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1、铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护举例设计说明北京全路通信信号研究设计院二七年十月第 页 I目 录 1 设 计 依 据 .11.1 规 范 性 引 用 文 件 .11.2 有 关 文 件 .12 设 计 原 则 .13 设 计 内 容 .14 设 计 说 明 .24.1 金 属 物 件 搭 接 、 焊 接 、 冷 压 接 要 求 .24.2 既 有 屋 面 避 雷 带 、 避 雷 网 设 计 .24.3 既 有 建 筑 物 引 下 线 及 地 网 设 计 .34.4 避 雷 针 设 计 .44.5 既 有 微 电 子 设 备 法 拉 第 屏 蔽 笼 设 计 .44.6 新 建 信 号 建 筑
2、物 避 雷 带 与 法 拉 第 屏 蔽 笼 设 计 .54.7 新 建 建 筑 物 水 平 接 地 体 及 垂 直 接 地 体 设 计 .64.8 室 内 接 地 汇 集 线 及 等 电 位 连 接 设 计 .64.9 浪 涌 保 护 器 （ SPD） 设 置 方 式 及 参 数 设 计 .74.10 轨 旁 设 备 接 地 及 电 缆 屏 蔽 接 地 设 计 .831设计依据1.1规范性引用文件1.1.1铁路信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件（TB/T 3074-2003） 。1.1.2铁路信号设备用浪涌保护器（TB/T 2311） 。1.1.3铁路信号设备雷电防护用变压器（TB/T 2653
3、-2003） 。1.1.4建筑物防雷设计规范（GB 50057-94（2000 版） ） 。1.1.5铁路信号设计规范（TB10007-2006） 。1.2有关文件1.2.1铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见（铁运200626 号） 。1.2.2关于进一步加强铁路信号设备雷电综合防护管理的通知（运基信号2007230号） 。1.2.3铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定（铁建设200739 号） 。2设计原则2.1铁路车站信号设备处于空间、建筑物内的不同位置，其雷电电磁场强有较大的差异，因此需将被保护设备按空间分为不同的防护区，设计不同的防护方案。2.2信号系统电源设备馈线、信
4、号传输线路，对感应、传导的过电压应针对信号设备的抗扰能力（耐压水平） ，实施分级防护。在进行分级防护设计时要充分地考虑两级浪涌保护器之间在响应速度、限制电压、通流容量等方面的匹配。2.3浪涌保护器设置方式及接地应保证信号设备的正常工作。2.4浪涌保护器设置应满足铁路信号“故障-安全”原则。2.5信号设备各传输通道浪涌保护器参数选择应符合设备耐电压的要求。2.6浪涌保护器应能热插热拔（计算机设备应实现既插既用） ，不影响信号设备正常工作。2.7电源防雷箱应有故障声光报警、雷电记数。电源电压 110V以上的浪涌保护器应有劣化指示和故障脱离装置。浪涌保护器宜具有监测报警条件。2.8铁路信号设备浪涌保
5、护器应纳入产品强制认证管理，技术指标和应用要求必须符合相关检测标准，所用浪涌保护器须获得产品强制认证证书（包括被保护设备本身加装的浪涌保护器） 。2.9综合地网的接地电阻应不大于 1，不宜使用降阻剂。3设计内容4设计内容见举例设计图部分。4设计说明4.1金属物件搭接、焊接、冷压接要求4.1.1扁钢对扁钢、角钢对角钢及扁钢对角钢，搭接、焊接长度不小于钢材宽度的 2倍（当宽度不同时，搭接长度以宽的为准） ，至少三面焊接。4.1.2圆钢对圆钢，搭接、焊接长度不小于圆钢直径的 6倍（当直径不同时，搭接长度以直径大的为准） ，至少二面焊接。4.1.3圆钢对扁钢（角钢） ，搭接、焊接长度不小于圆钢直径的
6、6倍。4.1.4墙内圆钢对圆钢十字交叉处，可采用点焊，至少二点焊接，导电性能良好。4.1.5合金缆或铜缆的贯通地线、室内接地汇集线与水平接地体的搭接，采用焊接或冷压接，搭接长度不小于 100mm,冷压接的接触电阻应不大于 0.05。4.1.6焊接应平滑无毛刺、导电性能良好，焊接处应做防腐处理，防腐面应超出焊点四周 2025mm，埋入地下的焊点防腐层厚度应不小于 5mm。4.1.7埋入地下的冷压端头处，应热可缩管缩封或按 4.1.6条处理。4.1.8室内铜材间、机柜间的连接可采用冷压线环栓接，并用双帽紧固，接触电阻不得大于 0.05。4.1.9焊接处不得出现急弯（夹角应大于 900） 。4.2既
7、有屋面避雷带、避雷网设计4.2.1避雷带、避雷网材料规格序号 项目 规格 备注1 避雷带 热镀锌圆钢，直径不小于 8mm 镀层厚度 2060m2 避雷网 热镀锌扁钢，规格：40*4mm 镀层厚度 2060m3 避雷带支撑柱 热镀锌圆钢，直径不小于 8mm4 支撑水平拉带 热镀锌扁钢，规格：不小于 25*3mm4.2.2既有屋面避雷带应围绕屋面周边成闭环设置，距屋面或女儿墙顶面高度 150mm，采用的支撑柱设置间距不大于 1m。4.2.3在避雷带范围内的避雷网由不大于 3m*3m的网格组成，避雷网与屋面（隔热层）不得直接接触。4.2.4避雷带、避雷网、支撑柱及水平拉带各连接点应焊接。4.2.5屋
8、面上的所有金属物件应就近与避雷带或避雷网焊接，焊点不少于 3个。4.2.6屋面上不得设置避雷针。54.2.7屋面上既有铁塔或天线的接地引下线应就近与避雷网的网格中点焊接。4.2.8非金属坡顶屋面避雷网可利用金属屋架、懔条相互焊接组成，金属屋架间距不得大于 3m。4.2.9金属坡顶屋面各金属板搭接处应焊接或铆接，焊接、铆接点间距不得大于0.5m。4.3既有建筑物引下线及地网设计4.3.1引下线及地网材料规格序号 项目 材料规格 备注1 引下线 (1)热镀锌扁钢，规格：40*4mm(2)热镀锌圆钢，直径不小于 8mm镀层厚度 2060m2 水平接地体(1)热镀锌扁钢，规格：40*4mm(2)镀铜圆
9、钢,规格：不小于 14mm(3)不小于 50mm2铜带或裸铜缆(4)与贯通地线同材质镀锌层厚度 2060m镀铜层厚度大于 250m3 垂直接地体(1)石墨电极、铜包钢、铜材、热镀锌钢材(2)新型接地材料钢材镀锌层厚度2060m4 墙内主筋 直径不小于 12mm热镀锌钢材质垂直接地体规格序号 型材 规格 长度1 钢管 壁厚不小于 3.5mm2 角钢 不小于 50*50*5mm1.52.5m4.3.2引下线应与屋面避雷带及环行接地体搭接，设置间距应不大于 18m。引下线根数不少于 4处，在易遭雷击的点（如图 1所示）应设置引下线。当建筑物为钢筋砼结构时，可利用墙内主筋作辅助引下线。4.3.3窗、门
10、边 1m内及运转室外墙边 1m内不宜设置引下线，当间距不足时可加绝缘管防护。4.3.4引下线距室内防雷分线柜距离不小于 5m，与其它电气线路间距应不小于 1m。避雷带的引下线在水平接地体上的连接点，与接地汇集线在水平接地体上的连接点间距平顶屋面 坡顶屋面图 16应大于 5m。4.3.5引下线距外墙面间隔宜不小于 15mm，并均匀设置固定卡具，在地面上方引下线设置绝缘管防护，绝缘管长度不小于 2m，绝缘管下端距地面宜 0.20.3m。4.3.6沿建筑物外墙应设置环行接地体（包括 C型） ，环行接地体距外墙面不小于 1m，埋深不小于 0.7m，寒冷地区应埋设在冻土层以下。4.3.7垂直接地体应与水
11、平接地体搭接，易遭雷击点处的引下线应设置垂直接地体。当多根接地体成一组使用时，垂直接地体间距应为接地体长度的 2倍。4.3.8土壤腐蚀性强或污水排放的地点，垂直接地体应采用石墨接地体。水平接地体应选用耐腐蚀材料，采用热镀锌扁钢，其镀层厚度不宜小于 60m。4.3.9建筑物二端的贯通地线直通连接，用不小于 35mm2相同材质连接线与水平接地体搭接，连接线不少于 4根、间距宜 23m。4.4避雷针设计4.4.1室外电子设备集中的区域，可在距电子设备和机房建筑物 30m以外的地点安装多支独立避雷针。4.4.2避雷针的选型可采用普通型或其它新型避雷针，以达到较好的防护效果。4.4.3避雷针雷击通流量不
12、小于 100kA或根据雷击状况选择。4.4.4避雷针及铁塔的抗风强度不小于 40m/s或根据实际状况选择。4.4.5无线天线避雷针接地装置应就近单独设置，距信号楼环线接地装置或防护设备边缘间距宜不小于 15m，条件受限时应接入环线接地装置或贯通地线，该接点与环线上的其它接点不得小于 5m。4.4.6避雷针高度超过 10m，宜设置铁塔。4.5既有微电子设备法拉第屏蔽笼设计4.5.1网格型屏蔽笼材料规格序号 项目 材料规格1 墙面、墙顶屏蔽金属网镀锡或镀锌圆钢，规格：直径不小于8mm2 窗栅 截面不小于 9mm2铝合金网3 地面屏蔽网 铜箔带，规格：不小于 0.2*20mm4 防静电地板 HDG3
13、50600Z4.5.2铁板型屏蔽笼材料规格74.5.3微电子设备室的六面（墙、顶、地面）应闭合构成法拉第屏蔽笼（包括窗、门） ，屏蔽笼可与墙内主筋或水平接地体多处连接。4.5.4墙面、顶面屏蔽材料应采用铁板或铁网，铁网网格应不大于 600*600mm。4.5.5铁板与铁板、铁网与铁网接续（拐角）处的搭接宽度不小于 20mm。4.5.6铁网应对缝焊接。4.5.7窗、 （隔断）金属（防盗）门玻璃应采用金属网覆盖，金属网网格应不大于80*80mm，并金属门或屏蔽笼采用铆接或栓接，栓接用电线截面不小于 10mm2，外墙门至少应采用金属外皮防盗门。4.5.8地面宜铺设防静电地板，防静电地板的绝缘电阻不得
14、小于 105，载重应符合设计要求。4.5.9防静电地板的各支架间应可靠连接，并与墙面屏蔽笼冷压栓接或焊接，至少每个墙角处应连接，连接点间距应不大于 5m，焊接（栓接）所用多股绝缘软线截面不小于10mm2，或采用在地面用铜箔带铺设成与防静电地板方格相同的网格，网格交叉点应施焊或与各支座卡接。4.5.10内墙门、窗与屏蔽笼、墙内主筋连接，外墙门、窗与水平接地体连接。4.5.11吊顶、护墙材料应符合信号设备用房耐火等级的要求。4.6新建信号建筑物避雷带与法拉第屏蔽笼设计4.6.1新建建筑物避雷带与法拉第屏蔽笼材料规格序号 项目 材料规格 备注1 墙内主筋 钢筋直径不小于 12mm2 墙内钢筋网 钢筋直径不小于 8mm3 避雷带 热镀锌圆钢，直径不小于8mm镀
