运基信号号附件铁路信号防雷举例设计方案说明
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铁路信号设备的防雷方案分析发布时间:2021-07-21T07:52:30.211Z 来源:《防护工程》2021年8期作者:刘佳禄[导读] 现代科技的飞速发展,带来了铁路系统信息化程度逐步在提升,人们获取信息的时间加快了,在铁路系统,已经有了先进的铁路信号传输系统,但是在雷雨多发季节,总是会遭受到雷电袭击的现象,因此,必须对此进行相应的研究,从而保证铁路信号系统的安全,本文从铁路信号设备防雷方面进行分析和探索,以期为铁路信号系统带来安全。
刘佳禄呼和浩特铁路局集团公司包头电务段内蒙古包头市 014010摘要:现代科技的飞速发展,带来了铁路系统信息化程度逐步在提升,人们获取信息的时间加快了,在铁路系统,已经有了先进的铁路信号传输系统,但是在雷雨多发季节,总是会遭受到雷电袭击的现象,因此,必须对此进行相应的研究,从而保证铁路信号系统的安全,本文从铁路信号设备防雷方面进行分析和探索,以期为铁路信号系统带来安全。
关键词:铁路信号设备防雷措施一、绪论铁路信号设备是组织指挥列车正常运行,保证交通安全,提高运输效率,传递信息,改善值班人员工作环境的重要设施。
在铁路信号发展的进程中,信号基础设备从最初的人为控制发展到现在的计算机智能掌控,保证了在准确度、实时性上的提高,但是抗雷害的性能缺降低了。
信号设备遭受雷电侵袭,会造成设备的破坏或者传输信息的错误,所以信号设备必须根据不同环境情况来制定防雷计划。
雷电主要从轨道电路、交流电源线、电缆等处侵入信号系统设备,与外线连接的信号设备应该配备防雷装置二、铁路信号设备智能防雷系统的设计2.1智能防雷系统的组成及模块设计铁路信号设备智能防雷系统是将传统防雷保护为基础,对其实施智能化的改造,使用全新的技术与传感器、智能防雷模块相互结合,为系统提供综合预警、参数展示、数据查询等全新的功能。
利用创建可追溯智能平台,使传统被动防雷保护成为主动智能化的防雷系统,此智能防雷系统主要包括数据中心、传感器收集单元、智能防护单元、检测平台。
铁路信号设备在雷电风暴中的防雷保护与故障修复方案随着现代社会的发展,铁路交通作为一种快速、安全、高效的交通方式,扮演着重要的角色。
然而,雷电风暴的频繁发生给铁路信号设备的正常运行带来了巨大的威胁。
为了保障铁路的安全与运行稳定,我们需要采取科学的方法来防止雷击,并及时修复由此引起的故障。
一、防雷保护措施1.接地系统的设计接地系统是铁路信号设备防雷保护的基础。
它通过提供低阻抗的电流回路,将雷击产生的电荷引导到地下。
为了确保接地系统的有效性,我们应该注意以下几点:- 合理选择接地电阻材料,如铜杆或镀铜板。
- 设计合适的接地网络,确保电流能够顺利地流经整个系统。
- 定期检查接地系统的接触性和电阻值,及时修复损坏或老化的部件。
2.避雷针的安装避雷针是抵御雷击的重要设备,它通过良好的尖端放电原理,将大气中的电荷导向地下。
在铁路信号设备的周围安装避雷针,可以有效减少雷电对设备的伤害。
同时,我们需要注意以下几点:- 避雷针的高度应根据地理条件和雷电频率合理选择。
- 定期检查避雷针的绝缘性能和连接情况,确保其正常工作。
3.设备的绝缘保护良好的绝缘保护是防止雷电对信号设备产生损害的关键。
我们应该采取以下措施来确保设备的绝缘性能:- 使用具有良好绝缘性能的材料进行设备的外壳和内部结构设计。
- 定期检查绝缘部件的工作状态,发现问题及时更换绝缘材料。
二、故障修复方案1.快速故障定位在雷电风暴中,铁路信号设备可能会发生各种故障,如电路短路、设备损坏等。
为了快速定位故障并进行修复,我们应该建立完善的故障定位系统:- 安装监测设备,及时监测信号设备的运行状态。
- 建立故障数据库,记录和分析历史故障数据,为故障定位提供参考。
2.迅速修复故障一旦铁路信号设备发生故障,我们需要迅速采取行动来修复。
以下是一些常见的故障修复方案:- 准备备用零部件以备不时之需。
- 培训合格的维修人员,提高故障修复的效率。
- 制定紧急预案,确保在故障修复期间保持正常的铁路运行。
车站信号设备综合防雷工程技术方案引言随着现代交通运输的发展,铁路交通系统扮演着越来越重要的角色。
在铁路交通运营中,车站信号设备起着至关重要的作用,确保列车安全、高效地运行。
然而,雷电是一个不可忽视的自然灾害,对信号设备的正常运行构成潜在威胁。
为了保障车站信号设备的正常运行和乘客的安全,我们需要采取综合的防雷工程技术方案。
1. 分析现状在开始制定防雷工程技术方案之前,我们需要先对车站信号设备的现状进行全面的分析。
这个分析可以包括以下几个方面:1.车站信号设备的数量和分布:了解车站内各种信号设备的数量、布局以及其对列车运行的影响。
这将有助于我们确定哪些地方需要进行特别防雷措施。
2.车站所在地的雷电活动规律:收集并分析车站所在地雷电的频率、电压等数据。
这将有助于我们预测雷电对车站信号设备的威胁,以及确定合理的防雷标准。
3.车站信号设备的现有防雷措施:了解车站信号设备目前已经使用的防雷措施,并评估其有效性。
这将有助于我们确定有哪些方面需要改进或增强。
2. 防雷技术方案基于对现状的分析,我们可以制定以下综合防雷工程技术方案:2.1 接地系统的优化接地系统是防雷工程中的重要一环,它能将雷电电流有效地引导入地,减小对设备的影响。
优化接地系统可通过以下方式实现:•增加接地电极数量:在车站周围适当增加接地电极的数量,以提高接地系统的效果。
•深埋接地电极:将接地电极深埋到地下几米的深度,以增加接地电阻,提高接地效果。
•定期维护接地系统:定期检查接地系统的连接情况,确保电阻正常,并进行清洁及修复。
2.2 避雷网的建设避雷网是保护建筑物免受雷电侵害的有效手段。
在车站周围建设合理的避雷网,可增加车站信号设备的防雷能力。
•根据车站规模,合理布置避雷网的位置和数量。
•使用合适的材料和结构,确保避雷网的耐腐蚀性、耐久性和可靠性。
•定期检查避雷网的连接和接地情况,确保其正常运行。
2.3 使用防雷材料在车站信号设备的建设和维护过程中,选择符合国家标准的防雷材料是非常重要的。
综合防雷设计施工方案目录第一章、设计依据 (2)第二章、设计原则、设计思想及设计范围 (3)第三章、信号楼外部直击雷防护设计 (5)第四章、联锁机房电磁屏蔽设计 (9)第五章、接地汇集线及等电位连接设计 (11)第六章、电源防雷保安器设计 (14)第七章、通道信号防雷保安器设计 (15)第八章、分线盘防雷保安器设计 (15)第一章、设计依据●《铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件》(TB/T 3074-2003)●《铁路电子设备用防雷保安器》(TB/T 2311-2002)●《建筑物防雷设计规范》GB50057 –94 (2000年修订版)●《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)●《电子计算机机房设计规范》(GB50174 -93)●《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》(GA267-2000)●《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》(TB/T 3073-2003)●《铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见》铁道部运输局铁运〔2006〕26号文件●《车站信号综合防雷工程质量验收办法》太铁电信[2007]7号文件第二章、设计原则、设计思想及设计范围1、设计原则根据《铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见》铁道部运输局铁运〔2006〕26号文件的要求,铁路信号设备雷电电磁脉冲安全防护应采取综合防护措施,主要为三个方面:●改善电磁兼容环境条件,包括屏蔽、等电位设置以及合理布线;●分区分级设置防雷保安器;●良好接地措施。
雷电电磁脉冲安全防护框图见图1。
2、设计思想1、在不增加信号楼雷击概率的前提下,完善信号楼的外部防护装置,包括避雷带(网)、引下线及综合接地网,保证信号楼在遭遇直击雷袭击时可以安全的接闪、引下及泄放雷电流。
2、利用建筑物原有的主体钢筋和新增的避雷带(网)、引下线等构成法拉第笼,形成对信号设备的初级屏蔽,初步改善信号设备电磁兼容环境条件。
3、在计算机联锁机房实施屏蔽工程,进一步改善联锁设备电磁兼容环境,并将屏蔽层直接与综合接地网相连,从而将屏蔽层上由于电磁感应产生的雷电流直接泄放入地。
铁路信号设备的防雷方案分析李超中国铁路济南局集团有限公司济南电务段 山东 济南 250003摘 要 在信息化时代背景下,网络信息技术在各行业领域中得到广泛应用,信号设备是铁路系统的重要组成部分,保障其良好的运行状况,可以增强铁路的安全性,防止意外事故的发生。
信号设备在长时间运行中也难免发生故障问题,其中雷击故障较为常见,因此,在科学技术水平不断提升的背景下,完善防雷方案极为重要。
文章以铁路信号设备为基本背景,阐述雷电对其产生的危害,探讨相适应的防护措施关键词 铁路;信号设备;防雷方案引言随着我国经济实力不断加强,我国的铁路行业获得良好的发展,而随着我国铁路的发展,由微电子元器件和高精密集成电路组成的铁路信号设备广泛投入使用。
在复杂电磁环境下,由于大规模集成电路的使用,遭受雷击浪涌的故障率逐步增加。
为了保障铁路信号设备的可靠运行,减少在雷电环境中的损坏,通过试验模拟信号设备正常工作状态下的雷击环境,检测信号电子设备遭受雷击浪涌过电压的耐受能力,改进和提高设备雷电防护性能。
1 雷电对铁路信号设备的主要危害形式雷电的出现易导致铁路信号设备异常,其主要包含两种形式:一是直击雷,此时铁路信号设备将受到严重的危害,甚至会对信号系统整体造成负面影响,使其处于瘫痪状态;二是感应雷,相比之下其破坏能力较小,主要与雷电的感应磁场有关,在形成较强的感应磁场后,导致原本处于正常运行状态的信号系统受损,主要表现为信号错误、信号干扰等,但普遍为浅层次的危害,并不会对铁路信号设备造成致命的损害。
但也需意识到,感应雷电产生后会导致铁路信号设备的信息显示功能异常,呈现出偏离实际情况的错误信息,不利于铁路的正常运行[1]。
2 铁路信号设备的防雷方案2.1 安装过电流保护设备在铁路信号设备的入口处安装串接过电流保护设备,可以有效地防范雷电浪涌的问题。
造成雷电浪涌的主要原因有无线电、电磁感应、静电以及感应雷等。
在铁路信号设备的周围往往会有电缆电线,雷电容易对这些电缆电线产生干扰,进而影响到设备系统的整体运作。
铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护举例设计说明北京全路通信信号研究设计院二○○七年十月目录1.设计依据 11.1规范性引用文件 11.2有关文件 12.设计原则 13.设计内容 14.设计说明 24.1金属物件搭接、焊接、冷压接要求 24.2既有屋面避雷带、避雷网设计 24.3既有建筑物引下线及地网设计 34.4避雷针设计 44.5既有微电子设备法拉第屏蔽笼设计 44.6新建信号建筑物避雷带与法拉第屏蔽笼设计 54.7新建建筑物水平接地体及垂直接地体设计 64.8室内接地汇集线及等电位连接设计 64.9浪涌保护器(SPD)设置方式及参数设计 74.10轨旁设备接地及电缆屏蔽接地设计 81.设计依据1.1规范性引用文件1.1.1铁路信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件(TB/T 3074-2003)。
1.1.2铁路信号设备用浪涌保护器(TB/T 2311)。
1.1.3铁路信号设备雷电防护用变压器(TB/T 2653-2003)。
1.1.4建筑物防雷设计规范(GB 50057-94(2000版))。
1.1.5铁路信号设计规范(TB10007-2006)。
1.2有关文件1.2.1铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见(铁运〔2006〕26号)。
1.2.2关于进一步加强铁路信号设备雷电综合防护管理的通知(运基信号〔2007〕230号)。
1.2.3铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定(铁建设〔2007〕39号)。
2.设计原则2.1铁路车站信号设备处于空间、建筑物内的不同位置,其雷电电磁场强有较大的差异,因此需将被保护设备按空间分为不同的防护区,设计不同的防护方案。
2.2信号系统电源设备馈线、信号传输线路,对感应、传导的过电压应针对信号设备的抗扰能力(耐压水平),实施分级防护。
在进行分级防护设计时要充分地考虑两级浪涌保护器之间在响应速度、限制电压、通流容量等方面的匹配。
2.3浪涌保护器设置方式及接地应保证信号设备的正常工作。
铁路防雷接地施工方案设计1. 引言随着现代化铁路交通的快速发展,铁路线路的运行安全性被越来越重视。
雷电是一种常见的自然灾害,对于铁路设备和人员的安全造成了潜在威胁。
为了保障铁路线路的安全运营,铁路防雷接地施工方案设计显得非常重要。
本文将介绍一种有效的铁路防雷接地施工方案设计。
2. 施工方案设计的目标铁路防雷接地施工方案设计的目标是保障铁路线路设备和乘客的安全,减少雷电引发的潜在危险。
3. 施工方案设计的步骤3.1 风险评估在设计防雷接地施工方案之前,必须进行详细的风险评估。
这包括对铁路线路及附近环境的雷电风险进行评估,识别潜在的危险因素和弱点。
3.2 施工计划根据风险评估结果,制定详细的施工计划。
该计划应包括施工过程中所需的设备和材料清单,施工方法和安全措施,以及施工时间表。
3.3 地质勘探在施工之前,进行地质勘探是非常重要的。
通过地质勘探,可以确定最佳的接地位置和接地深度,以确保接地能够有效地抵抗雷电击中。
3.4 接地系统设计根据地质勘探的结果,设计适合铁路防雷接地的接地系统。
接地系统包括接地极、接地网和接地线等组成部分。
设计时应考虑接地系统的可靠性和耐久性。
3.5 施工过程根据施工计划,进行接地施工。
在施工过程中,必须严格按照设计要求进行操作,并确保施工质量符合相关标准和规范。
3.6 施工验收施工完成后,进行施工验收。
验收过程包括对接地系统的性能和可靠性进行测试,并与相关标准进行对比。
4. 施工方案设计的要点施工方案设计的要点包括以下几个方面:•确定合适的接地位置和接地深度,以最大程度地减少雷电击中的概率。
•选择合适的接地材料和设备,以确保接地系统的可靠性和耐久性。
•安全施工,确保人员的安全。
在施工现场必须配备适当的安全设备,并遵守相关的安全操作规范。
•施工质量控制,确保接地施工质量符合相关标准和规范。
对接地系统进行定期检测和维护,及时修复任何发现的问题。
5. 结论铁路防雷接地施工方案设计对于保障铁路线路的安全运营起着重要作用。
信号设备防雷手册一、编制说明目前以来,运输对信号设备的可靠性要求越来越高,运输效率对信号设备的依赖越来越强。
为解决长期以来雷电对信号设备的影响,减少雷害造成的信号设备故障,提高信号设备的运用质量,为强化防雷技术知识的普及,使广大信号职工熟悉和掌握防雷设备的日常维护,特编制本手册,希各车间、工区在组织学习的基础上参照执行。
二、编制依据1、铁运〔2006〕26号文《铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见》。
2、运基信号〔2007〕535号文《铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护举例设计》。
3、上海铁路局电务处[2007]33号、[2006]20号文件。
4、电务段信号设备既有防雷管理办法的有关要求。
三、名词术语1、SPD:浪涌保护器2、LPZ0、SPZ1: LPZ0信号楼外的区域;SPZ1信号楼内的区域3、PE:保护地线;L:相线;N:零线。
4、凯文接线法:为防止防雷元件至被防护的设备引线过长,将被保护设备的引线通过防雷元件端子跨接,取消防雷元件的并联引线的一种接线方式。
四、单项信号设备的防雷原理1、电源系统的防护⑴、I级电源防护、II级电源防护(电源防雷箱)雷电电磁脉冲由工频电源馈线侵入是防护重点,每站联锁设备的主付两路交流380V/220V电源馈线从LPZ0区进入LPZ1区室内低压配电箱,然后接至信号电源屏。
电源防雷保安器采用相线—零线(L—N)间、相线-保护地线(L—PE)间和中性线—保护地线(N—PE)间的全模防护。
在低压配电箱旁的墙壁上就近安装电源防雷箱,防雷箱地线就近接到接地汇流排,接地汇流排单点冗余接到综合接地网上。
在电源屏引入端设置电源防雷箱为II级电源防护。
安装在一级电源防雷箱后,防雷箱地线就近接到接地汇流排上(见图1-1)。
电源防雷箱内部元件图(见图1-2):图1-2⑵、III级电源引入防护电源屏输出电源馈线要经继电器室内的长距离引线,供微机联锁、TDCS、微机监测等专项设备用电,因此在这些设备的UPS前端设置C级电源浪涌保护器SPD防护。
浅析铁路信号设备的防雷设计摘要:铁路建设隶属于民生工程,与人民生活满意度息息相关。
因此,为了更好服务人民群众,近年来铁路部门不断创新,融入了许多先进的技术与设备。
除此之外,还对铁路运行的效率和安全性能方面提出了更为严苛的需求,在此背景下提升铁路设备自然灾害应对能力就显得十分重要。
而雷电是最为常见的自然灾害,为此本文针对铁路信号设备雷电危害和防雷整治领域进行深入研究,对铁路建设发展来说十分具有进步意义。
关键词:铁路信号设备;防雷设计1铁路信号设备防雷的重要性进入汛期之后,雷雨天气频发,铁路设备受到的雷电灾害概率也随之得到提升。
据统计,每年都会有因雷电灾害而引起的设备故障问题,且在总故障数中占较大比例,对铁路运输安全埋下隐患。
雷电灾害集中发生在微电子设备所在领域,因此铁路信号设备遭遇雷电极易受到损害。
而对于铁路运输来说,提升信号设备防雷标准无疑是削弱雷电危害的有效手段。
为此,国家相关部门还出台了《铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见》,《意见》中整合多年防雷经验,并积极融入国外信息设备有效防雷方法,为我国铁路信息设备防雷提供了多种可操作性的措施。
2雷电对铁路信号设备的危害2.1直接打击危害直接打击是指雷电直接撞击铁路信号设备所造成的损害。
这种损害一般是机械性的,可能导致设备的物理破坏,例如设备的外壳、天线等被击毁。
严重的话,还可能会对设备的内部电路、器件等造成损坏,进而导致系统瘫痪。
在极端情况下,雷电直接打击还可能会导致人员伤亡。
2.2感应电压和电流的危害感应电压和电流是指雷电对铁路信号设备内部电路和电子元器件的电磁感应作用。
当雷电在地面降落时,会产生强烈的电磁场,通过感应作用,可能会在设备内部产生电压和电流。
这些电压和电流可能会对设备的电子元器件产生热量、电气压力等不良影响,导致设备内部电路或电子元器件受损或失效。
2.3电磁场干扰的危害电磁场干扰是指雷电引起的电磁场对铁路信号设备产生的干扰。
凯里铁路信号防雷工程施工随着铁路运输的发展,对铁路信号系统的要求越来越高,其中信号防雷工程是保障铁路运输安全的重要工程之一。
凯里铁路信号防雷工程作为一项重要的施工项目,其顺利完成将对凯里铁路的安全运营起到重要的保障作用。
一、凯里铁路信号防雷工程概述凯里铁路是连接贵州凯里市和湖南郴州市的一条重要铁路干线,全长约215公里,是连接贵州与湖南的重要交通通道。
为了加强凯里铁路的信号系统建设,保障铁路运输的安全性,本次工程将主要对铁路信号系统进行防雷改造,包括铁路信号设备的安装、地线铺设、防雷设备的安装等工作。
二、凯里铁路信号防雷工程施工方案1. 施工单位凯里铁路信号防雷工程的施工单位将由有相关信号工程施工经验的施工公司承担,施工单位需具备相应的施工资质和技术人员。
2. 施工队伍施工队伍将由项目经理、施工队长、技术员、电工等组成,各个岗位的人员需具备相关的证书和经验。
3. 施工设备施工设备包括挖掘机、起重机、电焊机、测试仪器等,需要保证设备的正常运转状态。
4. 施工材料施工材料包括信号设备、地线、防雷设备等,需具备相关的质量证明和合格证书。
5. 施工流程(1)测量定位:根据设计图纸,确定信号设备的位置和地线的走向。
(2)开挖铺设:使用挖掘机进行地面开挖,铺设地线。
(3)设备安装:安装信号设备和防雷设备。
(4)调试测试:对安装好的设备进行调试测试,确保设备正常运转。
(5)验收交付:完成工程后,由项目经理组织验收,确认无误后交付使用。
6. 安全施工在施工过程中,需保证施工人员的人身安全,必须穿戴合格的安全防护装备,严格遵守施工安全规范,确保施工过程安全无事故发生。
三、凯里铁路信号防雷工程施工风险及应对措施1. 天气因素:在施工过程中,天气条件的不确定性会影响施工进度,如出现大雨、大风等恶劣天气,需暂停施工工作,并提前做好预警工作。
2. 设备故障:施工设备的故障会影响施工进度,需定期对设备进行检查和维护,确保设备的正常运转。
专业知识分享版使命:加速中国职业化进程随着现代化的进展,铁路站内设备越来越先进。
雷击发生时,雷击放电诱发雷击电磁脉冲过电压和过电流,经站场电源系统、通信信号传输通道、接地系统及建筑物直击雷防护系统,通过传导、感应的方式损坏站内通信信号设备及网络通信设备,造成损失巨大,直接威胁铁路正常的安全运输生产。
一、对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可分为直击雷、感应雷、传导雷、操作过电压四种。
结合站场设备的分布特点及雷电攻击的途径类型,铁路站场雷电防护存在以下特点。
1.铁路站场占地面积较大,站场主要设备(如数字微波通信、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、信号微机联锁等设备)集中在信号楼、通信楼。
信号楼、通信楼的避雷针应能满足对整个信号楼、通信楼区域的保护,有效防止直击雷的袭击。
2.铁路道轨是接受直击雷和传导雷感应雷的良好导体。
与道轨连接的相关铁路信号设备,如信号机、轨道电路箱、道岔电动转辙机等,将受到雷击的严重威胁。
3.信号楼微机联锁及通信机房、通讯楼通讯机房等重要区域的户外线路可能遭受到直击雷后,线路中的大电流串入各机房内部,从而引起对内部设备的损坏。
当雷雨云之间、雷雨云对大地之间放电时,雷闪电流的高频电磁场对暴露在空间或室内的电源线、信号线、数据线上产生远远超过设备抗电强度的感应雷击过电压,使设备损坏。
4.雷电防护的原则是“等电位”。
由于机房存在多类接地系统,其冲击接地电阻不均衡,在雷击发生时,雷电流引起地电位差,造成“地电位反击”,使人员和设备遭受损害。
5.操作过电压引起的危害,如储藏设备的开关、输电线路的短路、周围大容量设备运行时产生的工业干扰或操作过电压在电源线上会产生5000~6000V 、3KA 的浪涌过电压及浪涌电流,它们的窜入也会将信号楼、通信楼内的设备产生很大的破坏后果。
从以上分析中可以得出:为了提高铁路站场建筑物安全及机房设备及计算机、通信网络的运行可靠度,整个站场的雷电防护系统一定要有良好的避雷针、下引线和统一的接地网,采取完善的直击雷防护措施。
浅析铁道信号设备防雷措施一、铁道信号设备雷电防护的特点铁路信号设备遭受雷击过电压和电流的类型主要可分为三种,即:直击雷、感应雷和传导雷。
结合信号设备的分布特点及雷电攻击的途径分析,铁路信号设备雷电防护存在以下特点。
(1)信号设备占地面积较大,且很多设备分布在山区、旷野等易遭受雷电攻击的地区。
(2)铁路的钢轨是雷电流的良好导体,与钢轨连接下来相关铁路信号设备,如信号机、轨道电路、电动转辙机等较容易受到雷电流的威胁。
(3)自动闭塞、半自动闭塞等信号条件线、控制线,在非电化区段大部分使用架空线,它们均架设于信号与通信混合线路或自动闭塞高压信号线路上,由于它们暴露在旷野郊外,在雷雨季节容易遭受到雷电的袭击,线路中的大电流会串入信号机房内部,从而引起对内部设备的损坏。
(4)雷电防护的原则是“等电位”,由于机房存在多类接地系统,其冲击接地电阻不均衡,在雷击发生时,雷电流引起地电位差,也容易造成“地电位反击”,使人员或设备遭受损害。
二、铁路信号综合防雷措施(一)铁路信号综合防雷整治原则铁路信号设备本身的电磁兼容性应符合《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限制》(TB/T3073-2003)规定要求。
铁路信号防雷综合整治总的原则是:利用室内的金属物有机地构成一个“法拉第笼”,进行接地连接。
站场综合防雷设计本着安全可靠、技术先进、经济合理的原则,达到防御或减轻雷电灾害、提高防雷安全度的目的。
(二)铁路信号综合防雷具体措施为了提高铁路信号设备安全性及机房设备、计算机的运行可靠度,整个车站信号设备的雷电防护一定要有良好的避雷设施、下引线和统一的接地网,采取完善的直击雷、感应雷防护措施。
同时必须在供电系统、信号采集传输系统、计算机网络系统、机房接地系统等进行可靠有效的防护,在拦截、分流、均衡、接地、布线、布局等方面做完整的,多层次的综合防护。
(1)室外信号设备直击雷防护和屏蔽包含信号设备的箱、盒、柜等壳体应具有良好的电气贯通和电磁屏蔽性能,壳体内设专用接地端子(板)。
铁路信号设备的防雷方案分析作者:王瑞来源:《科技创新与应用》2020年第28期摘 ;要:目前我国铁路事业已经取得了很大的提高,为了保证铁路安全,需要保证铁路信号设备可以正常使用。
在正常情况下,因为铁路附近人员流动较少,所以信号设备出现问题基本上都是因为天气原因,其中雷电是经常导致设备受到损害的因素之一。
如果铁路的信号设备受到了雷电的损害,那么将会影响火车的正常运行,驾驶员无法得到有效的信号信息,进而也就无法掌握铁路情况,这对于乘客的人身财产安全和铁路信号设备的安全都具有很大威胁。
为了解决这一问题,减少铁路信号设备的损害程度,减少不必要的经济亏损,文章主要研究了铁路信号设备的种类,并且针对雷电进行了分析,制定了专业的防雷措施,希望能为铁路事业提供一些建议和帮助。
关键词:铁路信号;防雷方案;信号设备中图分类号:P694 ; ; ; ; 文献标志码:A ; ; ; ; 文章编号:2095-2945(2020)28-0141-02Abstract: At present, the railway industry in China has made great progress. In order to ensure the safety of the railway, it is necessary to ensure that the railway signal equipment can be used normally. Under normal circumstances, because there is less movement of people near the railway, the problems with the signal equipment are basically due to the weather, in which lightning is one of the factors that often lead to damage to the equipment. If the signal equipment of the railway is damaged by lightning, then the normal operation of the train will be affected, and the driver will not be able to get effective signal information, so that he/she will not be able to grasp the situation of the railway. This is a great threat to the personal and property safety of passengers and the safety of railway signal equipment. In order to solve this problem, reduce the damage degree of railway signal equipment and reduce unnecessary economic losses, this paper mainly studies the types of railway signal equipment, analyzes lightning and formulates professional lightning protection measures, in the hope of providing some suggestions and help for the railway cause.Keywords: railway signal; lightning protection scheme; signal equipment鐵路信号设备对于铁路安全而言具有重要意义,无论是从行车安全还是运行速度上,信号设备都起到了至关重要的影响,现如今我国的科学技术水平发展迅速,铁路信号设备本身已经得到了很好地研究与开发,无论是在正常使用上还是使用寿命问题上都得到了很好的保障。
铁路信号设备在雷电风暴中的防雷保护与故障修复方案随着科技的进步与社会的发展,铁路交通扮演着越来越重要的角色。
然而,在雷电风暴的天气条件下,铁路信号设备往往会受到严重影响,从而导致列车运行事故以及交通堵塞。
因此,研究铁路信号设备在雷电风暴中的防雷保护与故障修复方案显得尤为重要。
本文将探讨铁路信号设备防雷保护的方法以及故障修复的方案。
一、铁路信号设备的防雷保护方法1.避雷器的应用在雷电风暴中,铁路信号设备可通过安装避雷器来减少雷电激活引起的潜在危险。
避雷器作为一种电子设备,能够通过引导雷电的电流释放雷电能量,从而保护信号设备免受雷电击穿的损害。
避雷器的安装位置需要根据铁路信号设备的分布情况进行合理规划,以最大程度地减少雷电风险。
2.接地系统的建设接地系统是铁路信号设备防雷的重要手段之一。
通过将信号设备接地,可以将雷电流引入地下,从而减少对信号设备的影响。
合理设置接地电阻并定期检查接地系统的良好连接状态,能够提高信号设备在雷电风暴中的抗击击穿电压能力,减轻雷电对信号设备的影响。
3.遮雷带的应用遮雷带是一种金属带,将其安装在信号设备附近,可以有效地将雷电引入遮雷带,从而减少信号设备本身的雷电引起的损害。
遮雷带的电阻值需要根据实际情况进行合理选择,同时需要保证遮雷带与信号设备之间的良好接地连接。
二、铁路信号设备故障修复的方案1.设备巡检与维护在雷电风暴过后,铁路信号设备应进行巡检,及时发现故障点,并进行维修。
巡检过程中应分清主次,首先检查遭受雷电冲击最严重的设备,然后逐一检查其他设备。
同时,应定期维护信号设备,确保其处于良好工作状态,提高故障修复的效率。
2.备用设备的准备为应对信号设备故障,铁路部门可以准备一定数量的备用设备,以便在故障修复期间替代受损设备使用,从而减少列车运行受到的影响。
备用设备的选择需要满足与原设备相同的功能和性能,同时要进行定期的检查和维护,以确保其可靠性。
3.技术人员培训与应急预案为了保证故障的快速修复,铁路部门应对相关技术人员进行培训,提高其对信号设备故障的诊断和修复能力。
铁路站点防雷方案目录一、引言二、系统设计方案三、维护与质量承诺一、引言1.防雷的必要性近年来,据相关灾害资料统计,雷电灾害已排在世界十大自然灾害之首,给人们带来的损失远远地大于火灾、地震、洪水等灾害。
实施防雷刻不容缓。
在现代化设备运用较高的铁路系统对防雷工作十分重视,近几年,针对铁路性质的具体特征,根据国家的法定法规,相继颁发了铁路信号防雷规范、标准:a铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件TB/T3074—2003 b铁路电子设备用防雷保安器TB/T2311—2002c信号维护规则铁运[2000]14号同时在防雷减灾和检测方面就新建和改造信号设施方面加强了工作力度,有效地保障了行车安全。
2.雷电的侵入方式现代防雷技术包括建筑物防雷和电子信息系统防雷两大部分,强调全方位防护,综合治理,层层设防的原则,把防雷看作是一个系统工程。
这是由于雷电的危害作用不仅表现在直击雷方面,还表现在雷电电磁脉冲危害的广泛性和严重性方面。
国内外防雷科技工作者经过多年的理论研究和大量科学实践,总结出雷电侵入电力、通信、信号、监控系统、计算机网络系统的途径主要有四个方面:•电源系统引入;•信号传输通道引入;•地电位反击;•因机房屏蔽不良而造成的雷电电磁脉冲的直接影响。
为了确保信号大楼内机房设备及网络系统稳定可靠运行以及保障机房工作人员有安全的工作环境,除了架设避雷网外,还必须在大楼的电源系统(所有供电设备、用电设备、备用发电设备)、天馈系统、信号采集传输系统、程控交换系统,局域网等所有机房进行可靠有效的保护,在拦截、分流、均衡、屏蔽、接地、布线等六大方面均作完整的多层次的防护。
3.雷电防护要点3.1建筑物直击雷防护建筑物应有完善的直击雷防护措施,按铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件TB/T3074—2003的要求。
其建筑物顶部用钢筋做成3m*3m的网格,并引接良好的接地网。
3.2感应雷的防护感应雷的防护应根据感应雷侵入的途径,在电磁屏蔽及等电位连接的基础上,进行层层防护。
个人资料整理仅限学习使用铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护举例设计说明北京全路通信信号研究设计院二○○七年十月个人资料整理仅限学习使用目录1.设计依据11.1规范性引用文件11.2有关文件12.设计原则13.设计内容14.设计说明24.1金属物件搭接、焊接、冷压接要求24.2既有屋面避雷带、避雷网设计24.3既有建筑物引下线及地网设计34.4避雷针设计44.5既有微电子设备法拉第屏蔽笼设计44.6新建信号建筑物避雷带与法拉第屏蔽笼设计54.7新建建筑物水平接地体及垂直接地体设计64.8室内接地汇集线及等电位连接设计64.9浪涌保护器<SPD)设置方式及参数设计74.10轨旁设备接地及电缆屏蔽接地设计8个人资料整理仅限学习使用.1设计依据1.1规范性引用文件1.1.1铁路信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件<TB/T 3074-2003)。
1.1.2铁路信号设备用浪涌保护器<TB/T 2311)。
1.1.3铁路信号设备雷电防护用变压器<TB/T 2653-2003)。
1.1.4建筑物防雷设计规范<GB 50057-94<2000版))。
1.1.5铁路信号设计规范<TB10007-2006)。
1.2有关文件1.2.1铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见<铁运〔2006〕26号)。
1.2.2关于进一步加强铁路信号设备雷电综合防护管理的通知<运基信号〔2007〕230号)。
1.2.3铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定<铁建设〔2007〕39号)。
2 .设计原则2.1铁路车站信号设备处于空间、建筑物内的不同位置,其雷电电磁场强有较大的差异,因此需将被保护设备按空间分为不同的防护区,设计不同的防护方案。
2.2信号系统电源设备馈线、信号传输线路,对感应、传导的过电压应针对信号设备的抗扰能力<耐压水平),实施分级防护。
在进行分级防护设计时要充分地考虑两级浪涌保护器之间在响应速度、限制电压、通流容量等方面的匹配。
2.3浪涌保护器设置方式及接地应保证信号设备的正常工作。
2.4浪涌保护器设置应满足铁路信号“故障-安全”原则。
2.5信号设备各传输通道浪涌保护器参数选择应符合设备耐电压的要求。
2.6浪涌保护器应能热插热拔<计算机设备应实现既插既用),不影响信号设备正常工作。
2.7电源防雷箱应有故障声光报警、雷电记数。
电源电压110V以上的浪涌保护器应有劣化指示和故障脱离装置。
浪涌保护器宜具有监测报警条件。
2.8铁路信号设备浪涌保护器应纳入产品强制认证管理,技术指标和应用要求必须符合相关检测标准,所用浪涌保护器须获得产品强制认证证书<包括被保护设备本身加装的浪涌保护器)。
2.9综合地网的接地电阻应不大于1Ω,不宜使用降阻剂。
3 .设计内容.个人资料整理仅限学习使用设计内容见举例设计图部分。
4 .设计说明4.1金属物件搭接、焊接、冷压接要求4.1.1扁钢对扁钢、角钢对角钢及扁钢对角钢,搭接、焊接长度不小于钢材宽度的2倍<当宽度不同时,搭接长度以宽的为准),至少三面焊接。
4.1.2圆钢对圆钢,搭接、焊接长度不小于圆钢直径的6倍<当直径不同时,搭接长度以直径大的为准),至少二面焊接。
4.1.3圆钢对扁钢<角钢),搭接、焊接长度不小于圆钢直径的6倍。
4.1.4墙内圆钢对圆钢十字交叉处,可采用点焊,至少二点焊接,导电性能良好。
4.1.5合金缆或铜缆的贯通地线、室内接地汇集线与水平接地体的搭接,采用焊接或冷压接,搭接长度不小于100mm,冷压接的接触电阻应不大于0.05Ω。
4.1.6焊接应平滑无毛刺、导电性能良好,焊接处应做防腐处理,防腐面应超出焊点四周20~25mm,埋入地下的焊点防腐层厚度应不小于5mm。
4.1.7埋入地下的冷压端头处,应热可缩管缩封或按4.1.6条处理。
4.1.8室内铜材间、机柜间的连接可采用冷压线环栓接,并用双帽紧固,接触电阻不得大于0.05Ω。
0)。
<夹角应大于904.1.9焊接处不得出现急弯4.2既有屋面避雷带、避雷网设计4.2.2既有屋面避雷带应围绕屋面周边成闭环设置,距屋面或女儿墙顶面高度150mm,采用的支撑柱设置间距不大于1m。
4.2.3在避雷带范围内的避雷网由不大于3m*3m的网格组成,避雷网与屋面<隔热层)不得直接接触。
4.2.4避雷带、避雷网、支撑柱及水平拉带各连接点应焊接。
4.2.5屋面上的所有金属物件应就近与避雷带或避雷网焊接,焊点不少于3个。
屋面上不得设置避雷针。
4.2.6.仅限学习使用个人资料整理屋面上既有铁塔或天线的接地引下线应就近与避雷网的网格中点焊接。
4.2.7非金属坡顶屋面避雷网可利用金属屋架、懔条相互焊接组成,金属屋架间距不得4.2.8 。
大于3m金属坡顶屋面各金属板搭接处应焊接或铆接,焊接、铆接点间距不得大于4.2.9 。
0.5m既有建筑物引下线及地网设计4.3引下线及地网材料线根数不少于4处,在易遭雷击的点<如图1所示)应设置引下线。
当建筑物为钢筋砼结构时,可利用墙内主筋作辅助引下线。
坡顶屋面平顶屋面1图4.3.3窗、门边1m内及运转室外墙边1m内不宜设置引下线,当间距不足时可加绝缘管防护。
4.3.4引下线距室内防雷分线柜距离不小于5m,与其它电气线路间距应不小于1m。
避雷带的引下线在水平接地体上的连接点,与接地汇集线在水平接地体上的连接点间距个人资料整理仅限学习使用应大于5m。
4.3.5引下线距外墙面间隔宜不小于15mm,并均匀设置固定卡具,在地面上方引下线设置绝缘管防护,绝缘管长度不小于2m,绝缘管下端距地面宜0.2~0.3m。
4.3.6沿建筑物外墙应设置环行接地体<包括C型),环行接地体距外墙面不小于1m,埋深不小于0.7m,寒冷地区应埋设在冻土层以下。
4.3.7垂直接地体应与水平接地体搭接,易遭雷击点处的引下线应设置垂直接地体。
当多根接地体成一组使用时,垂直接地体间距应为接地体长度的2倍。
4.3.8土壤腐蚀性强或污水排放的地点,垂直接地体应采用石墨接地体。
水平接地体应选用耐腐蚀材料,采用热镀锌扁钢,其镀层厚度不宜小于60μm。
2相同材质连接线与水平接地体建筑物二端的贯通地线直通连接,用不小于35mm4.3.9搭接,连接线不少于4根、间距宜2~3m。
4.4避雷针设计4.4.1室外电子设备集中的区域,可在距电子设备和机房建筑物30m以外的地点安装多支独立避雷针。
4.4.2避雷针的选型可采用普通型或其它新型避雷针,以达到较好的防护效果。
4.4.3避雷针雷击通流量不小于100kA或根据雷击状况选择。
4.4.4避雷针及铁塔的抗风强度不小于40m/s或根据实际状况选择。
4.4.5无线天线避雷针接地装置应就近单独设置,距信号楼环线接地装置或防护设备边缘间距宜不小于15m,条件受限时应接入环线接地装置或贯通地线,该接点与环线上的其它接点不得小于5m。
4.4.6避雷针高度超过10m,宜设置铁塔。
4.5既有微电子设备法拉第屏蔽笼设计个人资料整理仅限学习使用包括窗、门),<4.5.3微电子设备室的六面墙、顶、地面)应闭合构成法拉第屏蔽笼<屏蔽笼可与墙内主筋或水平接地体多处连接。
600*600mm4.5.4墙面、顶面屏蔽材料应采用铁板或铁网,铁网网格应不大于。
20mm。
铁板与铁板、铁网与铁网接续4.5.5<拐角)处的搭接宽度不小于铁网应对缝焊接。
4.5.6防盗)门玻璃应采用金属网覆盖,金属网网格应不大于4.5.7窗、<<隔断)金属2,外墙门80*80mm,并金属门或屏蔽笼采用铆接或栓接,栓接用电线截面不小于10mm至少应采用金属外皮防盗门。
5,载重应符合设104.5.8地面宜铺设防静电地板,防静电地板的绝缘电阻不得小于Ω计要求。
防静电地板的各支架间应可靠连接,并与墙面屏蔽笼冷压栓接或焊接,至少每个4.5.9栓接)所用多股绝缘软线截面不小于,焊接<墙角处应连接,连接点间距应不大于5m2,或采用在地面用铜箔带铺设成与防静电地板方格相同的网格,网格交叉点应施10mm焊或与各支座卡接。
4.5.10内墙门、窗与屏蔽笼、墙内主筋连接,外墙门、窗与水平接地体连接。
4.5.11吊顶、护墙材料应符合信号设备用房耐火等级的要求。
新建信号建筑物避雷带与法拉第屏蔽笼设计4.6新建建筑物避雷带与法拉第屏蔽笼材料规格4.6.2房屋结构为钢筋砼框架,在外墙砼内用不小于Φ12mm的钢筋焊成不大于5*5m的网格,竖向主筋上部应与避雷带焊接、下部应与基础接地网焊接,露出墙体部分应做防腐处理。
的8mmΦ墙、顶、地面或楼面)应在砼墙内用不小于<放置信号设备房间的六面4.6.3.个人资料整理仅限学习使用钢筋焊成不大于0.6*0.6m的网格作法拉第屏蔽笼,0.6*0.6m的钢筋网格与5*5m 的钢筋网格结合处应焊接,门应采用金属防盗门,窗的屏蔽处理应符合4.5.7、4.5.11条的规定。
4.6.4当设备房地面未做0.6*0.6m的钢筋网格时,至少应在墙内侧每个墙角处从墙内钢筋引出接地板<供静电地板连接用),引出的接地板间距不大于5m,接地板引出点距地面高度0.1m。
4.6.5信号设备房地面宜铺设防静电地板,或机柜与地面铺设绝缘层。
4.6.6当设备房地面未做0.6*0.6m的钢筋网格时,应铺设防静电地板,防静电地板的接地处理应符合4.5.8、4.5.9条的规定。
2绝缘电线、信号设备设置于不同楼层时,信号设备各层屏蔽网用不小于50mm4.6.7电缆焊接,连接处不少于2处。
4.6.8避雷带的设置应符合4.2.2、4.2.4、4.2.5的规定。
4.7新建建筑物水平接地体及垂直接地体设计4.7.1水平接地体设置应符合4.3.6条至4.3.10条的规定。
4.7.2水平接地体应在地下与建筑物的基础地网的钢筋砼主筋焊接,并应就近与建筑物基础地网主钢筋间隔焊接,间隔距离不大于10m,不少于4处。
4.7.3垂直接地体设置应符合4.3.8~4.3.9条的规定。
4.8室内接地汇集线及等电位连接设计2绝缘电线或多股铜缆绑扎,并就近单点冗余室内设备接地汇集线应用二根25mm4.8.1连接至水平接地体<法拉第屏蔽接地汇集线除外),既有改建的法拉第屏蔽接地汇集线可多点就近与水平接地体、建筑物墙内主筋焊接。
4.8.2各接地汇集线、引下线在水平接地体上的搭接点间距应不小于5m,当水平接地体长度受限时,应保证引下线与室内接地汇集线间的间距不小于5m。
4.8.3等电位汇集线宜采用3*30mm规格的紫铜条沿墙连接成条形、环形,环行设置时不得构成闭合回路。
4.8.4等电位汇集线距地面高度宜0.15~0.25m,与墙面间距宜25~35mm,并应与墙体绝缘固定。