摘要：本文根据工程实例，探讨综合防雷技术在铁路站场的防护特点及管理实践，综合论述电气设备特性及防雷技术在工程建设过程中需要注意的应用要点，为广大工程管理工作者提供参考。
关键词：综合防雷技术；铁路站场；防护特点；
现代化的铁路站场信息系统非常完备，但是雷击发生时，雷击放电诱发雷击电磁脉冲过电压和过电流，经站场电源系统、通信信号传输通道、接地系统及建筑物直击雷防护系统，通过传导、感应的方式损坏站内通信信号设备及网络通信设备，造成损失巨大，直接威胁铁路的正常运行。
一、铁路信号设备雷电防护分析
铁路信号设备遭受雷击过电压和电流的类型主要可分为三种，即：直击雷、感应雷和传导雷。结合信号设备的分布特点及雷电攻击的途径分析，铁路信号设备雷电防护存在以下特点。（1）信号设备占地面积较大，且很多设备分布在山区、旷野等易遭受雷电攻击的地区。（2）铁路的钢轨是雷电流的良好导体，与钢轨连接下来相关铁路信号设备，如信号机、轨道电路、电动转辙机等较容易受到雷电流的威胁。（3）自动闭塞、半自动闭塞等信号条件线、控制线，在非电化区段大部分使用架空线，它们均架设于信号与通信混合线路或自动闭塞高压信号线路上，由于它们暴露在旷野郊外，在雷雨季节容易遭受到雷电的袭击，线路中的大电流会串入信号机房内部，从而引起对内部设备的损坏。（4）雷电防护的原则是“等电位”，由于机房存在多类接地系统，其冲击接地电阻不均衡，在雷击发生时，雷电流引起地电位差，也容易造成“地电位反击”，使人员或设备遭受损害。
从以上分析中可以看出：为了提高铁路信号设备安全性及机房设备、计算机的运行可靠度，整个车站信号设备的雷电防护一定要有良好的避雷设施、引下线和统一的接地网，采取完善的直击雷、感应雷防护措施。同时必须在供电系统、信号采集传输系统、计算机网络系统、机房接地系统等进行可靠有效的防护，在拦截、分流、均衡、接地、布线、布局等方面做完整的，多层次的综合防护。
二、综合防雷技术和铁路防雷系统的特点
铁路防雷系统是雷击发生时，雷击放电诱发雷击电磁脉冲过电压和过电流，经站场电源系统、通信信号传输通道、接地系统及建筑物直击雷的防护系统泄流，要求必须在车站的供电系统、天馈系统、信号采集传输系统、程控交换系统、计算机网络系统、机房接地系统等进行可靠有效的防护，在拦截、分流、均衡、接地、布线、布局等方面作完整的，多层次的综合防护。
1、在站场上的计算机控制机房建筑物采用直击雷防护和屏蔽。信号机械室的建筑物采用法拉第笼进行电磁屏蔽，法拉第笼由屋顶避雷网、避雷带、引下线和接地系统构成。计算机联锁机房采用室内发拉第笼屏蔽。
2、室外信号设备直击雷防护和屏蔽。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，屏蔽电缆的金属屏蔽层应接地。
3、接地系统：信号设备应设安全地线、屏蔽地线和防雷地线，上述地线均由共用接地系统的地网引出；室内信号设备的接地装置应构成网状（地网）；接地导线上严禁设置开关、熔断器或断路器。
4、地网由各接地体、建筑物四周的环形接地装置相互连接构成。环形接地装置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，受条件限制时可敷设成“U形”或“L形”，机械室不是独立建筑、两侧有其他建筑时，在信号楼前后设“一字形”接地装置，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。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。
5、贯通地线在信号机房建筑物一侧每隔2-3m用50m2裸铜线与环形接地装置连接，两端各连接两次，设置贯通地线的区段，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。
6、接地汇集线及等电位连接。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30mm×30mm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。
三、综合防雷技术应用研究
铁路信号设备雷电防护应采取综合防护的方法，主要为三个方面：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；分区分级设置防浪涌保护器；良好接地措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
1、铁路信号设备防浪涌保护器的要求与设置
铁路信号设备防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，所用防浪涌保护器须获得产品强制认证证书。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浪涌保护器。当防浪涌保护器处于劣化或损坏状态时，须立即自动脱离电路且不得影响设备正常工作。防浪涌保护器并联应用时，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。防浪涌保护器对地有连接的，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。用于电源电路的防浪涌保护器，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以上的防浪涌保护器应有劣化指示。凡属于独立防雷电路上的防浪涌保护器，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。并联应用的防浪涌保护器应能实现热插拔，信号传输线的防浪涌保护器应实现即插即用（信号传输线的范围详见表2）。按照分区分级的原则，信号传输线的防浪涌保护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浪涌保护器，并尽可能采用防雷型分线柜。被保护设备本身已加装防浪涌保护器，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，可不设置防浪涌保护器。
2、防浪涌保护器的要求与设置
外电网引入机房建筑物应采用多级雷电防护。第Ⅰ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Ⅰ级设在电力开关箱后）；第Ⅱ级设在电源屏电源引入侧；第Ⅲ级设在微电子设备（指计算机终端电源稳压器或UPS电源前）。第Ⅰ级电源防雷应有故障声光报警、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。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。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、L—PE（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L—N、L—PE和N—PE的单相电源防雷箱。室外架空线路应在架空线两端引入处设置防浪涌保护器。架空线供电的交流防浪涌保护器，冲击通流容量不小于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。
3、信号传输线防浪涌保护器的要求与设置
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浪涌保护器；大于100m时，宜在两端设备接口处设置防浪涌保护器。室内信号传输线防浪涌保护器的选用应符合以下条款要求：室内采集、驱动信号传输线防浪涌保护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。室内视频信号传输线防浪涌保护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。室内RS232 、RS422、RJ45、G.703 /V.35等通信接口信号传输线防浪涌保护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。安装于室外的电子设备宜在缆线终端入口处设置防浪涌保护器或防雷变压器。室外信号传输线（非架空线）防浪涌保护器冲击通流容量不小于10kA，限制电压按表2选取。
4、接地系统一般要求
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，防浪涌保护器应设防雷地线，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。上述地线均由共三、GPON技术在通信网络建设中应用的实现
这里以某通信网络建设为例，对GPON技术应用的实现进行研究。该通信网络所在位置为城市，由于运营商能够为工程提供丰富的光缆资源，使用裸纤直连的方式完成局端OLT设备上联。该通信网络的覆盖形式为光缆换，每个网络基站都可以实现双路接入，使得用户的通信需求得到了满足。应用GPON技术之后，不同单位或个人对网络接入能力的高于300MB、高于200MB以及高于100MB等相关要求得到了良好的满足。除此之外，应用GPON技术建设通信网络之后，人们在进行通信业务过程中发生信息丢失现象的频率下降了67%[5]。
结论：GPON技术是重要的接入网技术之一。这种技术具有多样化网管功能、网络带宽高等优点。在向通信网络建设应用GPON技术的过程中，应该对局端OLT设备的分布方式选择加以重视。在选择过程中，应该以通信网络的实际建设需求以及运营商情况作为参考依据，通过适宜分布方式的选择使得通信网络更加安全、高效地满足人们的不同通信需求。
参考文献：
[1]于博伟. 通信网络建设中GPON技术实际应用的研究[D].吉林大学,2013.
[2]陈星佑. 通信网络建设中GPON技术实际应用的研究[J]. 中国新通信,2016,01:95.
[3]周全. 基于GPON技术的家庭宽带接入网研究与应用[D].大连理工大学,2015.
[4]孙树明. GPON技术在综合电信业务接入网工程中的应用[D].北京邮电大学,2012.
[5]刘丹. GPON技术在廊坊铁通城域网改造工程中的应用研究[D].燕山大学,2014.
论文作者:王丽娟
论文发表刊物:《基层建设》2016年18期
论文发表时间:2016/11/21
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