當(dāng)前位置:首頁 > 通信技術(shù) > 通信技術(shù)
[導(dǎo)讀]摘要:隨著鐵路運(yùn)輸裝備技術(shù)水平的不斷提高,計(jì)算機(jī)集成技術(shù)、接口技術(shù)、及通信技術(shù)在鐵路信號(hào)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。鐵路信號(hào)系統(tǒng)對(duì)雷電的防護(hù)要求也就越來越高。根據(jù)站場中信號(hào)設(shè)備的分布的特點(diǎn),利用現(xiàn)代防雷手段,對(duì)鐵

摘要:隨著鐵路運(yùn)輸裝備技術(shù)水平的不斷提高,計(jì)算機(jī)集成技術(shù)、接口技術(shù)、及通信技術(shù)在鐵路信號(hào)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。鐵路信號(hào)系統(tǒng)對(duì)雷電的防護(hù)要求也就越來越高。根據(jù)站場中信號(hào)設(shè)備的分布的特點(diǎn),利用現(xiàn)代防雷手段,對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)綜合防雷,提高信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。
關(guān)鍵詞:鐵路信號(hào);綜合防雷;接地系統(tǒng);SPD

    通信、信號(hào)與控制系統(tǒng)等電子設(shè)備系統(tǒng),是列車安全、正點(diǎn)、高速、高密度運(yùn)行的重要技術(shù)裝備。鐵路信號(hào)系統(tǒng)故障將會(huì)使鐵路運(yùn)輸遭受巨大的經(jīng)濟(jì)損失和造成巨大的社會(huì)影響。而雷電災(zāi)害是電子集成設(shè)備系統(tǒng)故障的重要根源。由于微電子元件耐過壓能力低,而雷電高電壓以及雷電侵入時(shí)所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)都會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成干擾和損壞。對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)采用綜合防雷手段,可能將雷電災(zāi)害降低到最低的限度,減少信號(hào)系統(tǒng)遭受雷電損害的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)、還能保護(hù)線路范圍內(nèi)的人身安全,減小雷電電磁效應(yīng)對(duì)人身的傷害。

1 綜合防雷
   
建筑物內(nèi)的電子設(shè)備的雷電電磁脈沖安全防護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程,不是簡單的添加防雷元件和防雷設(shè)備便可一勞永逸的。而應(yīng)該采取機(jī)械室屏蔽、合理的布線、規(guī)范的接地和浪涌保護(hù)器的等多種措施相結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)雷電的綜合防護(hù)。
    計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),通信信號(hào)傳輸系統(tǒng)等設(shè)備的綜合雷電防護(hù)包括改善設(shè)備所處場地的電磁環(huán)境與合理浪涌防護(hù)裝置的安裝,可以有效地防止站場附近落雷形成的感應(yīng)雷和傳到雷進(jìn)入信號(hào)樓內(nèi)對(duì)機(jī)械室室內(nèi)設(shè)備造成破壞,危機(jī)行車安全。

2 建筑物的防雷要求
   
按照系統(tǒng)防護(hù)的概念,就是要優(yōu)化設(shè)備所處場所的電磁防護(hù)。而優(yōu)化電磁環(huán)境則是應(yīng)該做好建筑物的雷電防護(hù)。在規(guī)劃設(shè)計(jì)機(jī)械室時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮到防雷系統(tǒng),不僅對(duì)新建建筑,而且對(duì)已有建筑根據(jù)防雷的原理因地制宜的采取行之有效的方法。
2.1 建筑物防護(hù)
   
1)信號(hào)樓在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)設(shè)置良好的避雷帶或避雷網(wǎng),如果建筑物含有衛(wèi)星接收天線或者雷達(dá),則還可增加設(shè)置僅是為保護(hù)雷達(dá)和天線設(shè)備的避雷針,將雷達(dá)或天線設(shè)備置于避雷針的保護(hù)范圍之內(nèi)。
    2)避雷帶、避雷網(wǎng)“或避雷針”要有良好泄流地網(wǎng),即在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做好接地系統(tǒng),接地系統(tǒng)的布局直接影響均壓效果、等電位結(jié)構(gòu)和地電位反擊等。一般在建筑物基礎(chǔ)上做若干接地體,這些接地體連接成一體,構(gòu)成基礎(chǔ)接地體。此外。還應(yīng)設(shè)置環(huán)形接地體與基礎(chǔ)接地體搭接。
    3)新建建筑物中鋼筋做成屏蔽網(wǎng),主鋼筋和避雷帶或避雷網(wǎng)接為一體,構(gòu)成法拉第籠。
    以上這種做法可以是人地的雷電流在建筑物上的不鋼筋均勻分布,減少了雷電流周圍的雷電電磁脈沖。同時(shí)也是地電電位上升量變小,減小地電位反擊電壓。
2.2 內(nèi)部防護(hù)
   
在室內(nèi)為形成均壓等電位的結(jié)構(gòu),減少由雷電流引起的電位差。所有引入和引出的被保護(hù)空間的電源線和通信線路或其它導(dǎo)體都和雷電防護(hù)等電位搭接,使雷電流導(dǎo)入大地。根據(jù)防雷區(qū)域的劃分如圖1所示,通常將抗干擾能力較弱的電子設(shè)備放置于LPZ2區(qū)和LPZ3區(qū)。(LPZ:Lightning protection zone雷電防護(hù)區(qū))“內(nèi)部防護(hù)”可采用屏蔽、均壓和防閃絡(luò)措施。


    對(duì)機(jī)械室來說,屏蔽除了建筑物結(jié)構(gòu)的鋼筋構(gòu)成的屏蔽網(wǎng)外,指的是還要和內(nèi)部的其它金屬結(jié)構(gòu)如防靜電地板、電纜屏蔽層、金屬構(gòu)架等搭接并可靠的接地。這樣不盡可以防護(hù)雷電電磁脈沖的影響,若增加屏蔽層得厚度,和屏蔽網(wǎng)孔的密度還可以做到防高頻電磁波的干擾。
    等電位連接的目的是防止雷擊時(shí)。均衡建筑物內(nèi)參與等電位連接部件間的點(diǎn)位,使室內(nèi)所有金屬物間不會(huì)出現(xiàn)電位差,也就完成了室內(nèi)所有金屬物的均壓。

3 設(shè)備擺放位置和電纜屏蔽與布線
3.1 設(shè)備擺放位置
   
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、通信信號(hào)設(shè)備的擺放位置應(yīng)安置在不易受到感應(yīng)雷電干擾的地方。因此機(jī)械室不能設(shè)在建筑物的頂層,該處太靠近樓頂防雷系統(tǒng)的金屬網(wǎng)和避雷針。設(shè)備的擺放也不能太靠近外墻,尤其是拐角處,因?yàn)槔纂娏骶哂袃?yōu)先流經(jīng)最外層接地導(dǎo)入地下的特性,雷電流還將優(yōu)先流經(jīng)外墻的拐角處。設(shè)備應(yīng)擺放到機(jī)械室的中央,以便減少感應(yīng)瞬態(tài)過壓威脅的地方。
3.2 電纜的屏蔽與布線
   
電力電纜、數(shù)據(jù)通信、信號(hào)和電話電纜在機(jī)械室內(nèi)同樣可能受到雷電感應(yīng)過壓的威脅。機(jī)械室內(nèi)部得設(shè)備布線盡可能避開建筑物的頂部或墻內(nèi)可能泄放雷電流的導(dǎo)體。當(dāng)電源線和數(shù)據(jù)線纜之間形成的環(huán)形面積越大時(shí),從電磁耦合感應(yīng)的效果來說,它將會(huì)獲得更多的雷電能量,因此應(yīng)該盡量避免環(huán)形布線。電源、數(shù)據(jù)通信、信號(hào)和電話線纜應(yīng)彼此隔離的并排鋪設(shè)。不同的電纜可由不同的電纜槽防護(hù)如,電力電纜可由鋼質(zhì)電纜槽防護(hù),數(shù)據(jù)電纜可采用外層有禁書編織帶屏蔽層得電纜,其效果取決于材料、結(jié)構(gòu)和電磁波的頻率。

4 接地與等電位防護(hù)
   
在綜合防雷系統(tǒng)中接地是非常重要的一項(xiàng)措施。建筑物得外部防雷裝置避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)通過引下線向接地裝置泄放雷電流;內(nèi)部防雷裝置建筑物屏蔽必須與接地裝置搭接才能有屏蔽的效果;電子設(shè)備安裝的浪涌保護(hù)器必須與接地連接才有作用。接地終端系統(tǒng)的任務(wù)就是使雷電通常并且迅速的泄放到大地,搭接網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)就是最大程度的減小電位差和電磁場。
4.1 接地終端系統(tǒng)
   
按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB 21714.3—2008建議兩種基本類型的接地排列類型。1)A類排列:此種排列由水平或者垂直接地體連接至每一引下線,接地體的數(shù)目不少于2。2)B種排列:此種排列由建筑物外部環(huán)形導(dǎo)體(至少其總長度的80%)與土壤或基礎(chǔ)接地體接觸而成,此類為網(wǎng)絡(luò)狀。
建筑物內(nèi)如果只有耐雷能力極強(qiáng)的電氣集中設(shè)備時(shí),可采用A類接地布置,但最好采用B類。如果建筑物內(nèi)擁有大量電子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)交換系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)使用B類接地布置排列。
4.2 搭接網(wǎng)絡(luò)
   
為避免建筑物內(nèi)各種設(shè)備出現(xiàn)點(diǎn)位差的危險(xiǎn),必須建立低阻抗等電位連接網(wǎng)絡(luò)。低阻抗等電位連接網(wǎng)絡(luò)還可以減小電磁場的強(qiáng)度。一個(gè)典型的網(wǎng)狀搭接網(wǎng)要求建筑物上和建筑物內(nèi)的金屬部件多重相互連接(如混凝鋼筋、吊架、金屬管道、電纜槽、地板框架等)。同時(shí)還應(yīng)做一個(gè)搭接母線與屏蔽連接到一起。每一個(gè)金屬或?qū)щ姷牟考苯咏拥鼗蛘咄ㄟ^合適的SPD(浪涌防護(hù)裝置)接地。


    電子設(shè)備的保護(hù)地線可以用星形結(jié)構(gòu)或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與搭接網(wǎng)絡(luò)連接如圖2所示。采用星形接法時(shí),電子系統(tǒng)的所有金屬部件應(yīng)當(dāng)與接地系統(tǒng)完全隔離,而應(yīng)該通過與接地母線與接地系統(tǒng)連接。采用網(wǎng)狀接法時(shí),電子系統(tǒng)所有金屬部件不必與接地系統(tǒng)隔離,但應(yīng)當(dāng)通過多個(gè)搭接點(diǎn)將電子系統(tǒng)與接地系統(tǒng)連接。

5 SPT(浪涌防護(hù)裝置)
    SPD是“浪涌(沖擊)防護(hù)裝置”的英文縮寫。SPD是用來降低持續(xù)時(shí)間有限的浪涌(沖擊)過電壓和過電流的裝置,它可以是單個(gè)或者由多個(gè)非線性的元件組合而成的,也可以是線性元件和非線性元件多功能集合而成的。
    用于電氣電子設(shè)備的SPD為低壓SPD。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信、信號(hào)和電話線路的接口處安裝防雷設(shè)備是保證設(shè)備免受類還得關(guān)鍵一環(huán)。為實(shí)現(xiàn)等電位防護(hù),在電源和通信數(shù)據(jù)通道設(shè)置浪涌保護(hù)器。使電源線、通信線和數(shù)據(jù)線與地線之間在雷擊時(shí)實(shí)現(xiàn)宏觀上的等電位。用來限制由電源線侵入電源設(shè)備的雷過壓及過流的浪涌保護(hù)器叫做電源SPD。用來限制數(shù)據(jù)傳輸、通信、信號(hào)線侵入控制設(shè)備的雷過壓及過流的浪涌保護(hù)器叫過通道SPD。
    通道SPD應(yīng)做到“傳輸?shù)谝?,防護(hù)第二”,以保證數(shù)據(jù)交換傳輸能夠夠不間斷進(jìn)行,同時(shí)做到在雷害發(fā)生時(shí)能夠保護(hù)設(shè)備安全。電源SPD要求“安全第一,防護(hù)第二”,這是針對(duì)電源SPD工作在較大電壓和電流下,自身的安全比防雷重要。因?yàn)槔纂娛切「怕适录玈PD是常年接入使用的。
    雷害入侵時(shí)SPD應(yīng)該做到:
    1)動(dòng)作迅速。將過電壓抑制在保證設(shè)備安全的足夠低的值;
    2)SPD的功率與雷電的期望值大,可經(jīng)住大部分雷擊而不損壞;
    3)雷電作用完后,SPD必須立即自動(dòng)恢復(fù)常態(tài)。

6 結(jié)論
   
建筑物外部防護(hù)的目的是在建筑物及其附近遭受雷擊時(shí),減小入地雷電流產(chǎn)生的電磁感應(yīng)對(duì)室內(nèi)設(shè)備的影響。內(nèi)部防護(hù)的目的是遭受雷擊時(shí),阻擋大氣中的雷電電磁脈沖侵入室內(nèi)影響室內(nèi)設(shè)備。室內(nèi)設(shè)備的電源線路和通信信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸線路通過合理的布線可以減少雷電電磁脈沖對(duì)其的危害。設(shè)置SPD(浪涌保護(hù)裝置)目的在雷害發(fā)生時(shí)與地線結(jié)合,將入侵的小部分雷電流泄放的地下,并將雷電過壓降低到設(shè)備的耐壓水平下。
    通上述形成的防線,可以有效的防治雷害發(fā)生時(shí)雷過流、過壓及雷電的電磁脈沖對(duì)室內(nèi)計(jì)算機(jī)控制設(shè)備、通信信號(hào)設(shè)備的影響,完全實(shí)現(xiàn)等電位防護(hù)??梢杂行ПWC設(shè)備運(yùn)行的可靠性,提高站場運(yùn)輸效率。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動(dòng)力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉