铁运〔2006〕26号.doc
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1、中华人民共和国铁道部文件铁运200626号关于印发铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见的通知各铁路局:随着计算机等电子设备的不断运用和铁路运输日趋繁忙,加强信号设备的防雷工作迫在眉睫。为此,铁道部运输局组织专家起草了铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见(以下简称指导意见)。指导意见吸取了我国铁路信号防雷工作多年来的经验,并借鉴了国外铁路信号设备的防雷方法,具有很强的指导性和可操作性。现发给你们,请结合实际认真执行。二六年三月九日铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见目录1 总则2 铁路信号设备专用防雷保安器(SPD)的要求及设置2.1 一般要求2.2 电源防雷保安器
2、2.3 信号传输线防雷保安器3 改善机房电磁环境3.1 既有机房建筑物直击雷防护和屏蔽3.2 新建机房建筑物直击雷防护和屏蔽3.3 室外信号设备直击雷防护和屏蔽3.4 接地系统3.5 接地汇集线及等电位连接4 施工与工艺4.1 一般要求4.2 线缆引入和布放4.3 防雷保安器安装4.4 连接5 工程验收6 维护7 管理附录:1.铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护参考图 2.接地装置接地电阻测量铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见1 总则1.0.1 为统一规范铁路信号设备雷及电磁兼容电防护工作,提高信号设备抗御电磁干扰能力,减少或防止雷电故障,特制定本实施指导意见。1.0.2 铁路信号
3、设备雷电防护应采取综合防护的方法,主要为三个方面:l 改善电磁兼容环境条件,包含屏蔽、等电位设置以及合理布线;l 分区分级设置防雷保安器;l 良好接地措施。1.0.3 铁路信号设备本身的电磁兼容性应当符合铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值(TB/T 3073-2003)规定要求。电气化牵引区段,与钢轨连接的信号设备,还应符合TB/T 3073-2003标准附录A牵引电流传导性干扰试验(即不平衡牵引电流抗干扰度试验)要求。1.0.4 与室外连接的信号设备,其雷电电磁脉冲的抗扰度应符合铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件(TB/T 3074-2003)第9章“信号设备雷电电磁脉冲防护水平”要求
4、。1.0.5 本实施指导意见适用于新建和既有线改造工程。要求在铁路信号新建和改造工程中,必须统筹设计铁路信号设备雷电综合防护。信号雷电综合防护设计与施工应由通过铁道部审定的专业公司承担。对于隐蔽工程应严格执行监理和随工验收制度,确保工程质量。2 铁路信号设备防雷保安器(SPD)的要求与设置2.1 一般要求2.1.1 铁路信号设备防雷保安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,所用防雷保安器须获得产品强制认证证书。2.1.2 按照分区、分级、分设备防护和纵向、横向或纵横向防护的需要合理选用防雷保安器。2.1.3 当防雷保安器处于劣化或损坏状态时,须立即自动脱离电路且不得
5、影响设备正常工作。l 防雷保安器并联应用时,在任何情况下不得成为短路状态;串联应用时,在任何情况下不得成为开路状态。l 防雷保安器对地有连接的,除了放电状态,其他时间不得构成导通状态;否则必须辅以接地检测报警装置。2.1.4 用于电源电路的防雷保安器,应单独设置;必须具有阻断续流的性能;安装在分线盘(柜)处、电源防雷箱内及工作电压在110V以上的防雷保安器应有劣化指示。2.1.5 凡属于独立防雷电路上的防雷保安器,应统一编号管理,并具有例行检测记录;其安装应便于日常维护检测。2.1.6 并联应用的防雷保安器应能实现热插拔,信号传输线的防雷保安器应实现即插即用(信号传输线的范围详见表2)。2.1
6、.7 按照分区分级的原则,信号传输线的防雷保安器应集中设置在分线盘处。新建或大修车站(场)应采用防雷型分线柜;既有车站应在分线盘处设防雷保安器,并尽可能采用防雷型分线柜。2.1.8 被保护设备本身已加装防雷保安器,且其抗扰度已达到TB/T 3074-2003第九章规定的试验等级为4级或X级的,可不设置防雷保安器。2.2 电源防雷保安器2.2.1 外电网引入机房建筑物应采用多级雷电防护。第级设在户外交流电源馈线引入处(配电盘)(电力部门未做雷电防护时,第级设在电力开关箱后);第级设在电源屏电源引入侧;第级设在微电子设备(指计算机终端电源稳压器或UPS电源前)。2.2.2 第级电源防雷应有故障声光
7、报警、雷电计数和状态显示(三相电源每一相线均应有状态显示)等功能。2.2.3 电源防雷应采用信号电源防雷箱方式,信号防雷箱设置地点应符合防火要求。2.2.4 信号设备机房的电源应采用TN-S系统。三相电源供电的机房,应采用L(相线)L、LPE(保护地线)和N(中性线)PE全模防护的并联三相电源防雷箱;单相电源供电的机房,应采用LN、LPE和NPE的单相电源防雷箱。2.2.5 室内电源防雷保安器应按表1选取冲击通流容量和限制电压。表1 信号设备机房的电源防雷保安器冲击通流容量和限制电压表交 流 电 源 防 雷 保 安 器直流电源防雷保安器信号防雷箱(I)电源屏前(II)微电子设备电源前(III)
8、冲击通流容量限制电压冲击通流容量限制电压冲击通流容量限制电压冲击通流容量限制电压40kA1500V20kA1000V10kA500V10kA注3注:1.微电子设备电源引入前安装的并联型交流电源防雷箱限制电压达不到要求时,应采用带滤波器的串联型电源防雷箱。2.电源防雷箱的功率应大于被保护设备总用电量的1.2倍。3.直流电源防雷保安器的选取:工作电压24 V时,限制电压75 V;工作电压48 V时,限制电压110V;工作电压110 V时,限制电压220 V;工作电压220 V时,限制电压500 V。2.2.6 室外架空线路应在架空线两端引入处设置防雷保安器。架空线供电的交流电源防雷保安器,冲击通流
9、容量不小于20kA,限制电压不大于700V,在中雷区以上的地区,限制电压可不大于1000V。2.3 信号传输线防雷保安器2.3.1 室内数据传输线长度大于50-100m时,可在一端设备接口处设置防雷保安器;大于100m时,宜在两端设备接口处设置防雷保安器。2.3.2 室内信号传输线防雷保安器的选用应符合以下条款要求:l 室内采集、驱动信号传输线防雷保安器冲击通流容量不小于1.5kA,限制电压不大于60V,信号衰耗不大于0.5db。l 室内视频信号传输线防雷保安器冲击通流容量不小于1.5kA,限制电压不大于10V,信号衰耗不大于0.5db。l 室内RS232 、RS422、RJ45、G.703
10、/V.35等通信接口信号传输线防雷保安器冲击通流容量不小于1.5kA,限制电压不大于40V,信号衰耗不大于0.5db。l 其他室内信号传输线防雷保安器冲击通流容量不小于5kA,限制电压按表2选取。2.3.3 安装于室外的电子设备宜在缆线终端入口处设置防雷保安器或防雷变压器。2.3.4 室外信号传输线(非架空线)防雷保安器冲击通流容量不小于10kA,限制电压按表2选取。表2 信号传输线防雷保安器限制电压表信号设备名称(工作电压)限制电压(V)1轨道电路发送和接收端190 、330 、500 、700 (注)2电码化轨道区段(220 V)10003信号点灯、道岔表示、道岔启动(220V时)7004
11、道岔启动(380V时)10005220V交/直流回路700/5006110V交/直流回路500/220748V交/直流回路330/110824V以下交/直流回路190/75注:1.交流轨道电路:工作电压小于36V时,限制电压应190V;工作电压3660V时,限制电压应330V;工作电压60110V时,限制电压应500V;工作电压110220V时,限制电压应700V。2直流轨道电路:工作电压小于24V时,限制电压应75V。3改善机房电磁环境3.1 既有机房建筑物直击雷防护和屏蔽3.1.1 为抗御直击雷和降低雷电电磁干扰,信号机房的建筑物应采用法拉第笼进行电磁屏蔽。l 法拉第笼由屋顶避雷网、避雷带
12、和引下线、机房屏蔽和接地系统构成。l 避雷网由不大于3m3m的方形网格构成,每隔3m与避雷带焊接连通。网格由40mm4mm的热镀锌扁钢交叉焊接构成。热镀锌钢材的镀层厚度为2060m。l 避雷带应采用不小于8mm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置避雷带支撑柱,支撑柱间距不大于1m。l 引下线是避雷带与接地装置的连接线,沿机房建筑物外墙均匀垂直敷设4-6根,安装应平直,并与其它电气线路距离大于1m。引下线的固定卡钉布置应均匀牢固,间距宜小于2m。l 引下线宜采用40mm4mm热镀锌扁钢或不小于8mm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
13、小于R90),下端与地网焊接。l 引下线与分线盘(柜)间距应不小于5m。3.1.2 信号机房建筑物屋顶不允许设置避雷针。3.1.3 为节省投资和合理利用资源,法拉第笼也可利用建筑物的钢筋混凝土结构或框架结构建筑物,实现引下线和大空间屏蔽网的作用。引下线利用建筑物内主钢筋时,主钢筋应与接地装置(地网)、避雷带焊接。3.1.4 安装电子设备的机房宜进行更完善的室内法拉第笼屏蔽。l 其屏蔽层应选用铁板或铝板等电磁屏蔽材料,板材厚度应不小于0.6mm。l 门窗屏蔽应采用截面积不小于3mm2、网孔小于80mm80mm的铝合金网,并用不小于16mm2的软铜线与地网或屏蔽层可靠连接。l 金属板间每间隔500
14、mm必须焊接或用不小于2mm2的软铜线可靠连接。l 屏蔽层必须在引下线与地网连接处用不小于25 mm2的软铜线可靠连接(可多处连接)。l 机房已经预留钢筋接地端子板的,屏蔽层还应与钢筋接地端子板栓接。l 机房地面宜采用防静电地板;其金属支架间应互相可靠连接,或在金属支架底部采用0.1mm20 mm铜箔带构成与支架一致的网格,铜箔带交叉处用锡焊接。l 互相连接的金属支架或网格铜箔带应采用10 mm2的铜带(扁平铜网编织带)应与地网或屏蔽层连接,至少4处,铜带一端加线鼻后与地网或屏蔽层栓接,另一端用锡焊接。3.2 新建机房建筑物直击雷防护和屏蔽3.2.1 机房在选址上除考虑生产需要、生活方便外,还
15、应选在土壤电阻率低、腐蚀性小、距变(配)电所大于200m的位置。3.2.2 房屋结构应采用钢筋混凝土框架结构。在混凝土框架内应设置不小于12mm的圆钢为主筋(加强钢筋),主筋间用相同规格的圆钢相互焊接成不大于5m5m的网格,并保证电气连接的连续性。主筋上端必须与避雷带焊接,下端必须就近与基础接地网焊接。3.2.3建筑物施工时,应在机房四周室内、室外距地面0.3m处预留与混凝土框架内主筋连接的接地端子板各4块。室外接地端子板应与环形接地装置栓接,室内接地端子板应与机房屏蔽层或与防静电地板下的金属支架(或支架下的铜箔带)栓接。3.2.4 机房直击雷防护和屏蔽应符合3.1.1、3.1.2、3.1.4
16、条要求。3.2.5 安装电子设备的机房可在墙体内用钢筋网设置屏蔽层。钢筋网应采用不小于8mm的圆钢焊接成不大于600mm600mm网格,并与主筋焊接连通,窗户设有防盗网的还应与防盗网钢筋焊接。门窗屏蔽及采用金属板的机房屏蔽应符合3.1.4条要求。3.3 室外信号设备直击雷防护和屏蔽3.3.1 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。3.3.2 包含信号设备的箱、盒、柜等壳体应具有良好的电气贯通和电磁屏蔽性能,壳体内应设专用接地端子(板)。室外信号设备的金属箱、盒壳体必须接地。进出金属箱、盒的电源线、信号线宜采用屏蔽电缆或非屏蔽电缆穿钢管埋地敷设,屏
17、蔽电缆的金属屏蔽层或钢管应接地。3.3.3 严禁用钢轨代替地线。3.3.4 高柱信号机点灯线缆应采用屏蔽线缆。3.4 接地系统3.4.1 一般要求l 信号设备应设安全地线、屏蔽地线和防雷地线。信号设备的机架(柜)、控制台、箱盒、信号机梯子等应设安全地线,交流电力牵引区段的电缆金属护套应设屏蔽地线,防雷保安器应设防雷地线,安装防静电地板的机房应设防静电地线,微电子设备需要时可设置逻辑地线。上述地线均由共用接地系统的地网引出。l 室内信号设备的接地装置应构成网状(地网)。l 接地导线上严禁设置开关、熔断器或断路器。3.4.2 地网l 地网由各接地体、建筑物四周的环形接地装置、基础钢筋构成的接地体相
18、互连接构成。l 新建建筑物混凝土基础的钢筋必须焊接成基础接地网,网格宽度不大于3m;既有建筑物为钢筋混凝土基础的,可利用混凝土基础钢筋作为基础接地网。l 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,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小于1m,埋深不小于0.7 m。水平接地体可采用以下材料:a 40mm4mm热镀锌扁钢;b 镀层厚度大于250m、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。l 在避雷带引下线处应设垂直接地体,垂直接地体必须与
19、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。l 接地体应设置永久性明显标志。l 环形接地装置必须与建筑物四角的主筋焊接,并应在地下每隔510m就近与建筑物基础接地网钢筋焊接一次。l 垂直接地体可采用石墨电极、铜包钢、铜材、热镀锌钢材(钢管、圆钢、角钢、扁钢)或其它新型接地材料,电力牵引区段宜采用石墨接地体。a采用热镀锌钢管时,钢管壁厚不小于3.5mm;b采用热镀锌角钢,角钢不小于50mm50mm5mm;c采用热镀锌扁钢时,扁钢不小于40mm4mm;d采用热镀锌圆钢时,圆钢直径不小于8mm。l 接地电阻难以达到要求时,可采取深埋接地体、设置外
20、延接地体、换土、在接地体周围添加经环保部门认可的降阻剂或其他新技术、新材料等措施。l 接地体难以避开污水排放和土壤腐蚀性强的地点时,垂直接地体应采用石墨接地体。水平接地体应选用耐腐蚀性材料,采用热镀锌扁钢时,镀层不宜小于60m。3.4.3 对既有建筑物进行地网改造时,应了解建筑物结构、原有防直击雷装置、原有接地和接地体的分布等。3.4.4 贯通地线l 电气化区段、繁忙干线、铁路枢纽、编组场、强雷区和埋设地线困难地区及微电子设备集中的区段,应设置贯通地线。l 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。l 与信号电缆同沟埋设于电缆(槽)下方土壤中,距电缆(槽)底部不少于30
21、0 mm。l 隧道、桥梁应两侧敷设;与桥梁墩台接地装置的接地连接线应设置成无维修方式。l 上下行线路分线时,应分别敷设。l 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。l 贯通地线任一点的接地电阻不得大于1。l 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。l 设置贯通地线的区段,铁路沿线及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。3.4.5 未设贯通地线的区段,室外信号设备可采用分散接地的方式,接地电阻值参照表3确定。表3 室外信号
22、设备接地电阻值序号接地装置使用处所土壤分类黑土、泥炭土黄土、砂质粘土土加砂砂土土加石土壤电阻率(.m)50以下50-100101-300301-500501以上设备引入回线数接地装置接地电阻值小于1轨道电路-10101020202信号电源线-10101020203站内一般信号设备-10101020203.5 接地汇集线及等电位连接3.5.1 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30 mm3mm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。3.5.2 接地汇集线受制造长度的限制需使用多根铜排时,铜排间直
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