地铁系统防雷装置设置课件

地铁系统的防雷装置设置北京市避雷装置安全检测中心

宋平健

李如箭

2012年9月13日

1地铁系统的防雷装置设置1一、地铁系统（一）、基础设施1、车站：

高架车站、地下站、地面站2、区间：

高架区间、地下（隧道）区间、地面区

间、（隧道与地面）过渡区间3、车站、停车场、车辆段、控制中心4、城市电网及变电站2一、地铁系统（一）、基础设施23344（二）、弱电系统信号系统；专用通信、公安通信及民用通信系统；综合监控系统；屏蔽门（或安全门）系统；自动售检票系统；旅客信息系统；防灾减灾（消防、门禁等）；环控电控系统等。5（二）、弱电系统信号系统；5（三）、电源系统

1动力及照明电源系统（380V）动力照明

2牵引电源系统(直流）750V1500V6（三）、电源系统1动力及照明电源系统（380V）6二、地铁系统防雷装置的基本设置

《城市轨道交通技术规范》GB50490-2009第3.0.7条规定：

“城市轨道交通应采取有效的防淹、防雪、防滑、防风雨、防雷等防止自然灾害侵害的措施”。7二、地铁系统防雷装置的基本设置《城市轨道交通技术(一）建筑物及室外设施外部防雷装置1、接闪器----接闪带、接闪杆或金属屋面之一或组合构成：高架车站：多采用金属屋面，或接闪带高架区间：接闪带和/或利用灯杆、声屏障架等地面车站：多采用接闪带地下车站：其出入口多采用接闪带或自身钢结构其他建筑物（车辆段、停车场、区间变电所、控制中心等建筑物）：多采用接闪带

2、引下线

高架车站、地面车站等建筑物一般利用建筑物内的结构钢筋或钢结构地下站出入口、区间风亭、区间变电站等小体量建筑物多采用明敷专设引下线8(一）建筑物及室外设施外部防雷装置1、接闪器----接闪带、3、接地装置（1）、地铁系统的接地装置由下列部分构成：接地网；接地引出线；总接地母排（MEB）。（2）、高架车站高架车站、地面车站、车辆段及停车场、控制中心等建筑物一般采用共用接地系统，建筑物防雷接地、地铁各系统的工作接地、电源系统的保护接地等共用建筑物的自然接地体和补充敷设的人工接地体。接地电阻值一般要求不大于1Ω，某些线路车站的接地电阻值设计要求不大于0.5Ω。93、接地装置（1）、地铁系统的接地装置由下列部分构成：9（3）地下车站敷设方式

地下车站及地下跟随变电所考虑到防杂散电流的腐蚀问题，接地装置则采取“外引接地极，绝缘引入

的方式敷设。接地网设置

在车站基础底板垫层下方的土壤中，由水平接地体和垂直接地体构成接地网。其材料多采用铜材。接地引出线在穿过结构底板时，经由内部灌注了环氧树脂固定的钢管引出，在站台层下方的电缆夹层内分别设置的若干块强电MEB、弱电MEB。地下车站建筑物的结构钢筋与接地网绝缘，车站结构处于悬浮状态，不与综合接地网连接。103、接地装置（3）地下车站103、接地装置接地装置（4）高架桥梁接地

架区间桥梁的接地目前存在两种方式：方式一

桥梁上的各正常不带电的金属体（包括灯杆、声屏障架、电缆支架、金属围栏、避雷带等）直接与桥墩内结构钢筋连接，利用桥墩的基础接地。方式二

桥梁上的各金属体经专设的地极隔离器与桥墩内结构钢筋实现雷击时的瞬态连接。以减弱列车经过时经轨道、道床流出的杂散电流对桥墩内金属结构的腐蚀作用。

11接地装置（4）高架桥梁接地1112地极保护器桥墩预埋钢板软电缆95mm2区间灯杆高架桥梁

桥墩高架桥梁接地12桥墩桥墩高架桥梁接地(5)架空地线

采用架空接触网的牵引系统，在区间内每隔200m预留接地端子供架空地线接地使用。

由于轨道是牵引网供电回路的一部分，经馈电电缆与牵引电源的负极连接，走行轨则不允许接地。

13接地装置(5)架空地线13接地装置二、内部防雷装置的设置1、等电位连接与共用接地

包括车站建筑物的总等电位连接、弱电系统设备的局部等电位连接和电气设备的保护接地连接。（1）、建筑物的总等电位连接

进入到车站及车辆段等各建筑物内部的金属管道（如上下水、热力、燃气等管道）、电缆的金属铠装层及高架站建筑物金属结构、共用接地装置（含人工接地体）或综合接地网连接，建立起建筑物的总等电位连接；(2)、机电设备的等电位连接

车站及车辆段等部位的照明配电室、风机、排污泵、冷冻机组等各机电设备经预留的、与强电等电位端子板（MEB）连接的接地端子或扁钢连接。14二、内部防雷装置的设置1、等电位连接与共用接地14等电位连接（3）、电子系统等电位连接在信号室、通信室、综合监控室、自动售检票室、屏蔽门控制室等各弱电机房内设置局部等电位端子板LEB；各设备及其他正常不带电的金属体与LEB星型连接；各LEB经接地干线与弱电总等电位端子板MEB连接；为保证车站各弱电系统等电位连接的可靠，接地干线采用截面积不小于90mm2的两条电缆敷设。15等电位连接（3）、电子系统等电位连接1516强电MEB站厅层站台层结构底板土壤中弱电MEB强电MEB弱电MEB

环控电控

照明配电AFC机房OA间照明配电照明配电室专用通信

公安通信

商用通信人防信号设备综合监控车控室环控电控照明配电AFC机房

照明配电环控电控UPS室蓄电池室照明配电室西端东端图1车站综合接地及等电位连接端子板的设置

图例：接地电缆等电位端子箱16强电MEB站厅层站台层结构底板土壤中弱电MEB强电MEB2、电涌保护

（1）防护对象

牵引电源；

动力与照明电源；

信号线路。172、电涌保护（1）防护对象17（2）、牵引电源电压等级与馈电方式

牵引电源为地铁列车提供动力源，我国地铁列车牵引电压的等级为直流750V和1500V,分别用于接触轨馈电方式和架空接触网馈电电方式。

设置位置

对于高架车站、地面车站、半地下车站、与过渡区间连接的地下站及车辆段、停车场，在牵引降压变电室的牵引电源负母线柜、车站站台层牵引电源开关柜内（接触轨馈电方式）或电源开关隔离处（接触网馈电方式）均应设置与牵引电压相匹配的专用避雷器（----地铁设计规范专用语）。182、电涌保护（2）、牵引电源182、电涌保护（3）、动力照明电源

站、段、场的380V动力照明电源进线柜；为各弱电系统提供电源的UPS整合电源输入柜；各弱电机房的交流电源柜（图）；智能电源屏；所有类型车站各室外用电设备（空调机、广场照明、出入口徽标等）；信号室电源进处设置专用电源防雷箱。192、电涌保护（3）、动力照明电源192、电涌保护20供电专业提供通信专业提供

Ⅱ路

Ⅰ路PLCN1PE高频开关电源CCTV机柜1

CCTV机柜2广播机柜时钟机柜集群基站机柜

PLC车控室备用SPD

图2专用通信交流电源柜系统图QF1

QF2

20供电专业提供Ⅱ路Ⅰ路PLCN1PE高CCT2、电涌保护（4）、信号设备室---防雷分线柜

设置在高架车站、地面车站、半地下车站、车辆段、停车场及与地面区间相连接的地下车站防雷分线柜连接于室外线缆与信号室联锁机柜、电源屏之间，对计轴、发车计时、信号机、轨道电路、无线接入点、外线的直流电源等线路设置防雷模块单元，组合在防雷分线柜内。（5）、通信设备室（含专用通信、公安通信、民用通信室）有线子系统电缆芯线的音频配线单元广播子系统的功率放大器的出线端所有各类车站通信室的无线子系统的基站馈线端GPS时钟子系统的信号输出端视频监控子系统设备的视频信号端口、控制线端口、电源端口2、电涌保护（4）、信号设备室---防雷分线柜2、电涌保护（6）、区间

处于高架区间、地面区间及过渡区间的接触网每隔500m应设置一套火花间隙型避雷器；接触网的架空地线每隔200m应设置一套火花间隙型避雷器；上述区间的电源箱（如检修箱等）；隧道区间的出入洞口无线基站天馈线。（6）、停车场及车辆段各建筑物、牵引电源、动力照明电源、信号系统、通信系统、综合监控系统、自动售检票系统（培训室）、高杆灯等。2、电涌保护（6）、区间1.技术要求

《城市轨道交通站台屏蔽门》CJ/T236-2006第5.3.6条要求：（1）当屏蔽门有等电位要求时，门体连接至钢轨（即与钢轨等电位）；（2）门体与车站结构之间的绝缘电阻大于等于0.5MΩ。（3）门体应保持有效的电气连接，其总电阻值小于等于0.4Ω。2.施工要求：站台屏蔽门体与车站站台底板绝缘安装；屏蔽门体两端与走行轨连接；站台在靠近屏蔽门的1m范围内，敷设绝缘材料。3、绝缘与隔离----屏蔽门1.技术要求3、绝缘与隔离----屏蔽门

主要参考文献GB50057—2010建筑物防雷设计规范GB50157—2003地铁设计规范GB50490—2009城市轨道交通技术规范CJJ49—92地铁杂散电流腐蚀防护技术规程CJ/T236-2006城市轨道交通站台屏蔽门建标104城市轨道交通工程项目建设标准24主要参考文献GB50057—201025谢谢25谢谢地铁系统的防雷装置设置北京市避雷装置安全检测中心

宋平健

李如箭

2012年9月13日

26地铁系统的防雷装置设置1一、地铁系统（一）、基础设施1、车站：

高架车站、地下站、地面站2、区间：

高架区间、地下（隧道）区间、地面区

间、（隧道与地面）过渡区间3、车站、停车场、车辆段、控制中心4、城市电网及变电站27一、地铁系统（一）、基础设施2283294（二）、弱电系统信号系统；专用通信、公安通信及民用通信系统；综合监控系统；屏蔽门（或安全门）系统；自动售检票系统；旅客信息系统；防灾减灾（消防、门禁等）；环控电控系统等。30（二）、弱电系统信号系统；5（三）、电源系统

1动力及照明电源系统（380V）动力照明

2牵引电源系统(直流）750V1500V31（三）、电源系统1动力及照明电源系统（380V）6二、地铁系统防雷装置的基本设置

《城市轨道交通技术规范》GB50490-2009第3.0.7条规定：

“城市轨道交通应采取有效的防淹、防雪、防滑、防风雨、防雷等防止自然灾害侵害的措施”。32二、地铁系统防雷装置的基本设置《城市轨道交通技术(一）建筑物及室外设施外部防雷装置1、接闪器----接闪带、接闪杆或金属屋面之一或组合构成：高架车站：多采用金属屋面，或接闪带高架区间：接闪带和/或利用灯杆、声屏障架等地面车站：多采用接闪带地下车站：其出入口多采用接闪带或自身钢结构其他建筑物（车辆段、停车场、区间变电所、控制中心等建筑物）：多采用接闪带

2、引下线

高架车站、地面车站等建筑物一般利用建筑物内的结构钢筋或钢结构地下站出入口、区间风亭、区间变电站等小体量建筑物多采用明敷专设引下线33(一）建筑物及室外设施外部防雷装置1、接闪器----接闪带、3、接地装置（1）、地铁系统的接地装置由下列部分构成：接地网；接地引出线；总接地母排（MEB）。（2）、高架车站高架车站、地面车站、车辆段及停车场、控制中心等建筑物一般采用共用接地系统，建筑物防雷接地、地铁各系统的工作接地、电源系统的保护接地等共用建筑物的自然接地体和补充敷设的人工接地体。接地电阻值一般要求不大于1Ω，某些线路车站的接地电阻值设计要求不大于0.5Ω。343、接地装置（1）、地铁系统的接地装置由下列部分构成：9（3）地下车站敷设方式

地下车站及地下跟随变电所考虑到防杂散电流的腐蚀问题，接地装置则采取“外引接地极，绝缘引入

的方式敷设。接地网设置

在车站基础底板垫层下方的土壤中，由水平接地体和垂直接地体构成接地网。其材料多采用铜材。接地引出线在穿过结构底板时，经由内部灌注了环氧树脂固定的钢管引出，在站台层下方的电缆夹层内分别设置的若干块强电MEB、弱电MEB。地下车站建筑物的结构钢筋与接地网绝缘，车站结构处于悬浮状态，不与综合接地网连接。353、接地装置（3）地下车站103、接地装置接地装置（4）高架桥梁接地

架区间桥梁的接地目前存在两种方式：方式一

桥梁上的各正常不带电的金属体（包括灯杆、声屏障架、电缆支架、金属围栏、避雷带等）直接与桥墩内结构钢筋连接，利用桥墩的基础接地。方式二

桥梁上的各金属体经专设的地极隔离器与桥墩内结构钢筋实现雷击时的瞬态连接。以减弱列车经过时经轨道、道床流出的杂散电流对桥墩内金属结构的腐蚀作用。

36接地装置（4）高架桥梁接地1137地极保护器桥墩预埋钢板软电缆95mm2区间灯杆高架桥梁

桥墩高架桥梁接地12桥墩桥墩高架桥梁接地(5)架空地线

采用架空接触网的牵引系统，在区间内每隔200m预留接地端子供架空地线接地使用。

由于轨道是牵引网供电回路的一部分，经馈电电缆与牵引电源的负极连接，走行轨则不允许接地。

38接地装置(5)架空地线13接地装置二、内部防雷装置的设置1、等电位连接与共用接地

包括车站建筑物的总等电位连接、弱电系统设备的局部等电位连接和电气设备的保护接地连接。（1）、建筑物的总等电位连接

进入到车站及车辆段等各建筑物内部的金属管道（如上下水、热力、燃气等管道）、电缆的金属铠装层及高架站建筑物金属结构、共用接地装置（含人工接地体）或综合接地网连接，建立起建筑物的总等电位连接；(2)、机电设备的等电位连接

车站及车辆段等部位的照明配电室、风机、排污泵、冷冻机组等各机电设备经预留的、与强电等电位端子板（MEB）连接的接地端子或扁钢连接。39二、内部防雷装置的设置1、等电位连接与共用接地14等电位连接（3）、电子系统等电位连接在信号室、通信室、综合监控室、自动售检票室、屏蔽门控制室等各弱电机房内设置局部等电位端子板LEB；各设备及其他正常不带电的金属体与LEB星型连接；各LEB经接地干线与弱电总等电位端子板MEB连接；为保证车站各弱电系统等电位连接的可靠，接地干线采用截面积不小于90mm2的两条电缆敷设。40等电位连接（3）、电子系统等电位连接1541强电MEB站厅层站台层结构底板土壤中弱电MEB强电MEB弱电MEB

环控电控

照明配电AFC机房OA间照明配电照明配电室专用通信

公安通信

商用通信人防信号设备综合监控车控室环控电控照明配电AFC机房

照明配电环控电控UPS室蓄电池室照明配电室西端东端图1车站综合接地及等电位连接端子板的设置

图例：接地电缆等电位端子箱16强电MEB站厅层站台层结构底板土壤中弱电MEB强电MEB2、电涌保护

（1）防护对象

牵引电源；

动力与照明电源；

信号线路。422、电涌保护（1）防护对象17（2）、牵引电源电压等级与馈电方式

牵引电源为地铁列车提供动力源，我国地铁列车牵引电压的等级为直流750V和1500V,分别用于接触轨馈电方式和架空接触网馈电电方式。

设置位置

对于高架车站、地面车站、半地下车站、与过渡区间连接的地下站及车辆段、停车场，在牵引降压变电室的牵引电源负母线柜、车站站台层牵引电源开关柜内（接触轨馈电方式）或电源开关隔离处（接触网馈电方式）均应设置与牵引电压相匹配的专用避雷器（----地铁设计规范专用语）。432、电涌保护（2）、牵引电源182、电涌保护（3）、动力照明电源

站、段、场的380V动力照明电源进线柜；为各弱电系统提供电源的UPS整合电源输入柜；各弱电机房的交流电源柜（图）；智能电源屏；所有类型车站各室外用电设备（空调机、广场照明、出入口徽标等）；信号室电源进处设置专用电源防雷箱。442、电涌保护（3）、动力照明电源192、电涌保护45供电专业提供通信专业提供

Ⅱ路

Ⅰ路PLCN1PE高频开关电源CCTV机柜1

CCTV机柜2广播机柜时钟机柜集群基站机柜

PLC车控室备用SPD

图2专用通信交流电源柜系统图QF1

QF2

20供电专业提供Ⅱ路Ⅰ路PLCN1PE高CCT2、电涌保护（4）、信号设备室---防雷分线柜

设置在高架车站、地面车站、半地下车站、车辆段、停车场及与地面区间相连接的地下车站防雷分线柜连接于室外线缆与信号室联锁机柜、电源屏之间，对计轴、发车计时、信号机、轨道电路、无线接入点、外线的直流电源等线路设