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1、第五章 防雷与接地装置 第一节 信号设备防雷 信号设备是由电线路或钢轨够成的电气回路,雷电通过电 线路、钢轨袭击信号设备，必须对雷电进行防护。 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。 感应雷的发生机率高，袭击信号的次数相当频繁。 一、雷害及防雷 （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
2、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。 2、雷电侵入信号设备的主要途径 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。 横向过电压回击穿、烧毁信号设备尤其是电子器件。 3、纵向电压和横向电压 （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。 （
3、2）信号设备雷电防护的原则 防雷装置和被防护设备之间绝缘应匹配，将雷电感应电压限制到被保护的冲 击耐压水平以下。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。 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 4、信号设备的防雷 （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。 （2）金属陶瓷三极放电管 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
4、电 容小、绝缘电阻高。 二、防雷元件 1、金属陶瓷放电管 R-250TA型结构图: 实物图: （3）放电管的型号。如：“R-220TA” （4）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。 （5）放电管的选用。U直流点火电压2.5U （6）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。 串联电阻或压敏电阻器进行切断。 （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。 具有通流量大，非线性特性好、残压低、响应时间快抑
5、制过电压能力强；但可能出 现短路故障。 （2）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。 （3）压敏电阻器的型号命名。如：MYL 47/3 （4）主要电器参数 起始动作电压、标称电压、泄露电流、残压、冲击通流容量 （5）压敏电阻器的选用。U1mA标称值2.2U 2、氧化锌压敏电阻器 压敏电阻的结构: 压敏电阻的实物图: 劣化指示压敏电阻的实物图: 瞬变电压抑制器又称瞬变电压抑制器是一种齐纳二 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。 3、瞬变电压抑制器 在设计、取材
6、、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。 4、防雷变压器 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。 采用R型铁芯:R型铁芯具有电气特性好，频率范围宽（25HZ- 1000HZ内皆可通用），铁损小、漏磁少、无噪音、重量轻和升温低等特 点，属国际上90年代的节能型技术产品。 取消防雷组合:卓越的耐雷电冲击能力：雷电冲击耐压达到15KV（ 1.2/50s），转移系数小于1
7、/1000（1.2/50s），完全可以取消防雷组合 ，减少维修工作量，降低维修成本。 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。 通用性强:防雷型变压器的电器性能与原型号变压器完全相同。 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。 三、防雷组合单元 1、连接交流电源的设备的防护电路 (1)、交流220V电源防护 (2)、交流380V电源防护 (3)、连接线路220V、60V110V、36V60V、36V以下设备 的防护电路 2、灯丝继电器防护电
8、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 四、外部防护电路 第二节 信号设备接地装置 一、地线的设置 控制台、电源屏、组合架（柜）等带电机具的机架机 壳，电流互感器次极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。 防雷装置要求安装地线泄放雷电流的处所。 距接触网5m范围内的金属结构物，装设地线。 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。 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。 二、对接地装置的一般要求 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0.5m-3m；水平延伸1m15m；两者综合；接地 体距离设备或建筑物应大于1500m。 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。 三、接地体和接地体引接线 1、增加钢管、角铁数量，埋设多根接地体 2、添加化学将阻剂 四、降低接地电阻的措施
