运基信号535号附件2铁路信号防雷举例设计说明.docx
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运基信号535号附件2铁路信号防雷举例设计说明
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
目录
1．设计依据1
1.1规范性引用文件1
1.2有关文件1
2．设计原则1
3．设计内容1
4．设计说明2
4.1金属物件搭接、焊接、冷压接要求2
4.2既有屋面避雷带、避雷网设计2
4.3既有建筑物引下线及地网设计3
4.4避雷针设计4
4.5既有微电子设备法拉第屏蔽笼设计4
4.6新建信号建筑物避雷带与法拉第屏蔽笼设计5
4.7新建建筑物水平接地体及垂直接地体设计6
4.8室内接地汇集线及等电位连接设计6
4.9浪涌保护器（SPD）设置方式及参数设计7
4.10轨旁设备接地及电缆屏蔽接地设计8
1．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/T3074-2003）。
1.1.2铁路信号设备用浪涌保护器（TB/T2311）。
1.1.3铁路信号设备雷电防护用变压器（TB/T2653-2003）。
1.1.4建筑物防雷设计规范（GB50057-94（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〔2006〕26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〔2007〕230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〔2007〕39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1Ω，不宜使用降阻剂。
3．设计内容
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0.05Ω。
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20～25mm，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0.05Ω。
4.1.9焊接处不得出现急弯（夹角应大于900）。
4.2既有屋面避雷带、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Φ8mm
镀层厚度20～60µm
2
避雷网
热镀锌扁钢，规格：
40*4mm
镀层厚度20～60µm
3
避雷带支撑柱
热镀锌圆钢，直径不小于Φ8mm
4
支撑水平拉带
热镀锌扁钢，规格：
不小于25*3mm
4.2.2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。
4.2.7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Φ8mm
镀层厚度20～60µm
2
水平接地体
（1）热镀锌扁钢，规格：
40*4mm
（2）镀铜圆钢,规格：
不小于Φ14mm
（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20～60µm
镀铜层厚度大于250µm
3
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20～60µm
4
墙内主筋
直径不小于Φ12mm
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3.5mm
1.5～2.5m
2
角钢
不小于50*50*5mm
4.3.2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0.2～0.3m。
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60µm。
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2～3m。
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Φ8mm
2
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δ0.2*20mm
4
防静电地板
HDG·350·600·Z
4.5.2铁板型屏蔽笼材料规格
序号
项目
材料规格
1
墙面、墙顶屏蔽铁板
镀锡或镀锌铁板，规格：
厚度不小于0.6mm
2
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δ0.2*20mm
4
防静电地板
HDG·350·600·Z
4.5.3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小于105Ω，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Φ12mm
2
墙内钢筋网
钢筋直径不小于Φ8mm
3
避雷带
热镀锌圆钢，直径不小于Φ8mm
镀层厚度20～60µm
4.6.2房屋结构为钢筋砼框架，在外墙砼内用不小于Φ12mm的钢筋焊成不大于5*5m的网格，竖向主筋上部应与避雷带焊接、下部应与基础接地网焊接，露出墙体部分应做防腐处理。
4.6.3放置信号设备房间的六面（墙、顶、地面或楼面）应在砼墙内用不小于Φ8mm的钢筋焊成不大于0.6*0.6m的网格作法拉第屏蔽笼，0.6*0.6m的钢筋网格与5*5m的钢筋网格结合处应焊接，门应采用金属防盗门，窗的屏蔽处理应符合4.5.7、4.5.11条的规定。
4.6.4当设备房地面未做0.6*0.6m的钢筋网格时，至少应在墙内侧每个墙角处从墙内钢筋引出接地板（供静电地板连接用），引出的接地板间距不大于5m，接地板引出点距地面高度0.1m。
4.6.5信号设备房地面宜铺设防静电地板，或机柜与地面铺设绝缘层。
4.6.6当设备房地面未做0.6*0.6m的钢筋网格时，应铺设防静电地板，防静电地板的接地处理应符合4.5.8、4.5.9条的规定。
4.6.7信号设备设置于不同楼层时，信号设备各层屏蔽网用不小于50mm2绝缘电线、电
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