摘 要:隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,也帶動了鐵路經(jīng)濟的不斷增加,鐵路已成為人們?nèi)粘3鲂械闹匾煌üぞ?,其運輸?shù)陌踩跃哂蟹浅V匾囊饬x。近年來,因雷擊損壞鐵路通信的事故呈上升的趨勢,對鐵路的通信暢通和行車安全造成了很大的影響。本文分析了鐵路通信機房產(chǎn)生雷害的主要原因,并進一步針對雷害產(chǎn)生的原因闡述了具體的防雷措施。
關鍵詞:鐵路;通信機房;防雷應用
前言
在鐵路運輸過程中,為了保證運輸全程的暢通,需要有多種通信設備來保證運營過程中的聯(lián)系,這些鐵路通信機房需要一定的場所來安置設備,通常情況下占地面積很少,且都處于無人看守狀態(tài),基本會設置上鐵路線路附近,地理位置上處于空曠地帶,所以容易受到雷電的傷害。多年來雷擊一直是導致通信設備受到損壞的重 要原因,而且這種現(xiàn)象還呈逐年上升階段,使鐵路的通行安全受到嚴重的影響。所以在鐵路沿線的通信機房工程中要進行綜合的防雷考慮,設置多層防雷防護措施,從而確保通信設備的安全,保證鐵路的安全運行。
1 通信設備雷害產(chǎn)生的原因
1.1 感應過電壓
感應過電壓是指雷擊建筑物或其近區(qū)時,瞬態(tài)空間電磁場造成設備的損壞。感應過電壓包括電磁感應和靜電感應。
1.2 雷電侵入波
雷電侵入波又稱線路來波,當雷云之間或雷云對地放電時,在附近的金屬管線上產(chǎn)生的感應過電壓,并以行波的方式竄入室內(nèi),造成電子設備的損壞。
1.3 反擊過電壓
雷電反擊是指雷擊建筑物或其近區(qū)時,造成其附近設備的接地點處地電位的升高,使設備外殼與設備的導電部分間產(chǎn)生高過電壓導致設備損壞。
2 鐵路通信機房綜合防雷的措施
鐵路通信機房的防雷是一個系統(tǒng)工程,包括直擊雷的防護、等電位連接措施、屏蔽措施、規(guī)范的綜合布線、安裝電涌保護器(SPD)、完善合理的接地系統(tǒng)六個部分組成。綜合防雷措施包含三種關鍵技術(shù):外部防直擊雷系統(tǒng)、合理配置過電壓保護裝置(含電源、通信)、良好的等電位連接,這三種技術(shù)在一個完善的防雷系統(tǒng)工程中缺一不可。
2.1 建筑物的防雷
鐵路通信機房做為建筑,本身極容易引來直擊雷,直擊雷直接擊在建筑物上,會造成建筑物內(nèi)的通信設備損壞甚至燒毀。因此針對這部分直擊雷需要在樓頂安裝避雷針,同時還要接地下線,把雷電擊中時產(chǎn)生的電流直接通過導線引到地下,同時這些接線可以和室內(nèi)通信設備的地下接線合為一組接線體。
2.2 聯(lián)合接地系統(tǒng)的應用
在傳統(tǒng)上在對通信機房的接地方式上意義不統(tǒng)一,有的認為聯(lián)合接地方式較適合鐵路通信機房,還有的認為分設接地方式比較適合。但針對鐵路通信的特點,及發(fā)展的趨勢,聯(lián)合接地方式對通信設備及建筑物的保護更符合其理論的特點。所以各種接地共用一組接地體就是聯(lián)合接地的方式的具體體現(xiàn),同時鐵路沿線的各管線及地線還連接一在一起組成了統(tǒng)一的地網(wǎng),這極大的方便了對接地阻值的測量,方便于監(jiān)測工作的進行,同時極大的提高了通信機房的安全性。
2.3 天線及天饋線的的防雷
無線通信(如無線列調(diào)系統(tǒng)、站場無線調(diào)度系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)等)的天線架設時,應處于建筑物避雷針30度角的保護范圍內(nèi)。天線的饋線應在鐵塔頂、鐵塔底及機房入口處外側(cè)就近良好接地。當鐵塔高度大于或等于60m時,同軸電纜饋線的金屬外護層還應在鐵塔中部增加一處接地。鐵塔底的接地應在饋線經(jīng)走線橋上鐵塔的轉(zhuǎn)彎處上方0.5~1米范圍內(nèi)實施,同時走線橋始末兩端均應應良好接地。天饋線應鋪設在走線橋上進入機房或埋地進入機房。饋線防雷器接地端子應就近引接到室外饋線入口處接地線上。饋線進入機房后與通信設備連接處應安裝饋線防雷器。
2.4 交流供電的防雷
交流供電應采用TN-S制,即三相五線制(單相三線制)。在這種供電方式的整個系統(tǒng)中,具有單獨的中線N和保護接地線PE;在系統(tǒng)中,中線N與保護接地線PE分開。根據(jù)供配電線路導體長距離傳輸?shù)奶攸c、防雷器件的特性、來自線路雷電流的強度,以及配電系統(tǒng)中各部分的耐電水平,必須采用多級、分級防雷保護。對用戶供電系統(tǒng)預防LEMP,一般采用用戶總電源、用戶分電源、設備工作機房電源等多級保護方法治理,分級配置“進戶”、“進室”、“單機”及“直流”電源過電壓保護器予以保護。進入機房的低壓電力電纜宜埋地引入,采用具有金屬鎧裝屏蔽層的電纜(或穿金屬管屏蔽),屏蔽層兩端接地(或金屬管兩端接地)。電纜埋地長度不小于50m。
2.5 直流電源的防雷
48V直流電源的正極(或24V直流電源的負極)應在直流電源柜的輸出處接地。直流電源柜的工作接地、保護接地應與通信設備的保護接地共用一組接地體,直流電源柜與通信設備處于同一機房的情況下,應用同一個機房保護接地體。對于使用直流電源的設備,其直流工作地的接地線,應從室內(nèi)接地匯集線上就近引接。
2.6 入局線纜的防雷
所有的進出局站的光電纜都應采用埋地敷設方式,并應選用具有金屬外護套的線纜。雙絞線或多芯電線,應穿過埋地的鐵管后進局。金屬外護套或鐵管兩端應分別就近與防雷的接地裝置相連。室內(nèi)各種線纜盡可能相互靠近,以避免它們之間形成較大的感應回路。電纜進入室內(nèi)后在設備的對應接口處應加裝信號避雷器保護,信號避雷器的保護接地線應盡量短。
2.7 設備機架及走線架的防雷
為了防雷的需要,機房內(nèi)的通信設備安裝固定好之后,要與機房內(nèi)的一些設施,如屋頂、地面、墻壁、桌面等絕緣,同時還要做好機回繞的保護接地,設備外殼與機架之間也需要絕緣,對于機架的接地線可以接在總接地線上,同時對于走線架的接地,可以接在機房的接地線上。
2.8 機房內(nèi)配線的防雷
對于需要進入到機房內(nèi)的所有外線電纜,都需要做好接地后方可進入機房,嚴格禁止不經(jīng)接地的外線進入機房進行使用,所有的外線及電纜的金屬外護套都應該在配線架上進行接地,同時配線架和交換機也需要進行聯(lián)合接地,二者可以共用一組接地體,但要盡量縮短配線架的接地線長度,不允許有纏繞的情況發(fā)生。
3 結(jié)語
鐵路已成為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎性設施,對交通運輸及人們的出行起著極其重要的作用,因此確保鐵路通信網(wǎng)絡的安全,也是保證鐵路安全運行的前提。為了確保鐵路通信網(wǎng)絡的安全,需要針對鐵路通信機房的特點,做好防雷的具體措施,盡量減少或避免雷擊對通信安全的危害,確保鐵路的安全運行。
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