体和垂直接地体组成。垂直接地体至少应该在建筑物四周做4至6处，并且和水平接地体相互连通。接地系统应符合下列要求：

共用环形接地系统的接地电阻应按照系统中各种接地电阻值中最小值确定，最好是＜1Ω或者最少应满足TB/T3074-2003中规定的＜4Ω要求。接地电阻值若没有特殊说明，是指工频接地电阻。

从接地系统引入室内总等电位排的接地干线采用截面积不小于50mm2绝缘铜芯线与地网单点连接。

设置避雷网的信号机房建筑物，避雷网引下线在地网上的引接点和等电位排与地网之间连接引接点，应相距5m以上。

3.3信号设备防雷分线柜防护

防雷分线柜防护就是在原信号传输线分线柜的基础上加装的一种SPD防雷柜。满足下列要求：维持原信号传输标准不变；SPD采用模块化、组合式设计并与配线位置相对应；防护范围包括道岔、信号机、轨道电路等。

4.铁路信号防雷设备日常检查和维护

首先是地线的维护：每年测量一次接地电阻，每半年检查各个设备的连接处保证连接牢固、接触良好，环形接地网室外裸露部分的防腐检查等；其次是SPD模块的劣化程度，特别实在雷雨过后要加强检查；再次检查防雷分线柜、等电位连接端子、电源防雷开关等防雷设备各连接部位牢固、不松动，配线整齐，并对箱、柜内部清扫。

参考文献：

[1]张小青.建筑防雷与接地技术.中国电力出版社,2003

[2]周志敏.电子信息系统防雷接地技术.人民邮电出版社.2004

[3]邵光东.铁路信号设备防雷分析与研究[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(24):140-140.