轨道交通信号基础设备应用与维护第六章课件

轨道交通信号基础设备应用与维护XXXX轨道交通信号基础设备应用与维护XXXX1项目六信号防雷设备的认知与维护项目六2项目引入伴随着我国铁路的飞速发展，为确保行车安全、提高运输效率，铁道信号设备也有了突飞猛进的发展。十几年来，以计算机技术为代表的微电子设备的大量应用，使信号设备的核心技术有了质的飞越。由于微电子设备是弱电环境工作，容易受电磁脉冲干扰，甚至被击穿损毁。一些微电子器件工作电压仅几伏，传递信息电流小至微安级，对外界的干扰极其敏感，而雷电流产生的瞬变电磁场对微电子设备的干扰和损害尤为严重。项目引入伴随着我国铁路的飞速发展，为确保行车安全、提高运输效3项目引入提高信号设备防雷标准，是减少雷害发生的根本。铁道部在原有铁路防雷标准基础上，发布了《铁路信号设备电磁兼容及雷电电磁脉冲防护实施意见》（以下简称《意见》）。该《意见》吸取了我国铁路信号防雷工作多年来的经验，并借鉴了国外铁路信号设备防雷方法，包含地网设置、屏蔽设置等综合防护技术措施，大大提高了信号设备防雷标准，进一步增强了设备防雷的可操作性。同时，《意见》还规定了防雷设计与施工资质管理、施工验收、质量责任、雷害处理、产品采购、检查测试等维护与管理方面的内容，基本形成了信号设备雷电综合防护框架。至2016年7月份，中国铁路总公司已经发布实施《铁路防雷及接地工程技术规范》（TB10180—2016），为进一步减少雷害发生提供了标准。项目引入提高信号设备防雷标准，是减少雷害发生的根本。铁道部在4相关知识知识点一

信号设备防雷信号设备是由电线路或钢轨构成的电气回路，雷电通过电线路、钢轨袭击信号设备，因此必须对雷电进行防护。一、雷害及防雷1．雷害（1）直接雷：直接侵入设备或与设备相关联的传输线上的雷电。但袭击信号设备的概率很小。（2）感应雷：由于电磁感应作用，在电气设备上感应出的雷电压，在设备中流过感应电流。其又分为纵向和横向感应雷两种。感应雷示意图如图6.1所示。感应雷的发生概率高，袭击信号的次数相当频繁。相关知识知识点一信号设备防雷5相关知识图6.1感应雷相关知识图6.1感应雷6相关知识2．雷电侵入信号设备的主要途径（1）由交流电源侵入雷电冲击波侵入高压电线路传至高压变压器，若未装设避雷器或其失效，容易侵入低压设备。（2）轨道电路轨道电路用钢轨作为传输线，它一般高出地面，容易遭雷击。（3）由电缆侵入铁路信号的室内、室外设备通过电缆连接起来，雷电从电缆侵入，并传输至室内设备。相关知识2．雷电侵入信号设备的主要途径7相关知识3．纵向电压和横向电压纵向电压指导线或设备对地电压，每条导线上的折射电压或反射电压。横向电压指两导线间的电位差。这两种电压对人身安全和信号设备的正常运行都会带来极大的危害。纵向过电压将使设备绝缘闪络、击穿，甚至起火。横向过电压会击穿、烧毁信号设备，尤其是电子器件。相关知识3．纵向电压和横向电压8相关知识4．信号设备的防雷（1）信号设备的防雷要求在有雷电活动的地区，交流电源外线、电子设备、轨道检查装置、遥信遥控设备等与外线连接的信号设备必须装设防雷装置。不同雷电活动地区，应采取相应的防雷措施。（2）信号设备雷电防护的原则①防雷装置和被防护设备之间的绝缘应匹配，将雷电感应电压限制在被保护的冲击耐压水平以下。②正常情况下，防雷装置不应影响被防护设备的工作，受雷电干扰时，应保证信号设备不得错误动作。③采用多级防护时，各级防护元件应配置合理。（3）信号设备防雷元件的安装和设备的要求外部防护用防雷元件宜安装在线路终端。安装应牢固可靠，便于检测，集中安装。相关知识4．信号设备的防雷9相关知识二、防雷元件1．金属陶瓷放电管（1）金属陶瓷二极放电管正常情况下不导电，出现过电压时电极间很快被击穿，过电压消失后立即恢复，但其在两线间容易产生横向冲击电压。其实物如图6.2所示。（2）金属陶瓷三极放电管具有良好的对称性能，冲击放电电压低，通流容量大，遮光性能好，极间电容小，绝缘电阻高。其实物如图6.2所示。相关知识二、防雷元件10相关知识图6.2金属陶瓷放电管实物图相关知识图6.2金属陶瓷放电管实物图11相关知识（3）金属陶瓷二极放电管的结构及伏安特性金属陶瓷二极放电管结构及伏安特性如图6.3所示。图6.3金属陶瓷二极放电管结构及伏安特性相关知识（3）金属陶瓷二极放电管的结构及伏安特性图6.312相关知识（4）放电管的型号铁路信号现场常见的型号，如：R-220TA。（5）主要电气参数直流点火电压：使放电管击穿时的电压。标称直流点火电压：厂家标定的规格值。（6）放电管的选用放电管的选用关键是要选好直流点火电压，点火电压约为被防护信号设备工作电压的2.5倍。（7）续流及其切断放电介质得不到恢复，线路电流一直流过放电管，称为续流。可用串联电阻或压敏电阻器进行切断。相关知识（4）放电管的型号13相关知识2．氧化锌压敏电阻器（1）氧化锌压敏电阻器在低电场强度下，其电阻率为1010～1011，当电场强度达到106～107时，其电阻骤然下降进入低阻状态，即压敏电阻的阻值随所加电压而改变。氧化锌压敏电阻器具有通流量大、非线性特性好、残压低、响应时间快、抑制过电压能力强等特点，但可能出现短路故障。（2）劣化指示氧化锌压敏电阻器相较普通的氧化锌压敏电阻，劣化指示氧化锌压敏电阻器通流量更大，并具有热熔断器和报警装置，使其在失效时能自动脱离使用线路，给出明显标志，并进行报警。免测试。相关知识2．氧化锌压敏电阻器14图6.4氧化锌压敏电阻的结构相关知识图6.4氧化锌压敏电阻的结构图6.4氧化锌压敏电阻的结构相关知识图6.4氧化锌压15相关知识

（3）压敏电阻器的型号命名常见如：MYL47/3。（4）主要电器参数起始动作电压、标称电压、泄漏电流、残压、冲击通流容量。（5）压敏电阻器的选用其标称值≈2.2U，U为信号设备正常工作电压值。压敏电阻的结构如图6.4所示，实物如图6.5所示。相关知识

16相关知识图6.5氧化锌压敏电阻实物图相关知识图6.5氧化锌压敏电阻实物图17相关知识劣化指示压敏电阻的结构及工作情况如图6.6所示，其实物如图6.7所示。图6.6劣化指示压敏电阻的结构及工作情况相关知识劣化指示压敏电阻的结构及工作情况如图6.6所示，其实18图6.7劣化指示压敏电阻实物图相关知识图6.7劣化指示压敏电阻实物图图6.7劣化指示压敏电阻实物图相关知识图6.7劣化19相关知识3．瞬变电压抑制器瞬变电压抑制器又称瞬变电压抑制二极管，是一种齐纳二极管。它与普通稳压二极管相比，功率更大，影响速度快，保护性能好，但通流容量小。其实物如图6.8所示。4．防雷变压器在设计、取材、工艺上采用特殊结构，而且采用了静电屏蔽接地，即在初、次极间串入面积足够大的金属板作为屏蔽体。其实物如图6.9所示。防雷变压器系列产品在保证原变压器系列产品电气的基础上，着重于提高变压器本身的抗雷击能力，通过采取特殊设计和特殊工艺，大大降低了转移系数，保护了变压器非线路侧的设备，将变压器的防雷性能提高了一个新的高度。相关知识3．瞬变电压抑制器20相关知识图6.8瞬变电压抑制二极管实物图

图6.9防雷变压器实物图相关知识图6.8瞬变电压抑制二极管实物图21相关知识防雷变压器采用R型铁心。R型铁心具有电气特性好、频率范围宽（25～1

000

Hz内皆可通用），铁损小、漏磁少、无噪声、重量轻和升温低等特点，属国际上20世纪90年代的节能型技术产品。防雷变压器具备如下优点。（1）取消防雷组合：卓越的耐雷电冲击能力：雷电冲击耐压达到15

kV（1.2/50μs），转移系数小于1/1

000（1.2/50μs），完全可以取消防雷组合，减少维修工作量，降低维修成本。（2）降低了接地电阻的要求：只需将地线端子接于变压器箱或电缆盒外壳，方便施工。（3）通用性强：防雷型变压器的电气性能与原型号变压器完全相同。相关知识防雷变压器采用R型铁心。R型铁心具有电气特性好、频率22相关知识三、防雷组合单元将防雷元件以插接件的形式组合成一个整体，使信号设备雷电防护逐步实现防雷电路的标准化、组合单元系列化、生产设计定型化、安装维修规范化，充分发挥各防雷元件的优点。四、外部防护电路（1）连接交流电源的设备的防护电路。①交流220

V电源防护。②交流380

V电源防护。③连接线路220

V、60～110

V、36～60

V、36

V以下设备的防护电路。（2）灯丝继电器防护电路。（3）轨道电路防护电路。（4）驼峰信号设备和调度监督（分机）的防护电路。（5）微型计算机系统的防护电路。相关知识三、防雷组合单元23相关知识知识点二

信号设备接地装置一、地线的设置（1）控制台、电源屏、组合架（柜）等带电机具的机架机壳，电流互感器次级绕组和铁心等应设置安全地线，以防止因绝缘破损等带电影响人身安全。（2）防雷装置要求安装地线泄放雷电流的处所。（3）距接触网5

m范围内的金属结构物，装设地线。（4）电力牵引区段的电缆金属护套设屏蔽地线，以消除感应电压影响。相关知识知识点二信号设备接地装置24相关知识二、对接地装置的一般要求（1）信号设备的各种地线不得与电力、房屋建筑和通信地线合用。（2）信号地线的合用：同一地点相同性质的地线才可以合用。（3）接地装置的接地电阻：电阻值越小越好，合用时必须小于1。相关知识二、对接地装置的一般要求25相关知识三、接地体和接地体引接线1．接地体（1）接地体材质常用镀锌钢材和铜板材质，最好采用铜板材料。（2）接地体的埋设垂直埋设

0.5～3

m；水平延伸

1～15

m；两者综合；接地体距离设备或建筑物应大于1

500

m。2．接地体的引接线长度越短越好，电阻越小越好，有利于雷电流的扩散。四、降低接地电阻的措施（1）增加钢管、角铁数量，埋设多根接地体。（2）添加化学降阻剂。相关知识三、接地体和接地体引接线26项目实施操作一

认知信号防雷设备1.器材准备

领取试验所需器材，包括金属陶瓷放电管（1个）、氧化锌压敏电阻器（1个）、脉冲电源（1个）、万用表（1块）、灯泡（1个）、导线若干等。

2.器件测试用万用表测试领取的器件是否完好。3.防雷性能试验（1）如图6.10所示，搭建一个试验电路。（2）只通220

V交流电，观察灯泡点灯情况，并测试防雷元件两端的电压。（3）瞬间接通脉冲电源，观察灯泡点灯情况，并测试防雷元件两端的电压。（4）将所观察到的现象及测试的数据填写在自制表格中。4.试验总结根据试验现象及测试数据，得出试验结论。项目实施操作一认知信号防雷设备27图6.10防雷元件测试电路项目实施图6.10防雷元件测试电路图6.10防雷元件测试电路项目实施图6.10防雷元件28项目实施操作二

信号防雷设备维护1.器材准备领取试验所需器材，包括信号工维修工具（1套）、数字万用表（1块）。2.信号防雷设备日常维护（1）熟悉信号防雷设备维护作业标准，见表6-1。（2）按维护标准对实训基地中的信号设备的地线进行维护，并自制表格，将维护内容填入表中。（3）按维护标准对实训基地中的信号设备的防雷元件及组合单元进行维护，并自制表格，将维护内容填入表中。（4）按维护标准对实训基地中机房信号防雷设备进行维护，并自制表格，将维护内容填入表中。项目实施操作二信号防雷设备维护29项目实施表6-1 信号防雷设备维护作业标准程序项目内容技术要求说明事项一、作

业

前（一）准备工作班前布置会，工具、仪表、防护用具准备召开班前布置会；检查、试验仪表、联络工具良好；维修工具整套齐全，工具包内应有应急小零件和维修材料；按规定穿戴防护用品，携带防护用具①

日常维护（巡视）应制定设备巡视线路图，维护（巡视）作业应按规定的巡视线路图完成。

②

检修作业必须在“天窗”点内进行。

③

上道作业应实行双人双岗，设安全防护员，专人防护（二）联系、登记电务联络员联系、登记、要点联系车务人员了解列车运行情况，根据天窗修计划、日常维护以及检修作业内容进行登记、要点，经车务人员同意、签认后方可进行作业。二、作

业

中（一）日常养护1．地线检查各种地线完整，连接处应紧固，连接良好（1）各种连线应连接牢固，接触良好。

（2）地线电阻标准同集中修。

（3）地线汇流箱内各引接线连接牢固，接触良好①

每月巡视1次。

②

发生雷害后当天对地线进行测试发生雷害后，巡检测试地线汇流箱各引接线2．综合防雷系统避雷带、避雷网、引下线（1）避雷带、避雷网、引下线焊接牢固，固定良好，无脱焊。

（2）避雷带、避雷网、引下线无腐蚀情况及机械损伤，包括由雷击放电所造成的损伤情况。若有损伤，应及时修复。

（3）引下线标识清楚、齐全，引下线的保护管完整每周巡视1次机房屏蔽（1）机房屏蔽应采用镀锌或铝板，板材搭接良好。

（2）机房防静电地板下铜箔带交叉处焊接牢固，不脱焊，与防静电地板支架连接可靠。

（3）微机房的门、窗与屏蔽笼的连接牢固、可靠室内接地汇集线（1）接地汇集线与设备（金属外壳、机架、地网）等电位的连接应牢固、不松动。若发现连接处松动或断路，应及时修复。

（2）接地汇集线采用紫铜排环行设置时不得构成闭合回路，且应与墙壁绝缘项目实施表6-1 信号防雷设备维护作业标准程序项目内容技术要30项目实施程序项目内容技术要求说明事项二、作

业

中（一）日常养护2．综合防雷系统电源防雷箱（1）电源防雷箱内带劣化指示的防雷模块出现失效指示时，应立即更换。

（2）电源防雷箱的雷电计数情况，应在《机械室巡视记录本》上认真记录。

（3）电源防雷箱应检查故障声光报警、雷电计数和状态显示正常每周巡视1次信号楼综合地网（1）地线标桩埋设方正、标识清楚。

（2）环行地网地面硬化良好，无破损3．客专综合接地系统建筑物接地（1）信号楼应在建筑物四周散水外大于1

m处，埋设环形人工接地体，并与建筑物四角及每隔5～10

m的基础接地钢筋焊接一次，接地电阻不大于1

Ω。

（2）建筑物地网四周及垂直接地体处相关标志完整①

每月巡视1次。

②

发生雷害后当天对接地系统进行检查、测试贯通地线（1）距铁路20

m范围内的铁路建筑物的接地装置应与综合接地系统的贯通地线可靠连接。

（2）贯通地线应完整桥梁、隧道、站台、路基接地采用综合接地系统时，应检查桥梁、隧道、站台、路基与地可靠连接4．防雷元件巡视防雷元件外观，必要时探试防雷元件的外表温度。发现外观或温度异常及时处理；模块失效指示检查；发生雷害后及时巡检测试并做好记录（1）防雷元件外观不得有烧灼现象，外表温度无异常过热。

（2）测试有关标准同集中检修①

室内每日巡视1次。

②

发生雷害后当天对防雷元件进行检查5．防雷组合及单元安装情况检查组合安装牢固、方正，紧固螺丝、螺帽齐全，箱体完整、配件齐全、密封良好①

每月巡视1次。

②

发生雷害后当天对防雷组合元件进行检查防雷组合外观检查防雷组合外观检查无裂纹，底座接触良好、紧固压敏电阻、放电管等防雷元件外观检查压敏电阻、放电管等防雷元件检查外观正常、无爆裂发黑现象模块失效指示检查（1）模块失效指示灯检查，正常为绿色，当转为红色时要马上更换。

（2）主要检测漏流（二）集中检修1．地线测试地线电阻并做好记录；整修不合标准的地线；地线地面部分防腐涂油处理；整修不良地线标桩（1）防雷、安全和屏蔽地线接地电阻不大于4.0

Ω，逻辑接地电阻不大于1.0

Ω，区间及高柱信号机地线电阻不大于10

Ω。经防雷专项整治后的信号楼综合地线阻值不大于1.0

Ω。

（2）标桩埋设方正，标识清楚每年2月、8月各1次2．综合防雷系统综合地网（1）同日常养护信号楼综合地网巡视。

（2）信号楼综合地线阻值不大于1.0

Ω每个季度测试1次项目实施程序项目内容技术要求说明事项二、作

业

中（一）日常31项目实施程序项目内容技术要求说明事项二、作

业

中（二）集中检修2．综合防雷系统避雷网、避雷带、引下线（1）避雷网、避雷带、引下线焊接牢固，固定良好，无脱焊。

（2）避雷网、避雷带和引下线无腐蚀情况及机械损伤，包括由雷击放电所造成的损伤情况。若有损伤，应及时修复；当锈蚀部位超过截面的三分之一时，应更换。

（3）避雷网交叉点中间有支撑。

（4）避雷网、避雷带、引下线的接地电阻值不大于1.0

Ω。

（5）在信号楼避雷网的4个角测试接地电阻值之间相差不大于0.1

Ω。

（6）引下线标识清楚、齐全每年2月、8月各1次机房屏蔽（1）机房屏蔽应采用镀锌或铝板，板材搭接良好。

（2）机房防静电地板下铜箔带交叉处焊接牢固，不脱焊，与防静电地板支架连接可靠。

（3）在屏蔽笼的4个角应检查接地电阻值不大于1.0

Ω，各接地电阻值之差不大于0.1

Ω。

（4）微机房的门、窗与屏蔽笼的连接牢固、可靠每年2月、8月各1次防雷保安器、电源防雷箱（1）检查防雷保安器有无CRCC标识，无标识的一律要求更换。

（2）电源防雷箱的声光报警、雷电计数和状态显示是否正常。

（3）防雷保安器用途及去向标识清楚、完整。

（4）防雷保安器上道前测试符合标准，有测试记录及测试标签。测试标准符合《维规》和检修作业标准的要求。

（5）防雷元件的配线良好，无伤痕，无断股，不松动，室外引入线、室内引出线、地线应分别绑扎，同一个单元或组合的引入线与引出线走向应分开。走线规范整洁，且走最近的距离①

串联式的防雷模块测试时需要点。

②

带失效指示的防雷模块上道前测试。

③

不带劣化指示的防雷元件每年２月和８月测试两次接地汇集线（1）测试电源防雷接地汇集线、设备安全接地汇集线、机房屏蔽接地汇集线、通道防雷接地汇集线、电缆屏蔽接地汇集线、计算机逻辑接地汇集线的接地电阻值不大于1.0

Ω。各接地汇集线之间的电阻值之差不大于0.1

Ω。

（2）接地汇集线与设备（金属外壳、机架）等电位的连接应牢固、不松动。若发现连接处松动或断路，应及时修复。

（3）接地汇集线采用紫铜排环行设置时不得构成闭合回路，且应与墙壁绝缘项目实施程序项目内容技术要求说明事项二、作

业

中（二）集中32项目实施程序项目内容技术要求说明事项二、作

业

中（二）集中检修3．客专综合接地系统建筑物接地（1）信号楼应在建筑物四周散水外大于1

m处，埋设环形人工接地体，并与建筑物4角及每隔5～10

m的基础接地钢筋焊接一次，接地电阻不大于1

Ω。

（2）建筑物地网四周及垂直接地体处相关标志完整贯通地线（1）贯通地线在信号楼上、下行两端分别与其环形地网接地体连接，每端2根连接线，2根连接线的间隔2～3

m。

（2）贯通地线应设立埋设标志，与信号电缆的埋设标志间距相等。

（3）贯通地线应完整，任意一处的接地电阻不大于1

Ω桥梁、隧道、站台、路基、声屏障及其他设备接地采用综合接地系统时，应检查桥梁、隧道、站台、路基与地可靠连接，接地电阻不大于1

Ω4．防雷

元件各连接端子检查，配线检查，防雷元件安装检查，防雷元件测试：测试放电电压、测试标称电压、测试漏电流（1）各电气端子均应垫片齐全、端子干净无锈蚀现象。

（2）配线良好，无伤痕，无断股，无松动，室外引入线、室内引出线、地线应分别绑扎，同一个单元或组合的引入线与引出线走向应分开，走线规范整洁。

（3）安装良好，固定可靠

（4）各种防雷元件测试数据符合《维规》标准。

（5）经过外观检查和测试后不合格的元件必须及时更换，更换后应检查电气端子紧固、设备无异常后方可投入使用。

（6）带失效指示的防雷模块，失效指示窗正常为绿色，当显示窗口为红色时，必须更换该模块①

每年2月、8月各1次。

②

注意：串联式的防雷模块测试时须要点5．防雷组合及单元各电气端子、配线、防雷模块应安装牢固、紧固螺丝齐全，外观正常，带失效指示防雷模块检查、测试：测试放电电压、测试标称电压、测试漏电流（1）放电管、压敏电阻的测试指示须符合《维规》要求。

（2）部分TVS管和压敏电阻的测试指标请参照相关标准①

每年2月、8月各1次。

②

带失效指示的防雷模块上道前测试。

③

串联式的防雷模块测试时须要点三、作

业

后（一）试验室内、外设备检查试验设备检修完毕后，室内外彻底试验良好，并会同车站值班员试验（二）销记办理销记经试验良好后，停止作业，由电务联络员在《行车设备检查（施工）登记簿》（运统-46）内登记销点，交车务值班员签认项目实施程序项目内容技术要求说明事项二、作

业

中（二）集中33项目评价项目评价表见表6-2和表6-3。表6-2 操作一

认知信号防雷设备评价表序号项目评价内容及要求配分学生自评教师评价得分1器材准备1．领取的器材的种类及数量准确；

2．正确检查仪器仪表的功能是否完好；

3．正确使用万用表测试器件的完好性102电路制作1．正确选择电源；

2．正确使用万用表测试接线是否良好403电路试验1．安全操作；

2．正确使用万用表；

3．测试数据准确404试验报告要求手写，上交纸质稿10综合评价项目评价项目评价表见表6-2和表6-3。表6-2 操作一34项目评价表6-3 操作二

信号防雷设备维护评价表序号项目评价内容及要求配分学生自评教师评价得分1器材准备1．领取的器材的种类及数量准确；

2．正确检查仪器仪表的功能是否完好102信号地线维护能够按照信号设备地线维护标准进行作业203防雷元件及组合单元维护能够按照防雷元件及组合单元维护标准进行作业404机房信号防雷设备维护能够按照机房信号防雷设备维护标准进行作业205试验报告要求手写，上交纸质稿10综合评价项目评价表6-3 操作二信号防雷设备维护评价表序号项目评35拓展提高知识点

铁路信号设备综合防雷整治措施一、铁路信号设备雷电防护分析

铁路信号设备遭受雷击过电压和过电流的类型主要可分为3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，与钢轨连接的相关铁路信号设备，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。拓展提高知识点铁路信号设备综合防雷整治措施36拓展提高（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。从以上分析中可以看出：为了提高铁路信号设备的安全性及机房设备、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。同时必须对供电系统、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。拓展提高（3）自动闭塞、半自动闭塞等信号条件线、控制线，在非37拓展提高二、铁路信号综合防雷整治的相关规定铁路信号设备本身的电磁兼容性应符合《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）规定要求。铁路信号防雷综合整治总的原则是：经等电位连接，使过电压（或电流）以最直接的路径尽快泄漏到大地，达到保护设备的目的。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“法拉第笼”，进行接地连接。站场综合防雷设计有着安全可靠、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。拓展提高二、铁路信号综合防雷整治的相关规定38拓展提高三、铁路信号综合防雷整治方案

1．既有机房建筑物直击雷防护和屏蔽信号机械室的建筑物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、引下线和接地系统构成。计算机联锁机房采用室内法拉第笼屏蔽。2．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）。室外信号设备的金属箱、盒的壳体必须接地，屏蔽电缆的金属屏蔽层应接地。

拓展提高三、铁路信号综合防雷整治方案39拓展提高3．接地系统（1）一般要求信号设备应设安全地线、屏蔽地线和防雷地线，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构成网状（地网）；接地导线上严禁设置开关、熔断器或断路器。（2）地网地网由各接地体、建筑物四周的环形接地装置相互连接构成。环形接地装置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，受条件限制时可敷设成“U”形或“L”形，机械室不是独立建筑，两侧有其他建筑时，在信号楼前后设“一字形”接地装置，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。垂直接地体可采用石墨电极、铜包钢、铜材、热镀锌钢材（钢管、圆钢、角钢、扁钢）或其他新型接地材料，电力牵引区段宜采用石墨接地体。拓展提高3．接地系统40拓展提高（3）贯通地线贯通地线在信号机房建筑物一侧每隔2～3

m用50

mm2裸铜线与环形接地装置连接，两端各连接两次。设置贯通地线的区段，站内的各种室外信号设备的各种地线均应就近与贯通地线连接。拓展提高（3）贯通地线41拓展提高4．接地汇集线及等电位连接（1）控制台室、继电器室、防雷分线室（或分线盘）、机房和电源室（电源引入处）应设置接地汇集线。接地汇集线宜采用大于30mm×3

mm紫铜排，可相互连接呈条形、环形或网格形，环形设置时不得构成闭合回路。（2）电源室（电源引入处）防雷箱处、防雷分线室（或分线盘）处的接地汇集线应单独设置，并分别与环形接地装置单点冗余连接。（3）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接地汇集线连接。同一排不同的金属机架、柜之间用铜导线拴接后再就近与接地汇集线连接。拓展提高4．接地汇集线及等电位连接42拓展提高（4）走线架不得布置成环形，已构成闭合回路的可加装绝缘。在不构成闭合回路的前提下，必须保持走线架在电气上的连续性，接地汇集线拴接，连接螺栓采用8

mm铜质，并不得少于3个，组合架侧螺栓不少于2个。（5）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集线单点连接，也可相互连接后与总接地汇集线单点连接。（6）机房分布在几个楼层时，各楼层可设置总接地汇集线，总接地汇集线间应采用50～95

mm2的有绝缘外护套的多股铜导线加线鼻拴接。（7）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环形接地装置（或与建筑物钢筋、机房屏蔽层）做等电位连接。拓展提高（4）走线架不得布置成环形，已构成闭合回路的可加装绝43拓展提高5．设置信号设备专用防雷保安器（1）信号电源系统防护在电务综合开关箱的输入端设置Ⅰ级电源防雷箱；在电源屏电源输入端设Ⅱ级防雷箱（将既有防雷箱改造）。既有模块电源屏已有防雷，不再增加。（2）信号机信号机包括进站信号机、预告信号机、出站信号机、通过信号机、进路信号机等，其外线需采取防雷措施，信号机的所有去线、回线，在分线盘的相应端子上，每线加装防雷保安器，作为纵向防护。（3）灯丝报警、站间或场间联系电路、半自动闭塞电路、方向电源电路灯丝报警外线、站间或场间联系电路外线、半自动闭塞电路外线、自动闭塞区段的方向电路外线，在分线盘处对应的端子上，每线加装防雷保安器，作为纵向防护。防雷保安器型号按照电源参数不同选用。拓展提高5．设置信号设备专用防雷保安器44拓展提高（4）480轨道电路轨道电源：轨道送电电源在分线盘处相应的端子上，每束（对线）加装防雷保安器，进行横纵向（横向/纵向）防护。轨道电路室内受电端：轨道电路室内受电端，在分线盘处对应的端子上，每个受电端（对线）分别安装防雷保安器，进行横纵向（横向/纵向）防护。轨道电路室外送、受电端：分别在室外送、受电端变压器轨道侧安装防雷保安器，对轨道电路设备进行横向防护。（5）计算机联锁视频信号线防护计算机联锁系统的上位机位于微机房，而远端控制台显示器位于行车室，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，一旦显示器遭到雷击损坏，将给铁路的安全运行造成很大的威胁，可在A、B上位机显示卡输出口前，分别串接一只视频口信号防雷保安器，相应地在远端显示器视频口前也串接一只同规格的视频口信号防雷保安器。拓展提高（4）480轨道电路45拓展提高四、综合防雷整治施工中应注意的问题1．隐蔽工程质量施工部门和施工监理单位必须注意隐蔽工程的施工质量，因为一旦地网的某一点断开，就会造成等电位失效，所以地网中的连接处应当采用焊接，并进行防腐处理。东北地区应当安装地线测试极，以保证冬季也能对地网的接地电阻进行正常的测试分析。2．各级防雷器的参数要匹配防雷器的通流量在分区分级的配置中要实现匹配，若出现不匹配现象，就容易出现在雷电流侵入时，后一级断路器先于前一级断路器脱扣掉下，造成系统停电的严重问题。所以，要按以下原则进行配置：室外0区大于机械室1区，机械室1区大于机房2区，以电源防雷为例，信号楼引入之前为40

kA以上，电源屏室前为20

kA以上，微机房电源柜前为10

kA以上。为了参数的一致，防雷箱内防护断路器与电源的断路器最好选用同一个厂家的产品。拓展提高四、综合防雷整治施工中应注意的问题46拓展提高3．组合架的连接机械室同一排组合架之间的等电位连接一般采用大于10

mm的多股铜导线串联拴接，这种连接方式存在一定的缺点：如果某一个组合架的连接点接触不良就会导致所有组合架失去等电位连接。如果采用与同一排组合架等长的30

mm×3

mm紫铜排与每个组合架并联连接，就能解决此问题。4．既有机房防雷贴面柜施工既有机房防雷贴面柜施工中，一定要注意配线中的施工安全，引线要安装在分线盘前面的端子上，原有的螺丝背帽不动，应另外再加上一个螺丝帽，这样做可以避免因拆卸端子所带来的不安全因素。为保证引线正确，应先写塑料管，后放线。塑料管的写法是：分线盘端子号—贴面柜防雷元件位置编号X—X。拓展提高3．组合架的连接47拓展提高5．信号设备雷电防护的原则（1）防雷装置和被防护设备之间的绝缘应匹配，将雷电感应过电压限制在被保护设备的冲击耐压水平以下。绝缘匹配是指在冲击电压作用下，防雷设备的放电特性和被保护设备耐压水平之间的匹配，要求防雷设备伏秒特性曲线始终在被保护设备的伏秒特性曲线之下，并留有一定余量。这样，可以使设备得到可靠的防雷保护。被保护设备为电气设备时，保护设备的保护电压应低于被保护设备的绝缘耐压；如果被保护设备为电子设备时，防护设备的保护电压应低于电子设备的工作电压和击穿电压。

（2）正常情况下，防雷装置不应影响被防护设备的工作，受雷电干扰时，应保证信号设备不得错误动作。（3）采用多级防护时，各级防护元件应配置合理。要保证各级防雷设备顺序工作，以有效抑制雷电压。拓展提高5．信号设备雷电防护的原则48拓展提高6．信号设备防雷元件的安装和设备要求（1）外部防护用防雷元件宜安装在线路终端。防雷元件与被防护设备之间的连接线应短，防雷电路的配线与其他配线应分开走线，不允许其他设备借用防雷设备的端子。防雷装置如距被防护设备过远，由于在连接线上产生振荡波，导致被防护设备两端的电压比防雷装置两端的电压更高，这种现象称为间距效应。入侵的雷电在电缆两端产生反射使之积累，当电缆较短时，有可能在电缆上产生极高的过电压。所以，从减小间距效应和抑制电缆内过电压来看，外部防雷用的元件宜安装在线路终端。为了减小连接线的电感，取得更好的防雷效果，防雷装置与被保护设备间连接线应短。由于导线间有电容，因此雷电流有可能影响相邻导线，引起设备误动。另外，雷电流较大而导线截面积较小时，可能将导线外的绝缘击穿甚至燃烧，因此防雷电路的配线应与其他配线分开走线。（2）为了发挥防雷装置的作用，应安装牢固可靠，还要考虑便于检测。（3）防雷装置应集中设置，可防止因防雷装置故障而影响其他信号设备的正常工作，同时便于维修、测试和检查。拓展提高6．信号设备防雷元件的安装和设备要求49拓展提高五、机房电磁环境防护机房建筑物直击雷防护和屏蔽，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。信号机房建筑物屋顶不允许设置避雷针。1．法拉第笼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。（1）避雷网避雷网由不大于3

m×3

m的方形网格构成，每隔3

m与避雷带焊接连通。网格40

mm×4

mm的热镀锌扁钢交叉焊接构成。热镀锌钢材的镀层厚度为20～60

m。（2）避雷带避雷带应采用不小于8

mm热镀锌圆钢沿屋顶周边设置一周，距墙体高度0.15

mm，并用热镀锌圆钢均匀设置避雷带支撑柱，支撑柱间距不大于1

m。拓展提高五、机房电磁环境防护50拓展提高（3）引下线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，与其他电气线路距离大于1

m。引下线的固定卡钉布置应均匀牢固，间距宜小于2

m。引下线宜采用40

mm×4

mm热镀锌扁钢或不小于8

mm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）间距应不小于5

m。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。拓展提高（3）引下线51拓展提高2．安装电子设备的机房的法拉第笼屏蔽安装电子设备的机房宜采用更完善的室内法拉第笼屏蔽，应符合以下标准。（1）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0.6

mm。（2）门窗屏蔽应采用截面积不小于3

mm2、网孔小于80

mm×80

mm的铝合金网，并用不小于16

mm2的软铜线与地网或屏蔽层可靠连接。（3）金属板间每隔500

mm必须焊接或用不小于2

mm2的软铜线可靠连接。（4）屏蔽层必须在引下线与地网连接处用不小于25mm2的软铜线可靠连接。拓展提高2．安装电子设备的机房的法拉第笼屏蔽52拓展提高（5）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拴接。（6）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0.1

mm×20

mm铜箔带构成与支架一致的网格，铜箔带交叉处用锡焊接。（7）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拴接，另一端用锡焊接。拓展提高（5）机房已经预留钢筋接地端子板的，屏蔽层还应与钢筋53拓展提高六、室外信号设备直接雷防护和屏蔽（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30

m以外的地点安装多支独立避雷针。（2）室外信号设备的金属箱、盒的壳体必须接地。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。拓展提高六、室外信号设备直接雷防护和屏蔽54谢谢观看谢谢观看55轨道交通信号基础设备应用与维护XXXX轨道交通信号基础设备应用与维护XXXX56项目六信号防雷设备的认知与维护项目六57项目引入伴随着我国铁路的飞速发展，为确保行车安全、提高运输效率，铁道信号设备也有了突飞猛进的发展。十几年来，以计算机技术为代表的微电子设备的大量应用，使信号设备的核心技术有了质的飞越。由于微电子设备是弱电环境工作，容易受电磁脉冲干扰，甚至被击穿损毁。一些微电子器件工作电压仅几伏，传递信息电流小至微安级，对外界的干扰极其敏感，而雷电流产生的瞬变电磁场对微电子设备的干扰和损害尤为严重。项目引入伴随着我国铁路的飞速发展，为确保行车安全、提高运输效58项目引入提高信号设备防雷标准，是减少雷害发生的根本。铁道部在原有铁路防雷标准基础上，发布了《铁路信号设备电磁兼容及雷电电磁脉冲防护实施意见》（以下简称《意见》）。该《意见》吸取了我国铁路信号防雷工作多年来的经验，并借鉴了国外铁路信号设备防雷方法，包含地网设置、屏蔽设置等综合防护技术措施，大大提高了信号设备防雷标准，进一步增强了设备防雷的可操作性。同时，《意见》还规定了防雷设计与施工资质管理、施工验收、质量责任、雷害处理、产品采购、检查测试等维护与管理方面的内容，基本形成了信号设备雷电综合防护框架。至2016年7月份，中国铁路总公司已经发布实施《铁路防雷及接地工程技术规范》（TB10180—2016），为进一步减少雷害发生提供了标准。项目引入提高信号设备防雷标准，是减少雷害发生的根本。铁道部在59相关知识知识点一

信号设备防雷信号设备是由电线路或钢轨构成的电气回路，雷电通过电线路、钢轨袭击信号设备，因此必须对雷电进行防护。一、雷害及防雷1．雷害（1）直接雷：直接侵入设备或与设备相关联的传输线上的雷电。但袭击信号设备的概率很小。（2）感应雷：由于电磁感应作用，在电气设备上感应出的雷电压，在设备中流过感应电流。其又分为纵向和横向感应雷两种。感应雷示意图如图6.1所示。感应雷的发生概率高，袭击信号的次数相当频繁。相关知识知识点一信号设备防雷60相关知识图6.1感应雷相关知识图6.1感应雷61相关知识2．雷电侵入信号设备的主要途径（1）由交流电源侵入雷电冲击波侵入高压电线路传至高压变压器，若未装设避雷器或其失效，容易侵入低压设备。（2）轨道电路轨道电路用钢轨作为传输线，它一般高出地面，容易遭雷击。（3）由电缆侵入铁路信号的室内、室外设备通过电缆连接起来，雷电从电缆侵入，并传输至室内设备。相关知识2．雷电侵入信号设备的主要途径62相关知识3．纵向电压和横向电压纵向电压指导线或设备对地电压，每条导线上的折射电压或反射电压。横向电压指两导线间的电位差。这两种电压对人身安全和信号设备的正常运行都会带来极大的危害。纵向过电压将使设备绝缘闪络、击穿，甚至起火。横向过电压会击穿、烧毁信号设备，尤其是电子器件。相关知识3．纵向电压和横向电压63相关知识4．信号设备的防雷（1）信号设备的防雷要求在有雷电活动的地区，交流电源外线、电子设备、轨道检查装置、遥信遥控设备等与外线连接的信号设备必须装设防雷装置。不同雷电活动地区，应采取相应的防雷措施。（2）信号设备雷电防护的原则①防雷装置和被防护设备之间的绝缘应匹配，将雷电感应电压限制在被保护的冲击耐压水平以下。②正常情况下，防雷装置不应影响被防护设备的工作，受雷电干扰时，应保证信号设备不得错误动作。③采用多级防护时，各级防护元件应配置合理。（3）信号设备防雷元件的安装和设备的要求外部防护用防雷元件宜安装在线路终端。安装应牢固可靠，便于检测，集中安装。相关知识4．信号设备的防雷64相关知识二、防雷元件1．金属陶瓷放电管（1）金属陶瓷二极放电管正常情况下不导电，出现过电压时电极间很快被击穿，过电压消失后立即恢复，但其在两线间容易产生横向冲击电压。其实物如图6.2所示。（2）金属陶瓷三极放电管具有良好的对称性能，冲击放电电压低，通流容量大，遮光性能好，极间电容小，绝缘电阻高。其实物如图6.2所示。相关知识二、防雷元件65相关知识图6.2金属陶瓷放电管实物图相关知识图6.2金属陶瓷放电管实物图66相关知识（3）金属陶瓷二极放电管的结构及伏安特性金属陶瓷二极放电管结构及伏安特性如图6.3所示。图6.3金属陶瓷二极放电管结构及伏安特性相关知识（3）金属陶瓷二极放电管的结构及伏安特性图6.367相关知识（4）放电管的型号铁路信号现场常见的型号，如：R-220TA。（5）主要电气参数直流点火电压：使放电管击穿时的电压。标称直流点火电压：厂家标定的规格值。（6）放电管的选用放电管的选用关键是要选好直流点火电压，点火电压约为被防护信号设备工作电压的2.5倍。（7）续流及其切断放电介质得不到恢复，线路电流一直流过放电管，称为续流。可用串联电阻或压敏电阻器进行切断。相关知识（4）放电管的型号68相关知识2．氧化锌压敏电阻器（1）氧化锌压敏电阻器在低电场强度下，其电阻率为1010～1011，当电场强度达到106～107时，其电阻骤然下降进入低阻状态，即压敏电阻的阻值随所加电压而改变。氧化锌压敏电阻器具有通流量大、非线性特性好、残压低、响应时间快、抑制过电压能力强等特点，但可能出现短路故障。（2）劣化指示氧化锌压敏电阻器相较普通的氧化锌压敏电阻，劣化指示氧化锌压敏电阻器通流量更大，并具有热熔断器和报警装置，使其在失效时能自动脱离使用线路，给出明显标志，并进行报警。免测试。相关知识2．氧化锌压敏电阻器69图6.4氧化锌压敏电阻的结构相关知识图6.4氧化锌压敏电阻的结构图6.4氧化锌压敏电阻的结构相关知识图6.4氧化锌压70相关知识

（3）压敏电阻器的型号命名常见如：MYL47/3。（4）主要电器参数起始动作电压、标称电压、泄漏电流、残压、冲击通流容量。（5）压敏电阻器的选用其标称值≈2.2U，U为信号设备正常工作电压值。压敏电阻的结构如图6.4所示，实物如图6.5所示。相关知识

71相关知识图6.5氧化锌压敏电阻实物图相关知识图6.5氧化锌压敏电阻实物图72相关知识劣化指示压敏电阻的结构及工作情况如图6.6所示，其实物如图6.7所示。图6.6劣化指示压敏电阻的结构及工作情况相关知识劣化指示压敏电阻的结构及工作情况如图6.6所示，其实73图6.7劣化指示压敏电阻实物图相关知识图6.7劣化指示压敏电阻实物图图6.7劣化指示压敏电阻实物图相关知识图6.7劣化74相关知识3．瞬变电压抑制器瞬变电压抑制器又称瞬变电压抑制二极管，是一种齐纳二极管。它与普通稳压二极管相比，功率更大，影响速度快，保护性能好，但通流容量小。其实物如图6.8所示。4．防雷变压器在设计、取材、工艺上采用特殊结构，而且采用了静电屏蔽接地，即在初、次极间串入面积足够大的金属板作为屏蔽体。其实物如图6.9所示。防雷变压器系列产品在保证原变压器系列产品电气的基础上，着重于提高变压器本身的抗雷击能力，通过采取特殊设计和特殊工艺，大大降低了转移系数，保护了变压器非线路侧的设备，将变压器的防雷性能提高了一个新的高度。相关知识3．瞬变电压抑制器75相关知识图6.8瞬变电压抑制二极管实物图

图6.9防雷变压器实物图相关知识图6.8瞬变电压抑制二极管实物图76相关知识防雷变压器采用R型铁心。R型铁心具有电气特性好、频率范围宽（25～1

000

Hz内皆可通用），铁损小、漏磁少、无噪声、重量轻和升温低等特点，属国际上20世纪90年代的节能型技术产品。防雷变压器具备如下优点。（1）取消防雷组合：卓越的耐雷电冲击能力：雷电冲击耐压达到15

kV（1.2/50μs），转移系数小于1/1

000（1.2/50μs），完全可以取消防雷组合，减少维修工作量，降低维修成本。（2）降低了接地电阻的要求：只需将地线端子接于变压器箱或电缆盒外壳，方便施工。（3）通用性强：防雷型变压器的电气性能与原型号变压器完全相同。相关知识防雷变压器采用R型铁心。R型铁心具有电气特性好、频率77相关知识三、防雷组合单元将防雷元件以插接件的形式组合成一个整体，使信号设备雷电防护逐步实现防雷电路的标准化、组合单元系列化、生产设计定型化、安装维修规范化，充分发挥各防雷元件的优点。四、外部防护电路（1）连接交流电源的设备的防护电路。①交流220

V电源防护。②交流380

V电源防护。③连接线路220

V、60～110

V、36～60

V、36

V以下设备的防护电路。（2）灯丝继电器防护电路。（3）轨道电路防护电路。（4）驼峰信号设备和调度监督（分机）的防护电路。（5）微型计算机系统的防护电路。相关知识三、防雷组合单元78相关知识知识点二

信号设备接地装置一、地线的设置（1）控制台、电源屏、组合架（柜）等带电机具的机架机壳，电流互感器次级绕组和铁心等应设置安全地线，以防止因绝缘破损等带电影响人身安全。（2）防雷装置要求安装地线泄放雷电流的处所。（3）距接触网5

m范围内的金属结构物，装设地线。（4）电力牵引区段的电缆金属护套设屏蔽地线，以消除感应电压影响。相关知识知识点二信号设备接地装置79相关知识二、对接地装置的一般要求（1）信号设备的各种地线不得与电力、房屋建筑和通信地线合用。（2）信号地线的合用：同一地点相同性质的地线才可以合用。（3）接地装置的接地电阻：电阻值越小越好，合用时必须小于1。相关知识二、对接地装置的一般要求80相关知识三、接地体和接地体引接线1．接地体（1）接地体材质常用镀锌钢材和铜板材质，最好采用铜板材料。（2）接地体的埋设垂直埋设

0.5～3

m；水平延伸

1～15

m；两者综合；接地体距离设备或建筑物应大于1

500

m。2．接地体的引接线长度越短越好，电阻越小越好，有利于雷电流的扩散。四、降低接地电阻的措施（1）增加钢管、角铁数量，埋设多根接地体。（2）添加化学降阻剂。相关知识三、接地体和接地体引接线81项目实施操作一

认知信号防雷设备1.器材准备

领取试验所需器材，包括金属陶瓷放电管（1个）、氧化锌压敏电阻器（1个）、脉冲电源（1个）、万用表（1块）、灯泡（1个）、导线若干等。

2.器件测试用万用表测试领取的器件是否完好。3.防雷性能试验（1）如图6.10所示，搭建一个试验电路。（2）只通220

V交流电，观察灯泡点灯情况，并测试防雷元件两端的电压。（3）瞬间接通脉冲电源，观察灯泡点灯情况，并测试防雷元件两端的电压。（4）将所观察到的现象及测试的数据填写在自制表格中。4.试验总结根据试验现象及测试数据，得出试验结论。项目实施操作一认知信号防雷设备82图6.10防雷元件测试电路项目实施图6.10防雷元件测试电路图6.10防雷元件测试电路项目实施图6.10防雷元件83项目实施操作二

信号防雷设备维护1.器材准备领取试验所需器材，包括信号工维修工具（1套）、数字万用表（1块）。2.信号防雷设备日常维护（1）熟悉信号防雷设备维护作业标准，见表6-1。（2）按维护标准对实训基地中的信号设备的地线进行维护，并自制表格，将维护内容填入表中。（3）按维护标准对实训基地中的信号设备的防雷元件及组合单元进行维护，并自制表格，将维护内容填入表中。（4）按维护标准对实训基地中机房信号防雷设备进行维护，并自制表格，将维护内容填入表中。项目实施操作二信号防雷设备维护84项目实施表6-1 信号防雷设备维护作业标准程序项目内容技术要求说明事项一、作

业

前（一）准备工作班前布置会，工具、仪表、防护用具准备召开班前布置会；检查、试验仪表、联络工具良好；维修工具整套齐全，工具包内应有应急小零件和维修材料；按规定穿戴防护用品，携带防护用具①

日常维护（巡视）应制定设备巡视线路图，维护（巡视）作业应按规定的巡视线路图完成。

②

检修作业必须在“天窗”点内进行。

③

上道作业应实行双人双岗，设安全防护员，专人防护（二）联系、登记电务联络员联系、登记、要点联系车务人员了解列车运行情况，根据天窗修计划、日常维护以及检修作业内容进行登记、要点，经车务人员同意、签认后方可进行作业。二、作

业

中（一）日常养护1．地线检查各种地线完整，连接处应紧固，连接良好（1）各种连线应连接牢固，接触良好。

（2）地线电阻标准同集中修。

（3）地线汇流箱内各引接线连接牢固，接触良好①

每月巡视1次。

②

发生雷害后当天对地线进行测试发生雷害后，巡检测试地线汇流箱各引接线2．综合防雷系统避雷带、避雷网、引下线（1）避雷带、避雷网、引下线焊接牢固，固定良好，无脱焊。

（2）避雷带、避雷网、引下线无腐蚀情况及机械损伤，包括由雷击放电所造成的损伤情况。若有损伤，应及时修复。

（3）引下线标识清楚、齐全，引下线的保护管完整每周巡视1次机房屏蔽（1）机房屏蔽应采用镀锌或铝板，板材搭接良好。

（2）机房防静电地板下铜箔带交叉处焊接牢固，不脱焊，与防静电地板支架连接可靠。

（3）微机房的门、窗与屏蔽笼的连接牢固、可靠室内接地汇集线（1）接地汇集线与设备（金属外壳、机架、地网）等电位的连接应牢固、不松动。若发现连接处松动或断路，应及时修复。

（2）接地汇集线采用紫铜排环行设置时不得构成闭合回路，且应与墙壁绝缘项目实施表6-1 信号防雷设备维护作业标准程序项目内容技术要85项目实施程序项目内容技术要求说明事项二、作

业

中（一）日常养护2．综合防雷系统电源防雷箱（1）电源防雷箱内带劣化指示的防雷模块出现失效指示时，应立即更换。

（2）电源防雷箱的雷电计数情况，应在《机械室巡视记录本》上认真记录。

（3）电源防雷箱应检查故障声光报警、雷电计数和状态显示正常每周巡视1次信号楼综合地网（1）地线标桩埋设方正、标识清楚。

（2）环行地网地面硬化良好，无破损3．客专综合接地系统建筑物接地（1）信号楼应在建筑物四周散水外大于1

m处，埋设环形人工接地体，并与建筑物四角及每隔5～10

m的基础接地钢筋焊接一次，接地电阻不大于1

Ω。

（2）建筑物地网四周及垂直接地体处相关标志完整①

每月巡视1次。

②

发生雷害后当天对接地系统进行检查、测试贯通地线（1）距铁路20

m范围内的铁路建筑物的接地装置应与综合接地系统的贯通地线可靠连接。

（2）贯通地线应完整桥梁、隧道、站台、路基接地采用综合接地系统时，应检查桥梁、隧道、站台、路基与地可靠连接4．防雷元件巡视防雷元件外观，必要时探试防雷元件的外表温度。发现外观或温度异常及时处理；模块失效指示检查；发生雷害后及时巡检测试并做好记录（1）防雷元件外观不得有烧灼现象，外表温度无异常过热。

（2）测试有关标准同集中检修①

室内每日巡视1次。

②

发生雷害后当天对防雷元件进行检查5．防雷组合及单元安装情况检查组合安装牢固、方正，紧固螺丝、螺帽齐全，箱体完整、配件齐全、密封良好①

每月巡视1次。

②

发生雷害后当天对防雷组合元件进行检查防雷组合外观检查防雷组合外观检查无裂纹，底座接触良好、紧固压敏电阻、放电管等防雷元件外观检查压敏电阻、放电管等防雷元件检查外观正常、无爆裂发黑现象模块失效指示检查（1）模块失效指示灯检查，正常为绿色，当转为红色时要马上更换。

（2）主要检测漏流（二）集中检修1．地线测试地线电阻并做好记录；整修不合标准的地线；地线地面部分防腐涂油处理；整修不良地线标桩（1）防雷、安全和屏蔽地线接地电阻不大于4.0

Ω，逻辑接地电阻不大于1.0

Ω，区间及高柱信号机地线电阻不大于10

Ω。经防雷专项整治后的信号楼综合地线阻值不大于1.0

Ω。

（2）标桩埋设方正，标识清楚每年2月、8月各1次2．综合防雷系统综合地网（1）同日常养护信号楼综合地网巡视。

（2）信号楼综合地线阻值不大于1.0

Ω每个季度测试1次项目实施程序项目内容技术要求说明事项二、作

业

中（一）日常86项目实施程序项目内容技术要求说明事项二、作

业

中（二）集中检修2．综合防雷系统避雷网、避雷带、引下线（1）避雷网、避雷带、引下线焊接牢固，固定良好，无脱焊。

（2）避雷网、避雷带和引下线无腐蚀情况及机械损伤，包括由雷击放电所造成的损伤情况。若有损伤，应及时修复；当锈蚀部位超过截面的三分之一时，应更换。

（3）避雷网交叉点中间有支撑。

（4）避雷网、避雷带、引下线的接地电阻值不大于1.0

Ω。

（5）在信号楼避雷网的4个角测试接地电阻值之间相差不大于0.1

Ω。

（6）引下线标识清楚、齐全每年2月、8月各1次机房屏蔽（1）机房屏蔽应采用镀锌或铝板，板材搭接良好。

（2）机房防静电地板下铜箔带交叉处焊接牢固，不脱焊，与防静电地板支架连接可靠。

（3）在屏蔽笼的4个角应检查接地电阻值不大于1.0

Ω，各接地电阻值之差不大于0.1

Ω。

（4）微机房的门、窗与屏蔽笼的连接牢固、可靠每年2月、8月各1次防雷保安器、电源防雷箱（1）检查防雷保安器有无CRCC标识，无标识的一律要求更换。

（2）电源防雷箱的声光报警、雷电计数和状态显示是否正常。

（3）防雷保安器用途及去向标识清楚、完整。

（4）防雷保安器上道前测试符合标准，有测试记录及测试标签。测试标准符合《维规》和检修作业标准的要求。

（5）防雷元件的配线良好，无伤痕，无断股，不松动，室外引入线、室内引出线、地线应分别绑扎，同一个单元或组合的引入线与引出线走向应分开。走线规范整洁，且走最近的距离①

串联式的防雷模块测试时需要点。

②

带失效指示的防雷模块上道前测试。

③

不带劣化指示的防雷元件每年２月和８月测试两次接地汇集线（1）测试电源防雷接地汇集线、设备安全接地汇集线、机房屏蔽接地汇集线、通道防雷接地汇集线、电缆屏蔽接地汇集线、计算机逻辑接地汇集线的接地电阻值不大于1.0

Ω。各接地汇集线之间的电阻值之差不大于0.1

Ω。

（2）接地汇集线与设备（金属外壳、机架）等电位的连接应牢固、不松动。若发现连接处松动或断路，应及时修复。

（3）接地汇集线采用紫铜排环行设置时不得构成闭合回路，且应与墙壁绝缘项目实施程序项目内容技术要求说明事项二、作

业

中（二）集中87项目实施程序项目内容技术要求说明事项二、作

业

中（二）集中检修3．客专综合接地系统建筑物接地（1）信号楼应在建筑物四周散水外大于1

m处，埋设环形人工接地体，并与建筑物4角及每隔5～10

m的基础接地钢筋焊接一次，接地电阻不大于1

Ω。

（2）建筑物地网四周及垂直接地体处相关标志完整贯通地线（1）贯通地线在信号楼上、下行两端分别与其环形地网接地体连接，每端2根连接线，2根连接线的间隔2～3

m。

（2）贯通地线应设立埋设标志，与信号电缆的埋设标志间距相等。

（3）贯通地线应完整，任意一处的接地电阻不大于1

Ω桥梁、隧道、站台、路基、声屏障及其他设备接地采用综合接地系统时，应检查桥梁、隧道、站台、路基与地可靠连接，接地电阻不大于1

Ω4．防雷

元件各连接端子检查，配线检查，防雷元件安装检查，防雷元件测试：测试放电电压、测试标称电压、测试漏电流（1）各电气端子均应垫片齐全、端子干净无锈蚀现象。

（2）配线良好，无伤痕，无断股，无松动，室外引入线、室内引出线、地线应分别绑扎，同一个单元或组合的引入线与引出线走向应分开，走线规范整洁。

（3）安装良好，固定可靠

（4）各种防雷元件测试数据符合《维规》标准。

（5）经过外观检查和测试后不合格的元件必须及时更换，更换后应检查电气端子紧固、设备无异常后方可投入使用。

（6）带失效指示的防雷模块，失效指示窗正常为绿色，当显示窗口为红色时，必须更换该模块①

每年2月、8月各1次。

②

注意：串联式的防雷模块测试时须要点5．防雷组合及单元各电气端子、配线、防雷模块应安装牢固、紧固螺丝齐全，外观正常，带失效指示防雷模块检查、测试：测试放电电压、测试标称电压、测试漏电流（1）放电管、压敏电阻的测试指示须符合《维规》要求。

（2）部分TVS管和压敏电阻的测试指标请参照相关标准①

每年2月、8月各1次。

②

带失效指示的防雷模块上道前测试。

③

串联式的防雷模块测试时须要点三、作

业

后（一）试验室内、外设备检查试验设备检修完毕后，室内外彻底试验良好，并会同车站值班员试验（二）销记办理销记经试验良好后，停止作业，由电务联络员在《行车设备检查（施工）登记簿》（运统-46）内登记销点，交车务值班员签认项目实施程序项目内容技术要求说明事项二、作

业

中（二）集中88项目评价项目评价表见表6-2和表6-3。表6-2 操作一

认知信号防雷设备评价表序号项目评价内容及要求配分学生自评教师评价得分1器材准备1．领取的器材的种类及数量准确；

2．正确检查仪器仪表的功能是否完好；

3．正确使用万用表测试器件的完好性102电路制作1．正确选择电源；

2．正确使用万用表测试接线是否良好403电路试验1．安全操作；

2．正确使用万用表；

3．测试数据准确404试验报告要求手写，上交纸质稿10综合评价项目评价项目评价表见表6-2和表6-3。表6-2 操作一89项目评价表6-3 操作二

信号防雷设备维护评价表序号项目评价内容及要求配分学生自评教师评价得分1器材准备1．领取的器材的种类及数量准确；

2．正确检查仪器仪表的功能是否完好102信号地线维护能够按照信号设备地线维护标准进行作业203防雷元件及组合单元维护能够按照防雷元件及组合单元维护标准进行作业404机房信号防雷设备维护能够按照机房信号防雷设备维护标准进行作业205试验报告要求手写，上交纸质稿10综合评价项目评价表6-3 操作二信号防雷设备维护评价表序号项目评90拓展提高知识点

铁路信号设备综合防雷整治措施一、铁路信号设备雷电防护分析

铁路信号设备遭受雷击过电压和过电流的类型主要可分为3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，与钢轨连接的相关铁路信号设备，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。拓展提高知识点铁路信号设备综合防雷整治措施91拓展提高（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。从以上分析中可以看出：为了提高铁路信号设备的安全性及机房设备、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。同时必须对供电系统、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