信号设备防雷手册

信号设备防雷手册
一、编制说明
目前以来，运输对信号设备的可靠性要求越来越高，运输效率对信号设备的依赖越来越强。

为解决长期以来雷电对信号设备的影响，减少雷害造成的信号设备故障，提高信号设备的运用质量，为强化防雷技术知识的普及，使广大信号职工熟悉和掌握防雷设备的日常维护，特编制本手册，希各车间、工区在组织学习的基础上参照执行。

二、编制依据
1、铁运〔2006〕26号文《铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见》。

2、运基信号〔2007〕535号文《铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护举例设计》。

3、上海铁路局电务处[2007]33号、[2006]20号文件。

4、电务段信号设备既有防雷管理办法的有关要求。

三、名词术语
1、SPD:浪涌保护器
2、LPZ0、SPZ1: LPZ0信号楼外的区域；SPZ1信号楼内的区域
3、PE：保护地线；L:相线；N：零线。

4、凯文接线法：为防止防雷元件至被防护的设备引线过长，将被保护设备的引线通过防雷元件端子跨接，取消防雷元件的并联引线的一种接线方式。

四、单项信号设备的防雷原理
1、电源系统的防护
⑴、I级电源防护、II级电源防护（电源防雷箱）
雷电电磁脉冲由工频电源馈线侵入是防护重点，每站联锁设备的主付两路交流380V/220V电源馈线从LPZ0区进入LPZ1区室内低压配电箱，然后接至信号电源屏。

电源防雷保安器采用相线—零线（L—N）间、相线-保护地线（L—PE）间和中性线—保护地线（N—PE）间的全模防护。

在低压配电箱旁的墙壁上就近安装电源防雷箱，防雷箱地线就近接到接地汇流排，接地汇流排单点冗余接到综合接地网上。

在电源屏引入端设置电源防雷箱为II级电源防护。

安装在一级电源防雷箱后，防雷箱地线就近接到接地汇流排上（见图1-1）。

电源防雷箱内部元件图（见图1-2）：
图1-2
⑵、III级电源引入防护
电源屏输出电源馈线要经继电器室内的
长距离引线，供微机联锁、TDCS、微机监测等专项设备用电，因此在这些设备的UPS前端设置C级电源浪涌保护器SPD防护。

在各专用设备的UPS前端，在配电柜内或微机机柜内部安装35mm标准导轨，SPD安装在导轨上，防雷地线就近接到接地汇集线上(见图2)。

2、单项信号设备的雷电防护
⑴、非电码化轨道电路室内送电端的防护
一般每个咽喉有轨道电路送电电源2束向室外送电，上下咽喉共4束（规模小的车站一个咽喉仅用一束），在室内分线盘对应的端子上，加装三只SPD进行纵、横向防护（见图3）。

图3
⑵、非电码化轨道电路室内受电端的防护
对轨道电路室内接收端，在室内分线盘对应的端子上，每对线间加装3只防雷保安器，进行纵、横向防护（见图4）。

图4
⑶、电码化轨道电路室内送、受电端的防护（见图5）
图5
⑷、场联（站联）外线的防护
图6
分线盘端子上每根场联（站联）外线加装一个SPD防雷保安器，作纵向保护（见图6）。

⑸、自闭方向电路的防护
在室内分线盘上对应的端子上，每一对自动闭塞方向电路线路上，每线加装一只SPD防雷保安器做纵向防护（见图7）。

图7
⑹、主灯丝断丝报警的防护
在室内分线盘上对应的端子上，每根主灯丝断丝报警线上加装一只SPD防雷保安器作纵向保护（见图8）。

图8
⑺、半自动闭塞外线防护
半自动闭塞S、X行咽喉闭塞线在室内分线盘上对应的端子上，每束加装2只SPD作纵向防护（见图9）。

图9
⑻、列车信号机外线防护
信号机外线在室内分线盘上对应的端子上，每线加装一个防雷保安器作纵向保护（见图10）。

出站信号机防护同进站信号机，只是灯位减少，引线相对减少；发车进路表示器未设纵向防雷保护(防雷元件用LQ220XH型)。

图10
3、电子信号设备的系统通道防雷
A、电子信号设备系统间通道增设防雷模块的原则：
⑴、信号设备一端在机械室，另一端在其他房间时，须在两端分别加装防雷模块。

⑵、信号设备两端均在机械室时，通道间距离大于100m时必须在两端分别加装防雷；通道间距离在50～100m时，可在一端加装防雷；小于50m时可不加装防雷。

⑶、当只需在一端加装防雷时，优先加装位置的顺序为：计算机联锁、CTC、CTCS、TDCS、微机监测。

⑷、涉及2M口、无限调令、无线车次号等通信设备的通道，在靠近信号设备一端处加装防雷。

⑸、对道岔缺口监测主机、鼠标、键盘等设备，因目前市场上无合适参数的防雷模块，目前暂不实施。

⑹、计算机联锁视频防雷只考虑主用方案，备用方案的通道暂不实施。

⑺、本次增设的所有防雷模块地线不得接至设备外壳，必须接至专用地线汇接排，与综合地线连接。

B、通道防雷元件的选型
根据电务处电通〔10〕号的规定选择如下防雷元件：
⑴、视频信号传输线的防护
微机机房与运转室控制台显示器之间的图象显示信号线走线较长，并通过不同的防雷区，雷击时很容易遭受雷电感应干扰，在控制台显示器的端口、上位机显示卡输出口前串接一只SPD 进行防护（见图11-1）。

图11-1
模块安装图（图11-2）：
⑵、无线调度命令、无线车次号传送端口防护
防雷元件安装在TDCS侧，用DEHN牌BVT RS485防雷元件（见图12-1）。

图12-1
模块安装图（图12-2）：
图11-2 图12-2
⑶、广域网络通道端口防护
防雷元件安装在TDCS、微机监测侧，用DEHN牌UGKF BNC防雷元件（图13-1）。

图13-1
模块安装图（见图13-2）：
⑷、长线传输转换器端口防护
用四川中光产品ZGXH-2R-5防雷元件（见图14-1）。

图14-1
模块安装图图（见图14-2）：
图13-2 图14-2
五、各类型防雷元件技术指标
1、各部位安装防雷元件的型号
2、各类防雷元件的技术参数
3、几点说明
⑴、防雷元件的标称型号选择一般为防护设备电压的1.5～2倍。

元件型号标称值选择过高，信号设备处于过流状态防雷元件仍然不能工作，起不到防雷作用；元件型号标称值选择过低，正常的信号设备工作电流将击穿防雷元件仍然，造成防雷元件长期处于过流保护状态，甚至击穿接地造成信号设备故障。

⑵、防雷元件引线与被保护设备端子尽量短，采用并联方式时引线线径不得小于1.5mm2,长度不大于0.5m,当引线长度大于0.5 m时应采用凯文接法，这是由于雷电流很大，一般都在100KA以上，引线过长由线间电阻产生的电压足够破坏设备。

⑶、信号楼综合防雷不同的防雷引入线间距离应大于5米，这是由于不同的接地体接地电阻值不同，如果引线靠的过近，雷击时两接地体间会产生压差，由接地端反向引入至室内产生干扰。

⑷、室内接地铜条不允许形成闭环，而必须开环单点引入至室外接地体，这是为了防止接地铜条环阻产生感应电势，保证雷电流由接地体单向引入至地。

六、防雷元件日常维护的有关规定
1、每年雷雨季节前需将所有防雷元件测试、编号（按年月表规定时间）。

2、每年冬季12月份对综合防雷接地电阻进行测试，对引下线、接地引入线、避雷网、避雷带进行防腐、防锈处理，重新油漆出新。

3、每场雷雨过后需要对所有防雷元件进行检查（包括电源防雷箱雷电计数器进行检查）。

打开电源防雷箱、防雷柜对防雷元件进行检查，发现由劣化的防雷元件需及时更换，更换时必须注意防雷元件标称型号相同，不同标称型号的防雷元件不能代替使用。

同时做好检查和更换记录。

电源防雷箱雷电计数器检查方法：按下电源防雷箱面版中央防雷计数器下方的按钮，计数器显示雷击次数（出厂时该数值是“02”）。

4、每月对防雷地线断接报警装置进行断接试验，确保状态良好，按试验室要求，相连两站预先联系好，每月10日、25日断开防雷地线断接报警装置，测试站联电缆。

5、系统通道故障时，首先应要点断开通道，甩开通道防雷元件，排除因防雷元件故障损坏而导致通道故障。

6、雷雨时禁止触摸综合防雷接地设备和进行防雷元件测试。

南京电务段技术科
2011-7-26
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