最新铁路信号楼综合防雷技术方案

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一、总则  
1 概述
2 雷电电磁脉冲侵入信号设备的主要途径
3  综合防雷设计引用国家标准和铁道部有关的行业标准  
4 信号设备综合防雷系统  
二、综合防雷系统（外部防护）技术方案  
1 信号楼顶避雷网、带防护工程  
2 信号楼外部引下线防护工程
3 信号楼外部综合接地网工程  
三、综合雷电防护系统（内部防护）技术方案  
1 微机机房屏蔽工程  
2 室内等电位连接系统
一、总则
1 概述
1.1 综合防雷系统是指建筑物采用外部和内部防雷措施构成的防雷系统。
1.2 本方案适合信号微机联锁车站信号楼及内部设备的综合雷电防护。
1.3 综合防雷设计原则
（1）  系统防雷，整体防护
（2）  分区、分级、分设备防护
（3）  故障导向安全原则
2 雷电电磁脉冲侵入信号设备的主要途径
2.1 雷电直击信号设备附近的构筑物、地面突出物或大地时，雷电电磁脉冲在信号系统内部产生过电压和过电流，也称为空间电磁感应；
2.2 雷电流沿避雷针引下线进入接地装置引起地电位升高，由于电位不平衡，在信号系统接地导体和其它导体间产生的反击；
2.3   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；
2.4   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  综合防雷设计引用国家标准和铁道部有关的行业标准
3.1   TB/T3074—2003《铁路信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件》
3.2   TB/T 2311—2002《铁路电子设备用防雷保安器》
3.3   GB 50057—94（2004版）《建筑物防雷设计规范》
3.4   GB 50343—2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
3.5   CB 50174—93《电子计算机机房设计规范》
3.6   铁运[2006]26号《铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见》
3.7   GB/T19271.1—2003/IEC 61312—1：1995《雷电电磁脉冲的防护》第一部分：通则
3.8   IEC 62305-4 《雷电防护 第四部分建筑物内电气和电子系统》
4 信号设备综合防雷系统
信号设备综合防雷系统包括外部防雷措施、内部防雷措施两大部分。
4.1 外部防雷措施主要用于防直击雷，包括以下项目：
（1）  信号楼顶避雷网、带防护工程
（2）  信号楼外部引下线防护工程
（3）  信号楼外部综合接地网工程
4.2 内部防雷措施主要用于减小和防止雷电流在需防护空间内所产生的电磁感应，包括以下项目：
（1）  微机机房屏蔽工程
（2）  室内等电位连接系统：电源室、微机房、继电器室、运转室等电位连接工程
4.3 内部防雷措施和外部防雷措施采用共用接地系统
共用接地系统指的是将各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线（PE）、等电位连接带、设备保护地、屏蔽体接地、防静电接地及接地装置等连接在一起的接地系统。

二、综合防雷系统（外部防护）技术方案
1 信号楼顶避雷网、带防护工程
1.1 避雷网的设置
（1）  使用材料：信号楼楼顶避雷网采用热镀锌扁钢（40×4mm）。
（2）  施工方案：沿屋顶面平行铺设成3m×3m方格形避雷网，所有网格交叉处电焊连接，构成楼顶避雷网，避雷网应与信号体主钢筋可靠焊接在一起。所有焊接处先用沥青防腐，然后对整个避雷网暴露部分涂银粉漆进行防护。
1.2 避雷带的设置
（1）  使用材料：信号楼楼顶避雷带采用热镀锌扁钢（40×4mm）。
（2）  施工方案：沿信号楼顶面女儿墙四周平行铺设避雷带，间隔1m设支撑架，避雷带与避雷网格交叉处电焊连接，所有焊接处先用沥青防腐，然后对整个避雷带暴露部分涂银粉漆进行防护。（拐弯处大于90度）
2 信号楼外部引下线防护工程
2.1 使用材料：信号楼楼顶避雷网采用热镀锌扁钢（40×4mm）。
2.1 施工方案
（1）  引下线沿信号楼外墙明敷，引下线为4-6根，沿信号楼四周均匀或对称布置，引下线间距不大于18m。（拐弯处大于90度）
（2）  引下线不允许装设断接卡，离地面1.8m处套PPR防护管，引下线与综合地网的垂直接地体可靠连接。
（3）  引下线接地体（作为接地网的一部分）埋设深度不少于0.7m（土质地面），采用长度为1.5m热镀锌角钢（5×50×50mm）或石墨接地体距信号楼墙体1m以外设置，引下线之间的距离不大于18m。


信号楼整体防护示意图

楼顶避雷网、带及综合接地网示意图
  独立信号楼：在信号楼四周，距离信号楼墙体1m以外建设一个由水平接地体和垂直接地体组成的环行接地网，整个地网埋设深度不少于0.7m（土质地面），在寒冷地区埋设在冻土层以下；
非独立信号楼：现场不具备做环形地网，可沿信号楼周围设U字型或L型地网，整个地网埋设深度不少于0.7m（土质地面），在寒冷地区埋设在冻土层以下
  综合地网接地电阻值≤1Ω。
设备接地汇集线及等电位连接技术方案
1.控制台室.继电器室.防雷分线室.机房和电源室设置接地汇集线采用30×3mm紫铜排，不得构成闭合回路。
2.分线盘.防雷柜设备外壳接地接至汇集线上.
3.信号电源防雷箱.防雷分线室.屏蔽接地汇集线和设备接地汇集线单独设置，分别采用2条25mm2的有绝缘双色多股铜线与地网单点冗余连接。
三、综合雷电防护系统（内部防护）技术方案
1 微机机房屏蔽工程
1.1 信号楼内的机房一般处于LPZ1区，而其内部的计算机和微电子设备对雷电电磁脉冲非常敏感，因此微机房内的联锁系统、微机监测系统、DMIS系统等设备应加强防雷电感应措施。
对信号楼微机机房进行屏蔽，可把雷电的脉冲电磁场从空间入侵的通道阻隔开，使得雷电波辐射能量在穿越屏蔽体时受到衰减。
屏蔽防护示意图
1.2 微机机房顶面、墙面的屏蔽设置
（1）  使用材料：厚度不小于0.6mm的镀锌铁板。
（2）  施工方案：采用镀锌铁板沿微机机房的顶部、墙体四面平贴铺设，每块板间可靠连接并牢固固定于墙面，外层平直并加以适当的防火装饰，使墙面保持平整、美观，墙面镀锌铁板与静电地板下的接地汇流排可靠连接。
1.3 微机机房门窗的屏蔽设置
（1）  使用材料：网格空洞不大于80mm×80mm的铝合金网格，网格截面积不小于1.5mm2。
（2）  施工方案：微机机房的门、窗使用铝合金网格沿门窗玻璃平贴铺设，网格与墙面镀锌铁板或静电地板下的接地汇流排采用截面积16mm2的铜带可靠连接。
1.4 微机机房地面的设置
（1）  使用材料：δ0.1×10mm的铜箔和不小于16mm2的多股绝缘铜导线。
（2）  施工方案：在微机机房采用防静电地板下，采用铜箔铺设一个0.6m×0.6m的等电位均压网格，网格与安装在防静电地板下的接地汇流排相连接。防静电地板下四周金属支撑脚采用多股绝缘铜导线与接地汇流排相连。
1.5 微机机房墙面及顶面的镀锌铁板、门窗铝合金网格、防静电地板下的均压网格、金属支撑脚、室内接地汇流排等全部联成一体，构成法拉第笼，能有效的阻挡雷电电磁脉冲从空间入侵到微机房。

微机房屏蔽安装示意图

2 室内等电位连接系统
等电位连接示意图
2.1 等电位连接的技术要求
所有进入车站信号楼建筑物外来导电物，以及在建筑物内部的金属部件和系统都在防雷区界面做等电位连接，等电位连接的对象：
（1）  所有从室外进入的金属管道、电力线和信号传输线的金属护套应在室内就近连接到等电位接地排上。
（2）  不能直接接地的导体，如电力线、信号传输线的芯线应通过SPD与等电位接地排连接。
（3）  一个防雷区内所有电子设备金属外壳、机柜、机架、防静电接地、金属屏蔽电缆外层、保护地、SPD接地端子都应以最短距离就近与等电位接地排直接连接。
（4）  采用S型（星）和M型（网格型）两种结构形式的等电位连接组合方式。M型结构特点：获得一个低阻抗网络，设备与共用接地系统不绝缘，最短线路与等电位网络连接，减小分布参数的影响，衰减电磁场。
S型和M型组合形式的等电位连接.
　　

风火雷神

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