信号设备的防雷与维修11

地网要求
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 间距不宜小于其长度的2倍并均匀布置，禁止使用 降阻剂处理不良地线。 接地体应设置永久性明显标志。 综合环形地网在 建筑物的转弯处应设置永久性明显标牌。
水平接地体使用的材料
雷电侵袭的途径
一、“路”的途径
“路”就是可传播信息的传导线，耦合线。 从一端到另一端的途径。 二、“场”的途径 “场”就是电磁波。通过空间介质传播能量。 光纤虽然也是通过介质传播能量，但传播的是 “光能”，不是“电能”。
3 .铁路信号设备综合防雷整治方法
1. 铁路信号电气化设备本身的电磁兼容性应符合 规定要求。 2 .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。 3.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。
雷电流不仅能产生脉冲磁场，而且也能产生脉冲电场，并能以电磁波的形式 直接辐射到电子设备中去，使电子设备受到干扰或被损坏。
雷电的暂态电位升高
由直接雷击在建筑物防雷装置中各个部位上产生的暂态电位升高现象，对于 建筑物内的设备与人员颇具危害性。暂态高电位能够产生很大的暂态电位差， 造成对设备的间接雷击；它也能够产生过大的跨步电压和接触电压，对人身 安全构成威胁。在防雷设计中，暂态电位升高一直是一个倍受重视的问题。
2 综合环形地网的组成及要求
地网组成：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。
地网要求：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 周围设置形成“U”，禁止设置形成“C”或“一” 型，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得小于1m，埋深不得 小于0.7 m。
雷电的静电感应
雷电的静电感应和电磁感应作用属于雷电的间接破坏作用。由静电感应和电 磁感应所产生的暂态过电压比以上介绍的直接破坏作用具有更大的危害范围， 它能够损坏建筑物内的电子系统和电气设备，甚至造成人员伤亡，因此在防 雷设计中，一直受到关注。 当雷云在金属顶的建筑物上空生成并向下发展下行先导时，由于雷云和先导 通道中电荷的感应作用，在建筑物顶部的金属体上将出现极性相反的感应电 荷，如果建筑物金属屋顶或顶部金属对地绝缘，则在静电感应所引起的高电 压作用下，金属对其下方的某些接地物体将会造成火花放电，导致设备和人 员的损坏和伤亡，还可能会引发火灾。如果顶部金属体的接地引下线在某个 部位断开或电阻过大，在这些部位也将出现高电压，造成局部火花放电，危 及建筑物内设备与人员的安全。 要减小雷电静电感应的危害程度，就必须设法减少建筑物顶部金属体上的感 应电荷，这就需要金属体具有良好地接地，以尽可能快地将感应电荷泄放入 地。
设备接地引出线
设备接地汇集排
无防静电地板时设备等电 位汇集线与设备连接
有防静电地板设备时等电 位汇集线与设备连接
电源防雷箱接地汇集引出线的设置
电源防雷箱接地汇集引出线室外
电源防雷箱室内接地汇集排
第一级电源防雷箱的防护图1
不带配电的电源防雷箱
带配电的电源防雷箱
客专用的电源防雷箱
联锁机房屏蔽
贯通地线要求
贯通地线：应采用截面积不小于铜当量35mm2、耐腐蚀并符
合环保要求。 引接线（贯通地线与设备接地端子的连接线）采用25 mm2 的多股裸铜缆焊接或压接，焊接时焊接长度不小于100mm， 并套150mm长热熔热缩带防护。
贯通地线任一点的（冲击）接地电阻不得大于1Ω。
4综合环形地网的隐蔽工程实图
雷电的电磁感应
雷电流具有很大的幅值和波头上升陡度，能在所流过的路径周围产生 很强的暂态脉冲磁场。根据电磁感应定律，这种快速变化的脉冲磁场 交链导体回路时，能在回路中感应出电动势，产生过电压和过电流。 在现代建筑物内，通常布置和铺设着各种电源线、信号线和管道（如 供水管、供热管和供气管等）这些线路和管道常常会在建筑物内的不 同空间构成导体回路或回环，当建筑物遭受雷击时，雷电流将沿建筑 物防雷装置（钢筋或其他金属结构）中各分支导体流入大地。沿分支 导体流动的雷电流将在建筑物内部空间产生暂态脉冲磁场，脉冲磁场 交链不同空间位置上的导体回路就会在这些回路中感应出过电压和过 电流，它们常会使得感应回路端接的电子设备受到损坏。
圆柱型垂直接地模块
长方型水平接地模块
地网
铜包钢接地极
水平接地体上引下线、接地汇集线等连接点 布置图
综合环形地网与被防护设备关联图
电源防雷地线汇集排 电源防雷箱引出线电源Biblioteka 雷箱综 合 环 形 地 网
设备综合引出线
设备综合地线汇集排
各种信号设 备及箱体
分线盘综合引出线
分线盘综合地线汇集 排
分线盘防雷 及电路屏蔽
引出线要求：
1)、室内的各种接地汇集线都不能形成闭合回路。
2)、不带电的各类门窗、金属管道等金属物体的接地明确要
求接至室外综合地网或屏蔽层。
3)、防静电地板下的铜箔是屏蔽接地的一种，不得与设备接
地线连接在一起。
4)、各种接地引出线之间的距离尽可能大于5m，特别是引出
线与引下线的距离必须大于5m，各设备引出线与引下线的距 离在环形接地装置上的连接点间距应大于5m。
电位升高与雷击反击
在建筑物遭受雷击时，雷电流流过防雷装置中各分支导体和接地体时，将会 在分支导体的电感、电阻和接地电阻上产生压降，使防雷装置中各个部分的 对地电位都有不同程度的升高。由于雷电流持续时间很短，这种电位升高现 象所持续的时间也很短，所以称为暂态电位升高。
雷电的暂态电位升高

由暂态电位升高使防雷装置中的某些部位与周围金属体之间发生闪击的现象 称为雷电反击。在发生反击后，被反击的金属体将带上高电位，它又可能继 续对其周围的其他金属体反击，从而可能引发多个金属体之间的一系列反击， 导致严重的设备损坏和人员伤亡。在许多情况下，暂态高电位还可以从雷击 处通过一定的渠道传递到较远的地方去，在那里再引起反击，损坏设备。
水平接地体可采用以下材料
a 40mm×4mm热镀锌扁钢； b 镀层厚度大于250μm、直径大于14 mm的镀 铜圆钢； c 不小于50mm2铜带或缠绕的电缆；
d 与贯通地线材质相同；
3贯通地线
贯通地线在信号机房建筑物一侧每隔2-3m用 50mm2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。
信号设备的防雷与维修
电务段信号试验室
一.雷电的危害与防雷整治
1. 雷害问题
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。感应雷发生机率高，袭击信号的次数相当频繁。 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 线问的电位差。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。横向过电压回击穿、烧毁信号设备尤其 是电子器件。
联锁机房墙面屏蔽
联锁机房屏蔽
墙面屏蔽与地面屏蔽的连接
机房屏蔽接地引出线
防静电地板地面网格状屏蔽
防静电地板地面网格状屏蔽
屏蔽接地汇集线
既有机械室综合天网防护图
天网的设置
既有机械室综合天网与引下线的设置
避雷带、避雷网、引下线设置
天网要求
天网要求：避雷带采用不小于Φ8mm热镀锌圆钢沿屋顶周
边设置一圈，距墙体高度0.15m，并用热镀锌圆钢均匀设
牢固，间距宜小于2m。采用40mm×4mm热镀锌扁钢或
不小于Φ8mm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。
5接地汇集线及等电位连接设置要求
（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×3mm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）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。
雷电的电磁感应
雷电流产生的暂态脉冲磁场不仅能在建筑物内的导体回路感应出过电压和过 电流，而且也能在建筑物之间的通信线路回路中感应出过电压和过电流。近 些年来，随着信息处理技术的广泛应用，大量电子设备正普遍地进入各种建 筑物内，建筑物之间的信息交换与传递也日趋增强，这就使得雷电脉冲磁场
的危害性正变得越来越严重。
2。雷电危害
雷云对地放电，能够对地面上的建筑物和设施带 来的严重危害。从危害的方式来分，雷击的破坏 作用主要分为两类，即直接破坏作用和间接破坏 作用。直接破坏作用主要表现为雷电引起的热效 应、机械效应、和冲击波等；间接破坏作用主要 表现为雷电产生的静电感应、电磁感应和暂态过 电压等。对于雷电的防护来说，充分认识雷电破 坏作用的产生机理及其危害的严重性是十分重要 的。
暂态电位升高不仅能对电子系统和电气设备造成危害，而且也能对人身安全 构成威胁。在发生雷击时，雷电流流经接地体散入大地，将在周围土壤中产 生压降，使附近地面上不同点之间出现电位差。如果人站在这块具有不均匀
电位分布的地面上，则在人的两脚之间就存在着一定的电压。
3. 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 轨道电路侵入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。