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文档简介
1、目录摘 要3引 言4雷电入侵与防护4(一)雷电入侵的途径4(二)整体防护4(三)分区保护5(四)主要技术措施5信号楼综合防雷6(一)既有信号楼机房建筑物直击雷防护和屏蔽措施6(二)新建信号楼机房建筑物直击雷防护和屏蔽措施7(三)室外信号设备直击雷防护和屏蔽8(四)接地系统8(五)室内均压环(等电位连接)9(六)电源防雷11(七)信号机防雷11(八)信号设备防雷11(九)微机系统防雷13(十)安装防雷插座14(十一)信号线的防雷15信号楼综合防雷施工方法17(一)信号楼避雷带、避雷网的施工方法17(二)信号楼引下线的施工方法19(三)信号楼接地网的施工方法19(四)连锁机房屏蔽的施工方法(650
2、2不要求做屏蔽)21(五)设备接地汇集线及等电位连接的施工方法23(六)防雷保安器的施工方法24(七)电源屏内保安器安装方法26(八)ups前电源保安器安装方法26(九)防雷型分线柜或防雷柜的安装方法26(十)视频通道信号保安器的安装方法27(十一)网络信号保安器的安装方法28(十二)表志和标识的设置28综合防雷施工工艺原理28防雷施工工程验收30(一)现场勘查及方案制作30(二)加强施工管理,提供施工质量31(三)严肃图纸管理,做到图实相符31(四)严格执行竣工交接验收制度31防雷施工常见问题总结32(一)防雷等电位母排的取地点的选择32(二)防雷等电位连接导体之间的连接方法选择32(三)机
3、房墙体屏蔽的处理32(四)焊接处理33结束语33摘 要随着现代化科技飞速发展,铁路信号设备电子化程度大幅提高,先进的设备在雷雨季节能否安全稳定的运用,是摆在我们面前的一个新课题。雷击放电诱发电磁脉冲过电压和过电流会经电源系统、信号传输通道等途径损坏信号设备,直接威胁铁路正常的安全生产。所以,加强信号设备防雷工作尤为重要。关键词:铁路信号 雷雨季节 防雷 安全 危害abstractwith the rapid development of modern science and technology, the railway signal equipment electronic level is
4、 greatly improved, advanced equipment in the thunderstorm season can be safe and stable use, is to be placed before us a new topic. lightning electromagnetic pulse discharge induced over voltage and over current of the power system, signal transmission channel and other pathways are damaged signal e
5、quipment, a direct threat to the safety and production of the railway. therefore, to strengthen the signal equipment lightning protection work is very important.key word: railway signal lightning protection safety thunderstorm season引 言随着我国电气化铁道的飞速发展,铁路信号设备有了突飞猛进的发展。以电子和微电子技术装备起来的铁路信号设备被大量应用。雷击放电诱发电
6、磁脉冲过电压和过电流会经电源系统、信号传输通道等途径损坏信号设备,直接威胁铁路正常的安全运输生产。因此采用先进的防雷技术对铁道信号设备进行防护尤为重要。雷电入侵与防护(一) 雷电入侵的途径1. 雷电直击车站或区间装置有信号设备的建筑物,及配置有信号设备的场所附近的构筑物、地面突出物或大地时,雷电电流的感应电磁脉冲将在信号系统内产生过电压和过电流。该现象亦称空间电磁感应。2. 与信号系统设备相连的信号传输线路、钢轨等设施上,遭受直接雷击时产生的电磁脉冲,或与信号系统设备相连的信号传输线路附近遭受直接雷击时,感应在信号传输线上的电磁脉冲,经线路传导侵入信号系统内的过电压和过电流。3. 向信号设备供
7、电的电源系统上遭受直接雷击产生的电磁脉冲,或电源馈线附近遭受直接雷击时,感应在电源线上的雷电电磁脉冲,经电源馈线传导,在信号系统电源设备上产生的过电压和过电流。雷击车站信号设备场地建筑物的避雷针(或避雷带、避雷网)时,雷电流沿避雷针(或避雷带、避雷网)引下线进入接地装置引起地电位升高,这时,在信号系统接地导体和其他导体间产生的反击雷过电压。(二) 整体防护雷电防护的对象主要有直接雷击、感应雷击、地电位反击、雷电磁脉冲对建筑(构筑物)、内部设备和人的危害。现代防雷理论的技术原则同时强调分区、分级的防护。因此,需要综合使用各种防护措施,把雷电防护工程看作是一个系统工程。 传统的雷电浪涌保护方法,在
8、选择浪涌保护器时,仅考虑被保护的设备本身,没有根据电磁兼容性原理,把局部或单一的防护措施提升到系统防护,即整体防护概念。由于缺乏整体防护概念,导致在电源系统,甚至在雷电防护的薄弱环节的不同点安装过电压保护器时,各类防护器件不能相应协调,相互间不能匹配。而局(站)的系统防护,各级防护器件是相辅相成的,互相影响的,从而影响到局(站)整体的防护。引入整体防护的概念就是要在选择防护器件时,应考虑使它们能相互协调工作。(三) 分区保护局(站)的雷电保护区域可以按照需要保护区域的不同,将局(站)划分为几个保护区域,并按电磁兼容的要求确定避雷器的安装位置,引入雷电保护区域的概念使各个区域分界处的雷电冲击负荷
9、依次减小,从而可以选择相应通流容量(或其它相应性能指标)的防雷器;同时也可使不同区域内的易受雷电过电压破坏的设备,其基本受低于其耐压水平。这样既可降低工程施工难度与成本,又可使系统得到有效的保护。应将需保护空间划分为不同的雷电保护分区(lpz),以界定具有不同lemp严酷程度的各个空间,并指明各防雷区界面上等电位连接点的位置。以电磁条件有显著改变作为防雷分区划分的根据。(四) 主要技术措施1. “搭接”,或称为均衡连接、等电位连接。就是把各种金属物用粗的铜导线焊接起来,或把它们直接焊接起来,以保证各个分系统的电位相等。完善的等电位连接可消除因“地电位骤然升高”而产生的反击现象。等电位概念是雷电
10、防护最重要的理论基础。2. “传导”,这是防范“直接雷击”的措施。传导的作用是把闪电的巨大能量引导到大地耗散掉,不使它对防雷保护的对象产生破坏作用。但是,引导闪电入地的导流线有巨大的作用,会产生感应电磁场,也可能损坏设备。所以,它必须与其它防雷措施联合起来,才能使被保护设备处于安全状态。3. “分流”,其做法是凡从室外来的导线(包括电力电源线、电话线、信号线或者这类电缆的金属外套等)都要并联(串联)一种避雷器接至地线,不仅是在入户处、在每个需要防雷保护的仪器入机壳处都要安装,它的作用是把循导线传入的过电压波通过避雷器瞬态分流入地,这也是普遍意义的“防雷”。针对不同的局(站)需要考虑进行不同的“
11、拦截方式”。4. “接地”,它是搭接、传导、分流、屏蔽等防雷措施的基础,接地的妥当与否,直接影响到防护的效果,是防雷工程的难点和重点。5. “屏蔽”,就是用金属网、箔、壳、管等导体把需要保护的对象包围起来,就是把闪电的脉冲电磁场从空间入侵的通道阻隔起来,这需要考虑实际情况和依据经济原则来选择,确定屏蔽材料的厚度,各种屏蔽都必须有效的接地。信号楼综合防雷(一) 既有信号楼机房建筑物直击雷防护和屏蔽措施为抗御直击雷和降低雷电电磁干扰,信号机房的建筑物应采用法拉第笼进行电磁屏蔽。法拉第笼由屋顶避雷网、避雷带和引下线、机房屏蔽和接地系统构成。根据建筑物防雷设计规范gb 50057-94及tb/t 30
12、74-2003等标准,信号设备机房须采取防直击雷措施, 但不能盲目以高塔来避雷,传统的金属避雷针高高耸立在建筑物屋顶,这样反而会增加落雷的概率,造成对信号楼内及其周围更严重的感应雷击。信号楼顶应该敷设避雷网做为接闪器,gb 50057-94规定敷设网格不大于10m*10m或12m*8m,但应根据tb/t 3074-2003更加严格敷设网格不大于3m*3m。1. 避雷网由不大于3m3m的方形网格构成,每隔3m与避雷带焊接连通。网格由40mm4mm的热镀锌扁钢交叉焊接构成。热镀锌钢材的镀层厚度为2060m。2. 避雷带应采用不小于8mm热镀锌圆钢沿屋顶周边设置一圈,距墙体高度0.15m,并用热镀锌
13、圆钢均匀设置避雷带支撑柱,支撑柱间距不大于1m。3. 引下线是避雷带与接地装置的连接线,沿机房建筑物外墙均匀垂直敷设4-6根,安装应平直,并与其它电气线路距离大于1m。引下线的固定卡钉布置应均匀牢固,间距宜小于2m。引下线宜采用40mm4mm热镀锌扁钢或不小于8mm热镀锌圆钢,上端与避雷带焊接连通,焊接处不得出现急弯(弯角不小于r90),下端与地网焊接。引下线与分线盘(柜)距应不小于5m。4. 微机房屏蔽由于计算机和微电子设备处于lpz2区,对雷电电磁脉冲非常敏感,微机房内的联锁系统、微机监测系统、dmis系统一旦遭到雷电感应产生的浪涌电压的破坏,将造成整个车站业务的中断或停顿,严重时还会造成
14、安全事故,故微机房还应加强防雷电感应措施。安装电子设备的机房宜进行更完善的室内法拉第笼屏蔽。1) 微机房内墙面设屏蔽层,应选用铁板或铝板等电磁屏蔽材料,板材厚度应不小于0.6mm。2) 门窗屏蔽应采用截面积不小于3mm2、网孔小于80mm80mm的铝合金网,并用不小于16mm2的软铜线与地网或屏蔽层可靠连接。3) 屏蔽层必须在引下线与地网连接处用不小于25 mm2的软铜线可靠连接(可多处连接)。4) 机房已经预留钢筋接地端子板的,屏蔽层还应与钢筋接地端子板栓接。5) 机房地面宜采用防静电地板;其金属支架间应互相可靠连接,或在金属支架底部采用0.1mm20 mm铜箔带构成与支架一致的网格,铜箔带
15、交叉处用锡焊接。6) 互相连接的金属支架或网格铜箔带应采用10 mm2的铜带(扁平铜网编织带)应与地网或屏蔽层连接,至少4处,铜带一端加线鼻后与地网或屏蔽层栓接,另一端用锡焊接。5. 为节省投资和合理利用资源,法拉第笼也可利用建筑物的钢筋混凝土结构或框架结构建筑物,实现引下线和大空间屏蔽网的作用。引下线利用建筑物内主钢筋时,主钢筋应与接地装置(地网)、避雷带焊接。6. 所有焊接处做防腐防锈处理(二) 新建信号楼机房建筑物直击雷防护和屏蔽措施1. 信号楼机房在选址上除考虑生产需要、生活方便外,还应选在土壤电阻率低、腐蚀性小、距变(配)电所大于200m的位置。2. 房屋结构应采用钢筋混凝土框架结构
16、。在混凝土框架内应设置不小于12mm的圆钢为主筋(加强钢筋),主筋间用相同规格的圆钢相互焊接成不大于5m5m的网格,并保证电气连接的连续性。主筋上端必须与避雷带焊接,下端必须就近与基础接地网焊接。3. 建筑物施工时,应在机房四周室内、室外距地面0.3m处预留与混凝土框架内主筋连接的接地端子板各4块。室外接地端子板应与环形接地装置栓接,室内接地端子板应与机房屏蔽层或与防静电地板下的金属支架(或支架下的铜箔带)栓接。4. 机房直击雷防护和屏蔽措施与既有信号号楼机房的一致。5. 微机房可在墙体内用钢筋网设置屏蔽层。钢筋网应采用不小于8mm的圆钢焊接成不大于600mm600mm网格,并与主筋焊接连通,
17、窗户设有防盗网的还应与防盗网钢筋焊接。门窗屏蔽及采用金属板的机房屏蔽既有信号楼微机房屏蔽措施一致。 (三) 室外信号设备直击雷防护和屏蔽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。2. 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,壳体内应设专用接地端子(板)。室外信号设备的金属箱、盒壳体必须接地。进出金属箱、盒的电源线、信号线宜采用屏蔽电缆或非屏蔽电缆穿钢管埋地敷设,屏蔽电缆的金属屏蔽层或钢管应接地。3. 严禁用钢轨代替地线。4. 高柱信号机点灯线缆应采用屏蔽线缆。(四) 接地系统综合地网按照现代接地理论,应建设一个共用的高
18、质量的综合地网。根据tb/t 3074-2003,信号设备机房建筑物,本身应采用共用接地系统,信号楼四周建设环型地网,地网可直接与信号楼基础连接。1) 信号设备应设安全地线、屏蔽地线和防雷地线。信号设备的机架(柜)、控制台、箱盒、信号机梯子等应设安全地线,交流电力牵引区段的电缆金属护套应设屏蔽地线,防雷保安器应设防雷地线,安装防静电地板的机房应设防静电地线,微电子设备需要时可设置逻辑地线。上述地线均由共用接地系统的地网引出。室内信号设备的接地装置应当构成网状(地网)。2) 接地导线上严禁设置开关、熔断器或断路器。3) 最新的iec和gb50057-94等防雷标准,对防雷地的接地电阻指标已经不做
19、具体参数规定。根据tb/t3074-2003要求,采用共用接地系统的信号设备机房,其接地电阻值应小于1欧姆。4) 环形接地装置一般由水平接地体和垂直接地体组成,应环绕建筑物外墙闭合成环,受条件限制时可不环周敷设,但应尽可能沿建筑物周围设置,以便与地网连接的各种引线就近连接。水平接地体距建筑物外墙间距不小于1m,埋深不小于0.7 m。5) 水平接地体推荐采用 40mm4mm热镀锌扁钢;6) 在避雷带引下线处应设垂直接地体,垂直接地体必须与水平接地体可靠焊接。接地电阻不满足要求时,可增设垂直接地体,其间距不宜小于接地体长度的2倍并均匀布置。接地体上方树立好地网标志牌,并应刷白色的漆并标以黑色记号“
20、 ”。环形接地装置应在地下每隔510m就近与建筑物基础接地网钢筋焊接一次,建筑物四角的主筋必须与环形接地装置焊接。垂直接地体可采用金属石墨地极和热镀锌角钢,不小于50mm50mm5mm,长度1.5m2.5m。7) 接地电阻难以达到要求时,可采取深埋接地体、设置外延接地体、换土、在接地体周围添加经环保部门认可的降阻剂或其它新技术、新材料等措施。8) 接地体难以避开避开污水排放和土壤腐蚀性强的地点时,垂直接地体采用石墨接地体。水平接地体选用耐腐蚀性材料,热镀锌扁钢的镀层不宜小于250m。 例如下图。(五) 室内均压环(等电位连接)1. 电源室、机械室、微机室和行车观察室,沿着四周墙壁踢脚线上方,敷
21、设一圈环型等电位均压环(明敷),但不得构成闭合回路,材料采用30mm*3mm紫铜排。有防静电地板的机房,均压环可设在地板下方距地面30-50mm,宜距墙面100-150 mm;也可在地板下方设成条状或网格状。需要时,也可在机房房顶设置。均压环每隔1-1.5m应预留接地螺栓供连接使用。2. 电源室(电源引入处)防雷箱处和分线盘处的接地汇集线应独立设置,并分别通截面积不小于50mm2的绝缘铜导线(即接地干线)与室外环型地网单点冗余连接。等电位均压环采用截面积不小于50 mm2有绝缘外护套的多芯铜导线与地网单点冗余连接。3. 均压环铜材间直接连接的接触部分长度不少于60mm,接触面应打磨后使用3个铜
22、螺栓双螺帽连接。4. 机房分布在几个楼层时,各楼层间的均压环应采用为5095 mm2的有绝缘外护套的多股铜导线焊接或加线鼻栓接。5. 电源室防雷箱处(电源引入处)接地汇集线和分线盘接地汇接线的引接线与其余接地汇集线的引接线在均压环上的连接点间距宜大于5m。避雷带的引下线与接地汇集线的引接线在环形接地装置上的连接点间距应大于5m。无线天线避雷针的接地装置应单独设置,并距环形接地装置15m以上,特殊情况下不应小于5m,确因条件限制距离达不到要求时,其接地引接线应与均压环焊接,焊接点与接地汇集线在均压环上的连接点的间距不小于5m。6. 室内走线架(槽)、组合架、电源屏、控制台、机架、机柜等所有室内设
23、备必须与墙体绝缘,其安全地线、防雷地线、工作地线等必须以最短距离分别就近与均压环连接。走线架必须保持电气上的连续性(可利用剥开的25mm2导线,敷设在电缆走线架内,并将每段走线架至少在两点进行连接),并用30mm3mm紫铜排与走线架和接地汇集线栓接,连接螺栓采用8mm铜质或不锈钢质,并不得少于3枚。7. 室内同一排各金属机架、柜间用大于10 mm2多股铜导线栓接后再用不小于50mm2有绝缘外护套的多股铜线就近与接地汇集线连接。机房面积较大时,可以设置与地网单点冗余连接的总接地汇集线。控制台室、继电器室、计算机房的接地汇集线与总接地汇接线单点连接。8. 建筑物内所有不带电的金属物体,包括自来水管
24、、暖气等都必须与环形接地装置做等电位连接。室内均压环示意图(六) 电源防雷1. 双路贯通电源防雷由对雷电脉冲频谱分析可知,雷电90以上的能量都集中在100khz以下,极易从工频电源系统中耦合进入。据统计6070的雷击事故发生在电源部分。iec1312规定,对雷电的防护分四个梯度,交流从6kv1.5kv,直流从500v120v,根据设备的耐压及重要程度,来确定电源避雷器的级数和各级的限制电压,既防雷电过电流,又防雷电过电压。水电段的总配电箱输入端应该设置b级防雷2. 在电务综合开关箱的输入端设置c级防雷可选择安装专门针对铁路电源设计的双路电源c级防雷箱td-220c(单相)或td-380c(三相
25、),以防止雷电通过电源线进入内部设备而损坏电源屏。3. 电源屏输出端防雷对电源屏输出的每束电源进行纵横向防雷,每束电源根据电压伏值选配用三套bvb slp 75vb或bvb slp 275vb进行纵横向防雷。4. 单相ups电源防雷对微机室的单相在线工频ups电源应作雷电防护,在输入端安装二套bvb slp275v/2对其进行纵向第三级电源防护(细保护)。当雷击发生时,避雷器能迅速联通,使电源线与地形成瞬态等电位,保证后端设备所受到的冲击低于其耐受水平,保护了参数稳压器与ups设备的安全(七) 信号机防雷信号机是信号系统中非常重要的设备之一,所有的信号机外线均是经分线盘送往室外每个信号点。信号
26、机电缆线的传输距离都非常长,而跨越了lpz0到lpz1两个防雷分区。所以在分线盘处对信号外线做好防雷措施,对室内的信号设备的保护起到关键的作用。在室内分线盘各种信号机的所有去线、回线相应的端子上,加装flm xh 220防雷器,作纵向保护。该防雷器的起动电压为484v,限制电压700v,通流溶量10ka,符合铁标要求。当雷电侵入或线路感应过电压时,线间防雷器件起动,保护了后了其后的信号设备。(八) 信号设备防雷信号机械室内的分线盘处于防雷分区的lpz0与lpz1两个区的分界点,所有室内与室外的联系的电缆都经分线盘进入室内设备,雷电过电压和过电流波极易从线缆侵入室内信号系统设备。因此在这个分界点
27、做好防护措施非常关键。具体措施:在室内端对所有信号机外线、轨道电路外线、断丝报警线、在分线盘处加装防雷器,可根据信号设备的耐过电压能力选择合适的防雷器。德国dehn系列及欧洲捷克bvb系列防雷器内置脱扣装置,失效窗口指示,安全可靠;可热拔插,设备维护方便;当遭雷击,线路感应过电压使防雷器因超负荷损坏时,热脱扣,使防雷器与主线路断开,保证设备的正常运行;其防雷组合为压敏电阻与二极放电管串接,既避免了压敏电阻的漏流,又有效地消除了放电管的续流;防雷器的选型应该跟据设备性能及设备电压选取最适用的型号,不应盲目选取。1. 信号机外线防雷站内调车信号机、出发信号机、进站信号机、预告信号机所有去线、回线,
28、在室内分线盘上它们对应的端子上,每线加装一个防雷器,作纵向保护。当雷电侵入时,防雷器件起动,保护了后了其后的设备。2. 灯丝报警、站联、场间联系电路、半闭外线、方向电源外线防雷灯丝报警线,在室内分线盘上它们对应的端子上,每线加装一套bvb slp 75vb防雷器,作纵向保护。站联、场间联系电路,每线在室内分线盘处加装一套bvb slp 75vb防雷器进行纵向防护。半闭外线(区间半闭),在室内分线盘处对应的端子上,每线加装一套bvb slp 130vb防雷器进行纵向防护。方向电源电路(自闭区间),在室内分线盘处对应的端子上,每线加装一套bvb slp 75vb防雷器进行纵向防护。3. 轨道电路防
29、雷轨道电路是为了监督铁路线路是否空闲,自动地和连续地将列车的动行和信号设备联系起来,以保证行车的安全。所以保证轨道电路不受雷电侵入或线路感应过电压的影响其正常运行非常重要。所有的轨道电路去回线均是经分线盘送往室外每个轨道区段,电缆线的传输距离都非常长,而且跨越了lpz0到lpz1两个防雷分区。所以在分线盘处对轨道电路去回线做好防雷措施,对室内的信号设备的保护起到关键的作用。轨道电路的信号设备损坏原因很多时候往往是受轨道电路两线间不平衡电流而引起设备损坏,所以建议轨道电路的防护应该首选横向防护,如果投资费用允许,最好能实现纵横向防护。480轨道电路、25hz相敏轨道电路、18信息轨道电路、高灵敏
30、轨道电路的防雷都适用以下方案,zpw-2000a轨道电路防雷方案与新建或大修站zpw-2000a的防雷方案描述相同。4. 室内电轨道电源的防雷每个咽喉一对向室外送电轨道电路电源,在室内分线盘上它们相应的端子上,给每对电源线加装三个bvb slp 275vb电源防雷器作纵横向保护。当雷电侵入或线路感应过电压时,线间防雷器件起动,保护了后了其后的信号设备。5. 室内发送与接收端防雷 电码化区段:每个发送与接收端在分线盘处分别安装三套bvb slp 385vb防雷器进行纵横向防护。 非电码化区段:每个发送端分线盘处安装三套bvb slp 275vb防雷器进行纵横向防护;每个接收端在分线盘处安装三套b
31、vb slp 75vb防雷器进行纵横向防护。6. 室外发送与接收端防雷电气化区段:因有接触网及承力索,沿钢轨形了一个实际的避雷网。因此,轨道电路的信号设备受直击雷损坏概率比较低,而受电气化区段牵引电流不平衡的因素影响比较大,特别是在上坡区段和离牵引变电所越近处,不平衡电流越大。因此在室外发送端和接收端be25扼流变压器,靠轨道一侧,线间分别安装一套bvb slp 385vb防雷器,其防雷组合为压敏电阻与二极放电管串接,既避免了压敏电阻的漏流,又有效地消除了放电管的续流,同时具有动态脱扣功能,可靠性很高。1) 室外发送端:在扼流变压器的靠轨道低压侧,线间安装一套bvb slp 385vb,其防雷
32、组合为压敏电阻与二极放电管串接,既避免了压敏电阻的漏流,又有效地消除了放电管的续流,可靠性很高。2) 室外接收端:在扼流变压器的靠轨道低压侧,线间一套bvb slp 385vb,其防雷组合为压敏电阻与二极放电管串接,既避免了压敏电阻的漏流,又有效地消除了放电管的续流,可靠性很高。 非电化区段:在室外发送或接收端靠轨道低压侧,线间安装一套bvb slp 75vb防雷器。(九) 微机系统防雷1. 通信线路防雷在用于联网远程传送微机联锁系统数据、微机监测系统数据或dmis系统数据的基带modem,其各自从远端输入的1对双绞线上,分别串连一个双绞线信息线路保护器(bvb rj45/11-tele/4)
33、,其雷电冲击电流(8/20s波形)为5ka,响应时间100ns。tb/t 3074-2003规定,室内计算机数据通信接口信号传输线spd的冲击通流容量在中雷区不小于1.5ka。bvb rj45/11-tele/4冲击通流容量是5ka,完全满足要求。当雷电入侵时,防雷器迅速联通,建立起双绞线路与地之间的暂态等电位连接,保护了其后的基带modem、路由器、微机联锁系统、微机监测系统、dmis系统等的通讯口。2. 联锁上位机与远端显示器之间微机联锁系统的上位机位于微机房,而远端显示器位于行车室,它们的图像输入信号端口由于线路很长,雷击时很容易造成雷电感应,一旦远端显示器遭到雷击损坏,将给铁路的安全运
34、行造成很大的威胁,所以对显示端口的防雷保护非常必要,可在a、b上位机显示卡输出口前,分别串接一只bvb dl-rs/vd15-11视频口信号防雷器,相应地在远端显示器视频口前也串接一只bvb dl-rs/vd15-11视频口信号防雷器。3. 网络集线器(hub)端口雷电防护微机室内的服务器网络集线器(hub)端口雷电防护:微机室内有一台服务器,如信号引线较长,各需要在hub端串联加装一个型号为 dl100 eth utp 16 p以太网双绞线信号防雷器。 或在hub端串联加装一个德国dehn产品:net-protector网络电涌保护器,该防雷的底座是net-protector 192bay,
35、模块是net-protector 4tp,每个底座可容纳3个net-protector 4tp模块,每个net-protector 4tp模块可对hub的8个rj45口进行防护。4. 接口架的防雷微机联锁站,机械室和微机房还有一个接口架.也相当于一个分线盘.每个接口有32位针式端子.在其接口处串联一个bvb clsa系列防雷器实现设备的精细保护,根据电压可选clsa-6、clsa-12、clsa-24、clsa-48、clsa-tlf、clsa-tlf10;为保护采集板、驱动板提供了可靠的保证。(注:部分微机联锁厂家已在此加设防雷的,电路可不再另做)(十) 安装防雷插座在ups输出端,设备输入
36、端加装keanda-pssd5防雷插座,对设备进行更细一步的防护。keanda-pssd5是用19标准机柜的水平安装的多功能电源插座,通过5位中国gb1002标准的三扁插座单元,分别输出5路额定为10a、220vac电源,为机柜内的安装的设备提供电源分配。keanda-pssd5防雷插座带有总控电源开关和pss-d5p-16电涌保护器单元,具有l-n/l-pe/n-pe共模和差模方式的电涌保护功能和防雷失效自动 检测指示、接地线自动检测指示及l(火)/n(零线)极性自动检测指示功能。(十一) 信号线的防雷1. 两系统之间通信的防雷各站的tdcs系统之间的数据交换是通过同轴电缆进行的,容易遭到感
37、应雷,极易损坏设备,故应在同轴电缆进入网络柜前加装hx g 1.6/5.6或coax-bnc/e2同轴线路过压保护器。tb/t 3074-2003规定,室内计算机数据通信接口信号传输线spd的冲击通流容量在中雷区不小于1.5ka。hx g 1.6/5.6或coax-bnc/e2防雷器电大通流量为10ka,完全满足要求。当雷电入侵时,防雷器迅速联通,建立起同轴电缆与地之间的暂态等电位连接,保护了其后的tdcs系统的通讯口。coax-bnc/e2防雷器的特点:1) 标准接口。2) 内置粗保护和精细保护两级保护。3) 通流容量大,残压低。4) 响应时间快。5) 插入损耗低。2. 站机采集机柜与车务终
38、端机柜通信防雷站机采集机柜与车站车务终端间通过双绞线联系,应加装防雷器。在信号机械室的tdcs站机采集机柜的集线器前串联安装dl-100 eth utp系统列的以太网双绞线保护器。该保护器内置两级保护:粗保护和精细保护;具有通流容量大,输出残压低、传输速率高,插入损耗低等特点。在车站车务终端机前加装rj45系列双绞线信号防雷器。rj45防雷器具有内置粗保护和精细保护两级;通流容量大,输出残压低;传输性能稳定可靠;响应时间快;标准rj45接口类型,安装简单等特点。 3. 车站分机与无线车次号地面接收机间的防雷车站分机与车次号地面接收机采用rs422传输方式连接,分别在车站分机与车次号地面接收机前
39、加装dl-rs dd9串口过压保护器,防止雷电流损坏车站分机与车次号地面接收机的通信口。dl-rs dd9串口过压保护器使所有使用的针脚均受到保护,具有共模差模全保护、通流量大,残压低、频率范围宽,传输速率高安装简单等特点。以上是针对tdcs系统内部的电源线路、信号线路及等电位连接进行具体的防雷设计,但雷电防护的对象主要有直接雷击、感应雷击、地电位反击、雷电磁脉冲对建筑(构筑物)、内部设备和人的危害。现代防雷理论的技术原则同时强调分区、分级的防护。因此,需要综合使用各种防护措施,把雷电防护工程看作是一个系统工程。所以对于一个完整的tdcs系统防雷方案还必须有以下几点:1) 防直击雷的措施。2)
40、 合格的地网。3) 由于tdcs系统采用了大量计算机和微电子设备,对雷电电磁脉冲非常敏感,一旦遭到雷电感应产生的浪涌电压的破坏,将造成整个系统的的中断或停顿,故除以上几点之外,微机房还应加强防雷电感应措施。所以还应该对微机房进行良好的屏蔽。4) 还应对tdcs系统所在的信号楼的周边环境的情况,进行针对性的整改。tdcs防雷系统信号楼综合防雷施工方法(一) 信号楼避雷带、避雷网的施工方法1. 对于大型编组场或大型车站,可采用避雷阵,以减少信号楼遭受直击雷的概率,工程师可根据现场情况和用户要求提出方案。室外电子设备集中的区域,可在距电子设备和机房建筑物30米外架设多支避雷针,工程师可根据现场情况和
41、用户要求提出方案。2. 车站信号楼的直击雷接闪方式采用避雷带、避雷网相结合的保护方式(不应采用避雷针的保护方式),对于既有信号楼采用明敷避雷带明敷避雷网的保护方式。新建信号楼,应在房建阶段完成明敷避雷带暗敷(或明敷)避雷网的工作;如没有完成,按照既有信号楼方式实施。3. 明敷避雷带和避雷网在信号楼楼顶的布置示意图。1000mm150mm避雷带、避雷网 墙体4. 避雷带应敷设一圈在信号楼房顶周边女儿墙上以避免破坏防水层,避雷带材料采用直径10mm的热镀锌圆钢,并每隔1米用10mm的热镀锌圆钢做为支撑固定,高度15cm, 支撑圆钢要求固定可靠,不得有松动情况,支撑杆与圆钢要求焊接相连,焊接要求全缝
42、焊。焊好后敲掉氧化渣,上沥青漆。沥青漆干后刷银粉漆。 如楼顶没有女儿墙时,为避免破坏防水层,沿房顶边沿10cm每间隔1m用2层砖砌墩,在墩上预埋10mm的热镀锌圆钢做为支撑固定,高度15cm, 上用10mm的热镀锌圆钢铺设一圈,工艺要求同上。5. 避雷网直接在楼顶顶部进行安装,材料要求采用40mm4mm热镀锌扁钢,网格尺寸不大于3m3m。扁钢搭接长度大于80mm,每一交叉处均要进行焊接,焊接要求全缝焊。焊好后敲掉氧化渣,上沥青漆。沥青漆干后刷银粉漆。6. 避雷网不能直接放在楼顶顶板上,在每一交叉点边上用砖或水泥柱进行支撑,使避雷网悬空,以免雨水锈蚀。 7. 屋顶是彩钢瓦时,不再设置避雷带和避雷
43、网。需外设引下线时,引下线上端与彩钢瓦下的金属支架焊接,下端与共用接地网焊接。8. 楼顶所有金属物(除列调天线外)就近焊接在避雷带或避雷网上。9. 无线列调因不属于电务设备,必须在征得主管部门的同意下,将它就近焊接在避雷带或避雷网上。(二) 信号楼引下线的施工方法1. 车站信号楼所在信号楼的引下线可采用明敷或暗敷两种方式。对于既有信号楼和新建的非框架结构信号楼可采用明敷引下线方式。对于新建框架结构信号楼,建议在房建时,在混凝土框架内设置不小于12mm的圆钢做为主筋(垂直主筋同时可做为引下线),主筋间用相同规格的圆钢相互焊接成不大于5m5m的网格,并保证电气连接的连续性。主筋上端必须与避雷带焊接
44、,下端必须就近与基础接地网焊接。如果房建时没有铺设,按照既有站实施。2. 引下线应沿机房建筑物外墙均匀垂直敷设4-6根,周长超过60米时设置6条,引下线安装应平直,并与其它电气线路距离大于1m。引下线的固定卡钉布置均匀牢固,间距1.51.8m。引下线设置时必须远离窗户。如采用主体钢筋作为引下线,和楼顶避雷带的连接应保证每面墙体有一处,不少于4处;和地网的连接不少于4处。引下线的入地点和其他电源、分线盘、屏蔽、设备等接地的入地点保证5米以上间距。 3. 引下线宜采用40mm4mm热镀锌扁钢,上端与避雷带焊接连通,焊接处不得出现急弯(弯角不小于r90),下端与地网焊接。扁钢搭接长度大于80mm,焊
45、接要求全缝焊。4. 对于引下线靠近地面一侧,应在距地面2米以下套ppr管(专业水管,使用年限20年),以避免雷击时人员误接触造成伤亡。ppr管离地面保持2-3公分,以防止雨水淤积腐烂。(三) 信号楼接地网的施工方法1. 信号楼地网由各接地体、建筑物四周的环形接地装置、基础钢筋构成的接地体相互连接构成共用接地系统。共用接地系统的接地电阻不大于1欧姆。2. 地网隐蔽工程严格执行随工验收。3. 既有信号楼地网示意图。环形接地装置的水平接地体贯通地线环形接地装置的垂直接地体和环形接地装置连接点贯通地线和环形接地装置连接点信号楼柱子中钢筋和环形接地装置连接信号楼柱子中钢筋和地网连接至电源配电盘的接地汇集
46、线至控制室、机房、继电器室等的接地汇集线图例:信号至电源配电盘的接地汇集线钢筋。信号楼钢筋混凝土地面钢筋,交叉点电焊信号楼柱子中钢筋和地网连接连。4. 新建信号楼地网示意图。5. 新建建筑物混凝土基础的钢筋在房建时必须焊接成基础接地网,网格宽度不大于3m;既有建筑物为钢筋混凝土基础时,可利用混凝土基础钢筋作为基础接地网。6. 环形接地装置由水平接地体和垂直接地体组成,并应环绕建筑物外墙闭合成环,受条件限制时可沿周围做成“u”形或“l”形,不能做成“一”或“日”字形,以便与地网连接的各种引线就近连接。水平接地体距离建筑物外墙间距不小于1m,埋深不小于0.7 m;对于北方冻土地带,工程师必须了解冻
47、土层厚度,确保接地体铺设在冻土层以下。避雷带引下线处设接地模块,垂直接地体必须与水平接地体可靠焊接。环形接地装置必须与建筑物四角的主筋焊接,并应在地下每隔510m就近与建筑物基础接地网钢筋焊接一次。设置贯通地线的车站采用25mm2裸线将贯通地线与环形接地装置连接至少两次,焊接长度大于100mm, 连接处做绝缘防腐处理。7. 水平接地体采用40mm4mm热镀锌扁钢,镀层不宜小于2060m。垂直接地体采用金属石墨模块;特殊情况下,对于北方冻土地带或沙漠、戈壁可采用铜包钢等接地体;接地体难以避开污水排放和土壤腐蚀性强的地点时,垂直接地体应采用金属石墨模块。8. 为保证防腐效果,焊接处采用“三刷二裹”
48、方式。焊好后敲掉氧化渣,上沥青漆,裹玻纤纱布,二次刷沥青漆,裹玻纤纱布,三次刷沥青漆。9. 地网开挖前,工程师必须和信号、房建主管人员确认电缆位置。对于设有电缆标示桩的地方,严禁用铁镐等带有尖利头的工具开挖,以防破坏电缆。水平接地体和信号楼电缆交汇时,必须从电缆下方30厘米穿过,交合处套绝缘套管。10. 接地电阻难以达到要求时,可采取深埋接地体、设置外延接地体、换土等方法,不应采用降阻剂。11. 信号楼室外综合地网与铁通通讯机房地网或铁塔地网的连接两个地网相距5米以内时采用404mm的热镀锌扁钢进行连接,至少2处。在信号地网上的接入点离其他设备入地点越远越好,至少保证5米。(四) 连锁机房屏蔽
49、的施工方法(6502不要求做屏蔽)1. 联锁机房屏蔽室是一个由六面体(即四面墙体屋顶地面)构成的全屏蔽空间。2. 对于新建信号楼,在房建时对安装电子设备的机房在墙体内用钢筋网设置屏蔽层,采用不小于10mm的圆钢焊接成600mm600mm网格,并与主筋焊接连通,窗户设有防盗网的应与防盗网钢筋焊接。3. 既有联锁机房屏蔽室四面墙体和屋顶的屏蔽措施,考虑到电磁屏蔽的效果,建议使用铁板。对于门窗则采用铺设铝网或铁网的方法,对于地面则铺设防静电地板网格的方法。4. 对于室内的柱体,可以不考虑做屏蔽。如用户要求并有费用预算,可以实施屏蔽。对于彩钢屋顶的信号楼,应考虑室内柱体的屏蔽。5. 考虑到美观和舒适的
50、因素,在屋顶铺设完铁板后还应进行吊顶或贴石膏板,在四面墙体铺设完铁板或铝板后贴石膏板,进行平整作业后刷外墙装饰涂料。6. 墙体及屋顶屏蔽层材料采用铁板厚度 0.6mm。门窗屏蔽采用截面积大于3mm2、网孔小于80mm80mm的铝网或铁网,并用不小于16mm2的软铜线与屏蔽层可靠连接。7. 为保证使用年限,屏蔽材料必须采用镀锌铁板。8. 铁板的安装:在墙上敷设铁板,两板之间达接宽度15mm。在搭接的铁板处用电烙铁对两张铁板进行焊接,或采用汽钉或1寸水泥钉将铁板钉牢在墙上。在板材的中间部分均匀钉8颗钉子,牢固安装在墙上,保证平整。安装在墙上的所有铁板相互之间必须保证可靠电气联通。屋顶上的安装,需要
51、用爆炸螺栓先将铁板固定在顶棚上,然后在搭接处钉水泥钉。每张板材爆炸螺栓不少于6颗。9. 有玻璃隔墙、窗户的地方的屏蔽使用铝网或铁网。根据隔墙的情况决定是垂直安装还是水平安装。网格安装在75型纱窗压条中。用拉钉将网格与玻璃隔墙连接在一起(网格与窗户的连接也是如此)。将铁板与网格用拉钉多处连接在一起,保持电气联通。活动窗户或门用16mm2铜编织带与窗框连接,编织带外套热缩管。10. 计算机联锁机房地面采用防静电地板;在金属支架底部采用0.1mm20 mm铜箔带构成与支架一致的网格,铜箔带交叉处用锡焊接,以确保金属支架间互相可靠连接。11. 防防静电地板下沿墙铺设屏蔽层接地汇集线,采用330 mm铜
52、排沿墙面设置,应避开设备接地汇集线的墙面以避免电气干扰。屏蔽层接地汇集线和设备接地汇集线交叉处采用50mm2铜线穿绝缘护套管过渡。铺设的铜排必须用绝缘端子支撑,和墙体或地面保持绝缘。铁板或铝板制成的屏蔽网下端与接地汇集线的铜排或铜软线用10 mm2的软铜线可靠拴接,每一面墙体至少保证连接一处。机房已经预留钢筋接地端子板的,屏蔽层应与钢筋接地端子板栓接。接地汇集线的铜排或铜软线与防静电地板下的网格铜箔带采用10 mm2的软铜线连接,每一面墙体至少保证连接一处,铜线一端加线耳后与接地汇集线的铜排或铜软线栓接,另一端和网格铜箔用锡焊焊接。12. 吊顶:在安装好铁板后,在联锁机房内进行吊顶。13. 贴
53、石膏板:屏蔽室的安装完成后,作龙骨架贴石膏板,抹腻子平整后刷外墙涂料,要求美观平整,不得有裂缝。14. 在屏蔽室进行贴石膏板等带尘作业时,必须做好防尘工作,将所有设备用彩条布盖上。15. 为维护检测方便,用铁板或铝板制作成的屏蔽网在门或边角隐蔽处应在石膏板外保留6 mm宽度。16. 金属门窗与地网、防防静电地板支柱与地网、机房屏蔽与地网、机房屏蔽的任两点之间用毫欧表进行测试,电阻应小于0.1。17. 建筑物内所有不带电的自来水管、暖气管道等金属物体都必须与室内屏蔽地(或与建筑物钢筋、机房屏蔽层)做等电位连接。(五) 设备接地汇集线及等电位连接的施工方法1. 控制台室、继电器室、防雷分线室(或分
54、线盘)、机房和电源室(电源引入处)设置接地汇集线。接地汇集线采用30 mm3mm紫铜排,可相互连接成条形、环形或网格形,环形设置时不得构成闭合回路。2. 分线盘与其它设备外壳无电气连接时,分线盘外壳接地可直接连接在分线盘接地汇集线上;否则,分线盘外壳就近与设备接地汇集线连接。3. 接地汇集线使用多根铜排时,铜排间直接连接的接触部分长度不少于60mm,接触面应打磨后用3个铜螺栓双螺帽连接。4. 信号电源防雷箱处、防雷分线室(或分线盘)、屏蔽接地汇集线和设备安全接地汇集线单独设置,分别采用2条50 mm2的有绝缘外护套的双色多芯铜导线与地网单点冗余连接接地汇集线在地网上的入地点之间必须确保5米以上
55、间距。5. 设备接地汇集线在距地面200-300mm(踢脚线紧上方)处设置,采用m8绝缘端子固定与墙体绝缘,绝缘子间距1米左右。有防静电地板的机房,设备接地汇集线在地板下方距地面30-50mm处设置,尽可能接近被保护设备,以减短设备接地的长度;设备接地汇集线距墙面100-150 mm,设成条状。6. 室内走线架、组合架、电源屏、控制台、机架、机柜等所有室内设备必须与外墙体绝缘(既有站解决与内墙体的绝缘时,应考虑安全及稳定问题),并以最短距离分别就近与接地汇集线连接。7. 走线架如从外墙直接引入,在进入室内前直接与地网连接。未从外墙引入的,已构成闭合回路的,考虑保证安全的前提下进行绝缘。8. 室
56、内金属机架、柜的连接1) 无防静电地板:同一排机柜之间用25 mm2双色多股铜线贯通连接每个机柜,在25 mm2线上焊接10mm2双色多芯铜线连接机柜,采用50 mm2双色多股铜线或303铜排与接地汇集线一边连接;破坏的地面施工后恢复。注意:同一排机柜之间的连接不允许采用串联连接,防止首个连接点故障波及后续机柜接地安全。带尘作业必须做好防尘工作。2) 有防静电地板:机房有防静电地板时,在防静电地板下用8mm绝缘子离地悬空安装303mm的紫铜排。每两排机柜之间安装一条。相邻两排机柜外壳用10mm2双色多芯铜线连接,连接长度小于1米。铜排不得设置成环形,可设置成条形或梳形。9. 走线架采用10mm2铜线跨接后,用25 mm2双色多股铜线与接地汇集线栓接,连接螺栓 采用m8铜螺栓(考虑到地线和信号线无法隔离铺设,建议不采用在线槽内同槽铺设地线的方法)。10. 机房面积较大时,可以设置与地网单点冗余连接的总接地汇集线。控制台室、继电器室、计算机房的接地汇集线可分别与总接地汇接线单点连接,也可相互连接后与总接地汇接线单点连接。11. 机房分布在几个楼层时,各楼
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