信号综合防雷系统

的 重视 。 关键 词 ： 卫星信号 ； 接 收 系统 ； 防 雷技 术
我 国 国土面积广 阔 ， 自然灾 害及天气 灾害时 常发生且种类 繁 １ ． ３防 雷 电 波 引 入 以及 防雷 电脉 冲 多， 其中最主要的一种灾害类型就是雷 电灾 害。当雷击灾害发生时 这两种主要指的就是防止高电压的引入 ， 高 电压 的引入 电压 源 会给人们造成极大 的财产损失 ， 严重 的情况下还会对人 身安全造成 主要有三种 ， 一种是直接雷 击中的导线 ， 它使得高压 雷电会 以波 的 巨大威胁 。 由于卫星信号接收过程 中对雷 电中的 电磁波具有很强的 形式传送到建筑物当 中的用电设备 ； 另一种是感应雷产生 的高压脉 接收作用 ， 所 以很 容易收到雷电干扰 ， 出现设备被破 坏的情况 。 随着 冲 ， 同样是 以波的形式传人建筑 物中的用 电设备 ； 还有一 种是 当直 科技 的发 展 ， 人 们使用 的电子产 品越来 越多 ， 卫星信号 接收系统在 击雷 出现在发射机房附近并且入地的时候 ， 它将会直接通过地 网的 人们生活 中的意义越来越重 ， 人们因雷击造成财产损失 的可能性也 地线 以波 的形式进入到建筑物中的用 电设备。 逐渐增大 。本文将重点对信号接收系统 的防雷技术 进行 探究 ， 以确 ２卫星 信 号 接 收 系统 的 防 雷技 术 保信 号接收系统运行安全。 ２ ． １ 电源 防雷技术 １ 雷 电灾 害概 述 及 类 型 我 国的卫星信 号接 收系统主要的供电电源选用 的是德 国 Ｄ Ｅ ＨＮ 雷电是大气 现象的其 中一种 ， 它本身具 有一定 的危 险性 ， 雷 电 公司生产的电涌保 护器 ， 利用 电涌保护器作为防雷保护设施。 电涌 能够产生 非常强大的电磁脉冲 ， 这使 它具 有极大地破坏作用 。雷 电 保护器 主要 就是通过抑制雷 电产生的瞬态高 电压 以及通过旁路 浪 本身具有 发生 范围较广 、 发生的频率较高 ， 而且强度较大等特点 。 随 涌 电流 ， 来保护 系统设 备的一种保护装置 ， 此装置 能够在最短 的时 着我 国经济 的飞速发展 ， 我 国的通信事业 、 计算机 网络 、 电子设备行 间 内将需要保 护的电路接到等电位系统当中。 同时还要把整个电路 业等 也得到 了巨大 的发展 。尤其是我 国的卫星信 号接收 系统的发 上的由于雷击 而产生 的脉 冲能量转移 到大地 当中， 从 而达到保 护电 展， 它给我 国的经济发展与人 民生活水平 的进 步提供了巨大的推动 路上的相关设备 的 目的。另外 ， 在系统的供 电电源上 还会装上 一个 力， 但是 雷击将会对 卫星信号接 收系统造成非 常大的影 响 ， 由于雷 不间断 电源 的装 置 ， 此装 置也具有防雷 的效果 ， 从 而使 得卫星信号 击造成 的经济损失与人员伤亡 的事故 频频的发生 ， 现在联合国总部 接 收系统 能够更加稳定 的运行。 已经公布 十种最严重 的 自然灾害 ， 其 中一种就是雷 电。 因此 ， 我 国应 ２ ． ２引雷技术 当切实地发展与创新卫星信号接 收系统的防雷技术 ， 尽 量保 证我国 引雷技术 主要 指的就是 安装 避雷针 ， 一般 会设置三根避雷针让 的卫星信号接收系统 以及其他 电子系统设备能够安全稳定的运 行。 其形 成等边的三角形 ， 这样 的设 置可以 防止 ３ ６ ０ 。的直击雷对整个 １ ． １ 防直击雷 系统 的危害 。避雷针的选择上也是有一定 的要求 ， 要求雷针能够产 造成雷击 的原 因有很 多 ， 因而雷击 的类 型也 多种多样 ， 但是 众 生一种较为快速的上行先导 ， 发 出来 的上行先导能够提前 的行至数 多雷击类型 中伤害值最强的就是直击雷 ， 也是最为 常见 的雷击灾 害 十米 ， 远 甚 至是 上 百 米 远 的地 方 ， 之 后 会 与雷 云 发 出 的 下行 先 导 进 类 型之一 。由于在现代城市建设 中高层建筑数 量越 来越多 ， 为了保 行接 闪。 简 而言之 ， 就是此避雷针能够提前放电 ， 从而扩大了保护范 证 运行效果很多设备也都设置在空 中， 这就增大 了它们遭受雷击破 围 。 坏 的概率。 直击雷通常是云层直接 向这些设置在高处的建筑及设备 ２ ． ３高频头 同信号传输线之间的屏蔽 与相关的防雷技术 进 行放 电的过程 ， 也是一种 主要的雷 电类 型 ， 由于这种雷 电形式是 高频头与信号 的传输线一般会在 室外 工作 ， 因此很 容易受到雷 通 过云层直接向物体放电 ，这种特殊性决定 了雷击 的电流量极大 ， 击 的危 险 ， 这样 还能够将雷 电引入 至卫 星信号的接 收机 当 中， 从而 因此这 种雷击情 况发生时所造成的破坏力极强 ， 对人们 的人身安全 使设备发生损坏。鉴 于此 ， 应 当将高频头以及卫星信号的传输线进 自己财 产安全产生了十分巨大的威胁ｂ 方式是加工一个合适 的铝罩 ， 之后将高频 系统 防雷工作 时一定 要要 将防直击雷措施作为重点 ， 这样可 以有效 头放 到铝 罩当中 ， 从 而进行相应 的屏蔽 ； 还有一种 方式是用金 属管 减 少其遭直击 雷破坏 的情 况发生 ， 提高 防雷 工作 的效率 ， 为 广播 电 屏蔽卫星信号的传输线 ， 而且屏蔽之后的高频头以及卫星限号的传 视 节 目的正 常播 放 提 供 保 障 输线要与卫星的接 收天线一 同接到等电位 的系统 当中。 １ ． ２防感应雷 ３结 论 感应雷是另外一种 比较 常见的雷电类型 ， 其通常是指 由于雷 电 卫星信号 接收系统 的高效运行是 保证我 国广播 电视节 目正 常 造成 的一种 电磁波感应现象 ， 也可能是 由于雷 电天气发生而引起 的 播放的前 提和技术 ， 随着人们生活品质的提高以及其对广播电视节 种静 电感应 ， 这两种情况统称 感应 雷。 感应雷与直击雷不同 ， 是由 目质量要求 的提升 ，卫星信号接收系统 的运行要求也随之提高 ， 因 于雷 电的二次传导造成 的雷击 伤害 ， 因此不会产造 成像 直击雷那样 此对其整个 系统 的运行安全要求也越来越高 。 加强对信号接收系统 的破坏程度 ， 伤害值减小。 但是与直击雷相 比， 这种灾害类型 出现的 的保 护工作能够在可 以提高系统运行效率 、保证信号传输质量 、 为 可能性较高 ， 对用户造 成的影响也更大 。感应雷可 以通 过输 电线路 系统 中相关工作人员 的生命安全提供保证 ， 同时还能够 减少 维修 人 或信号传输线路进行传播 ， 任何能够传输 电能 的导体都 能对 其进行 员的工作量 ，推动我国卫星信号接 收系统建设事业工 作水平 的提 传导 ， 这 就使 得雷击形 成灾 害的范围更大 ， 传播的位置更远 ， 造成更 高 ， 为我国基础设 施建设工作 的完善 和国民经 济的增长 创造便利 条 多的用户受灾 。因此 ， 对感应 雷进行防范更是卫星信号接 收系统建 件 。 设 的工作人员需要考虑 的重点 ， 感应雷防护措施 的设置相 比于直击 参 考 文 献 雷更加重要 ，进行防感应雷操作能够提 高信 号接收系统的安全性 ， ［ １ 例 晴． 卫星接收 系统信号传输馈线 的敷设和 防雷设计叽 广播 电视 防止对用户产生更大 的影响 ， 尽 量降低对用户及整个 系统造成 的损 信 息。 ２ ０ １ ２ （ １ ０ ） ． 失， 有效减少 雷击灾害对人 们生活造成 的影 响 ， 为人们 生活水平 的 【 ２ 】 罗正明． 卫星信号接 收 系统的防雷技术保护措施ｆ Ｊ １ ． 有线电视技 术， 提 高和 国家经济的发展奠定基础。 ２ ０ １ ０ （ ０ ２ ） ．

的避 雷 针 、 引 线 和 统 一 的 接 地 网 ， 取 完 善 的 直 击 下 采 雷 防 护 措 施 同 时 必 须 大 车 站 的 供 电 系 统 、 馈 系 天
可 分 为 直 击 雷 、 应 雷 、 导 雷 、 作 过 电压 四种 。 感 传 操
结 合站场 设 备 的分 布 特 点 及 雷 电攻 击 的途 径 类 型 ， 大 准 铁路站 场 雷 电防护 存在 以下 特点 。
压 （ 过 电流 ） 最 直 接 的 路 径 尽 快 泄 漏 到 大 地 。 或 以 达
与道 轨 连接 的相 关 铁路 信号 设 备 。 信号 机 、 如 轨 道 电 的 严 重 威 道 将
胁。
到 保 护 设 备 的 目 的 。 电 磁 兼 容 防 护 总 的 原 则 是 利 用 室 内的金属 物 有机 地 构 成 一 个 “ 拉 第笼 ” 进 行 接 法 ， 地 连接 。站 场综 合 防雷 设 计 本 着 安 全 可 靠 、 术 先 技 进 、 济合 理 的原 则 ， 到 防御 或 减 轻 雷 电灾 害 、 经 达 提 高 防 雷 安 全 度 的 目的 。
从 以 上 分 析 中 可 以 得 出 ： 了 提 高 大 准 铁 路 站 为
随着 现 代化 的发 展 ， 路 站 内设备 越 来越先 进 。 铁 雷 击 发 生 时 ， 击 放 电 诱 发 雷 击 电 磁 脉 冲 过 电 压 和 雷
过 电流 ． 站 场 电源 系统 、 信 信号 传输 通 道 、 地 经 通 接 系 统 及 建 筑 物 直 击 雷 防 护 系 统 。 通 过 传 导 、 应 的 感 方式 损坏 站 内通 信 信 号 设 备 及 网 络通 信设 备 ， 成 造
损 失 巨大 ． 接 威 胁 铁 路 正 常 的 安 全 运 输 生 产 。 直 １ 大 准铁路 站 场雷 电 防护 的分析 铁 路 站 场 设 备 遭 受 过 电压 和 过 电 流 攻 击 的 途 径

ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｐ ｏ ｅ ｔｏ ａ ｕ ｅ ， ａ ｎ ｅ ｒ ｌｌ ｈ ｎ ｎ ｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ｓ ｈ ｍｅ ｆ ｒ ｓ ａ ｉ ｎ ｓｇ ａ ｙ ｔ ｍ ｕ ｐ ｎ ｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ｍｅ ｓ ｒ ｓ ｎ ｉ ｔ ｇ ａ ｉ ｔ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｔ ｃ ｅ ｏ ｔ ｔｏ ｉ ｎ ｌ ｓ ｓ ｅ ｇ ｏ
ｌ 概 述
传 统 的 雷 电 电 涌 防 护 方 法 在 选 择 电 涌 保 护 器
时 ，仅 考虑被 保 护 的设备 本 身 ，没 有 根据 电磁兼 容
位连 接点 的位 置 。 以 电磁条 件有 显著 改 变 作为 防 雷分 区划 分 的根 据 ，具 体划分 如 图 １所示 。
性 原理 ，把 局部 或单 一 的防 护措施 提 升到 系统 防护
参 考 文 献 １ 铁 路信 号 设 备 雷 电 防 护 办 法 ， 电 务 （ ９ ７ ５ ７号 ． 铁 １８ ］ ７ ２ 防 雷击 电 磁 脉 冲 （ Ｅ Ｌ ＭＰ 和 Ｉ Ｃ 标 准 ．电 气 工 程 应 用 ） Ｅ
２０ ０２（ ）． ２
端 设 防雷模 块 ，该模 块对 雷 电 、开关 信号感 应 、静
张 帆
摘要 ：提 出 了车站信 号 系统整 体 防 雷方案 。从概 念 、车站 防 雷 区域划 分 、具体 设 备 防护 等 几方 面
做 了详 细介 绍 ， 以期 满足 铁路 系统不 断提 高的安 全要 求 。
关 键 词 ：防 雷 ， 车 站 ， 系统 ，方 案
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｉｗ ｈｅ ｃ ｃ ｐｔ ｄｉ ｉｉ ｎ ｏ ｔ ｔｏ ｉ ｈｔ ｉ ｐ ｏ ｅ ｔｏ ｒ ａ ｓｒ ｃ ： ｎ ｖ ｅ ｏｆ ｔ ｏｎ ｅ ， ｖ ｓｏ ｆ ｓ ａ ｉ ｎ ｌｇ ｎ ｎｇ ｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ａ ｅ ｓ， ａ ｐｅ ｉｉ — ｎｄ ｓ ｃｆｃ ｅ

合 接 地 系统 实施 方 案 汇 总 分 析 。 着 重 分 析 目前 客 运 专 线 所 采
用 的综 合 站 房 内信 号设 备 用 房 的 防 雷 设 计 以及 高 架 车 站 内 综 合 接 地 系统 的 具体 设 计 方案 ， 以及 与传 统 的信 号 设 备 独 立 用房 和非 高架 车 站 内综合 接 地 系统 的 差 别 。
站台
信号用房
综合 站 房 形 式 ， 雷 系统 和 综 合接 地 系统 的好 坏 直 接 影 响到 客 防
■
运 专 线 电子 设 备 和 电 气 设 备 的 安 全 可 靠 运 行 和 人 身安 全 防 护
要 求 ， 郑 州 东站 为例 ， 郑 州 东站 的 信 号 用 房 综 合 防 雷 和 综 以 对
化 、 息化 、 能化 建设 的需要 ， 车 对 信号 设 备 运行 信 智 列 的安全 性 、 可靠 性提 出 了更 高 的要 求 ， 号设备 的防雷 信
问题变 得 越来 越 重 要 。 近年 铁 道 部 先 后 颁 布 了铁 运
贯 通 地 线
（０ ６ ２ ２ ０ ） ６号文件 《 铁路 信号设 备雷 电及 电磁兼 容综 合 防护实 施指 导 意 见 》 运 基 信 号 ［ ０ ７ ５ ５号 文 件 ¨、 ２０ ］ ３ 《 路 信 号 设 备 雷 电及 电 磁 兼 容 综 合 防 护 举 例 设 铁 计 》 等技 术规范 ， 由于综 合 防雷 涉 及 的专业 多 ， 但 综
郑州东站 站 内贯通地 线走 向见 图 ２ 。
收 稿 日期 ：０ ０— ５—２ ２１ ０ ６
连 接 ， 两端 的接地端 子 用 与贯 通 地线 同材质 的分支 桥
引接线相 连 ， 最后 与贯通 地线连 接 。如 图 ３所示 。

２． ． 信 号楼 的接 闪装 置 １１
口 设 置 浪 涌保 护器
信 号楼 的外 部直击雷接 闪方式 主要 采用避雷 网和避
雷带结 合保护方 式 。考虑 到避雷针 和其 他非常规 接闪装 置会 主动引雷 ，引雷入地过 程必然产生 强大 的电磁场 ，
建筑物结构金属网 （ 混凝土 内的钢筋网或其他金 属网格栅 ） 既为外部防护接 闪器 引下线，又是建 筑 物 屏 蔽 层
（ 将进 信号楼的所有不带电的 １来水管 、暖气 筋 的建 筑物其 他钢筋可采 用焊接或绑 扎连接 ，但应保 证 ６） ９ 管道等金属物体都 与外部环形接地装置做等 电位连接 。
电气连 通 ，并 与信号楼基础 地 网焊接 。此时 ，无需再 专
（ 在 电源室 （ ７） 电源引入处 ）和分线盘处集 中安装 设 外 部 引 下 线 。
电源和信号浪 涌保 护器 ，并设 置直接 与外 部环形接 地装
置相连的接地汇集线 。
非 钢筋混凝 土结 构 的改 扩建信号楼 应设引下线 ，引
下线采 用４ ４ 热镀 锌扁钢 沿信号楼 外墙面 向下 ０ ｍｍ ｘ ｍｍ
（ ８）将 电源 电缆 铠装 层 、信号 电缆屏 蔽层 在 电源 垂直敷设 ，引下线上 端与避雷 网和避雷带 焊接连通 ，下 室 （ 电源引入处 ）和分线盘处直接与接地汇集线相连 。 （ ９）在控制台室 、继 电器室和机房设置与墙体绝缘 的接地汇集线 ，并将各设备就 近接地实现等电位连接 。
关键词 ：综合 防雷 系统 ； 系统设 计 ；浪 涌保
护 ；实施 方案 ；石 太客运 专 线
指导意见 》铁道部运输局 铁运 ［ ０ ６］ ６ ２ ０ ２ 号文件 、 《 铁 路信号设备雷 电及 电磁兼容综合 防护举 例设计 》运基信 号 ［ ０ ７］５ ５ 、 《 ２０ ３号 铁道信号 设备雷 电电磁脉 冲防护 技术条件 》 （ ＢＴ３ ７－ ２ ０ Ｔ ／ ０ ４ ０ ３）中的条款 ，结合石太客

（ 上海理工大学光 电信息与 计算机工程学院，上海 ２ ０ ０ ０ ９ ３ ）
摘
要 ：铁 路 运输 作 为我 国主要 的 长途 交 通 工具 ，保 证 其安 全 运 营的 意 义 尤 为 重要 。针 对铁 路
防雷工作的需求，设计 了一种车站信号设备防雷集中监测 系 统。集中式监测 系统采用嵌入式 Ｒ Ｔ — Ｔ ｈ ｒ ｅ ａ ｄ 操作 系统，与上位机通信采用 Ｔ Ｃ Ｐ ／ Ｉ Ｐ协议 ，具有 实时触发、 实时采集、集 中监测、远程 管理等核心功能 ，改变了现有防雷器工作状态不能快速反馈的现状。该 系统现场测试运行表明， 系统抗干扰能力强，工作稳定，提高了铁路车站信号防雷设备的可靠性 。
关键 词 ：防 雷 ；集 中监测 ；实 时采集 ；远程 监测
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ Ｏ ｆ ｌ ｒ ａ ｉ ｌ ｗａ ｙ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｎ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｍ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ ｉ ｌ ｚ Ｚ ｅ ｄ
ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
ＹＡ ＮＧ Ｇｕ ａ ｎ ｇ ，ＨＡＯ Ｒ ｕ ｎ — ｋ ｅ ，Ｃ ＵＩ Ｙｉ ． ｔ ｉ ａ ｎ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ ｏｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ・ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ｍ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ ９ ３ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）

目录
一、防雷技术标准—综合防雷技术 1.1 综合防雷技术 1.2 外部防雷措施—直击雷的防护(接闪器:针、 网、带、线） 1.3 新的外部防雷措施—新型直击雷保护装置— 不让闪电落下来的装置； 国内外动态； 1.4 新型直击雷保护装置的工作原理、特点 二、新型直击雷保护装置的应用 三、感应雷防护
1.1、综合防雷技术
建筑物综合防雷 外部防雷措施 接闪器 （针网 带线） 接地系 统（含引
下线）
内部防雷措施 等电位 连接
（屏蔽）
电涌保 护器 (SPD）
1.2 外部防雷措施—直击雷的防护 1.2.1 外部防雷措施接闪装置的局限性 接闪入地的过程中产生强大的电磁场也 引 来了更多的感应雷击。特别是微电子设备相对集 中的地方，感应雷击对设备的安全构成极大的威 胁。 避雷针的保护范围是不肯定的，常常可能绕 过避雷针发生绕击。避雷针频繁的引雷入地还会 产生地电位反击、跨步电压等问题。
二、新型直击雷保护装置的应用
国外同类型产品 在海上的应用
三、感应雷防护

3.1 感应雷防护——二次雷的防护 为什么按防雷标准作的还是不能完全解决问题。 电力信息系统是指电力系统内各种形式的电子系 统，包括计算机、通信设备、控制系统等。因为从 EMC观点看，电子设备、信息设备和信息系统是同一 类型的设备和系统，雷电电磁脉冲防护LEMP将直击 雷之外的雷击灾害的防护也包括在内。电力信息系 统雷电电磁脉冲的防护所涉及的防雷范围、技术措 施等要比直击雷的防护更复杂。实际上电力信息系 统也好电子信息系统也好，雷电电磁脉冲的防护也 是属于EMC的一部分。只不过雷电电磁脉冲对信息 系统的干扰是唯一可能损坏信息系统设备的干扰。

1.3 新的外部防雷措施—新型直击雷保护装置