鐵路通信機房和設備的防雷技術與實踐

摘要：隨著鐵路信息化建設的不斷發展，鐵路通信網成為保障行車安全、提高運輸效率的重要工具。由于鐵路的自身

特點，決定了大部分的通信機房和設備都分布在鐵路的沿線。本文從鐵路通信設備防護措施出發，重點探討了鐵路通信

機房以及設備防雷安全防護，確保鐵路通信系統的正常工作，更好的為鐵路運輸服務。

關鍵詞：鐵路通信機房 設備 雷擊 防雷

中圖分類號：TN974文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2012)02(c)-0000-00

1 雷電對鐵路通信設備的危害

雷擊導致通信設備癱瘓是比較常見的一種事故，雷擊事故與氣候條件聯系緊密，由于鐵路線路支叉繁多，沿線通信機房

大多分布在鐵路兩側，有些機房處在山區及雷雨較多的地區，設備被雷擊的事件時有發生。同時如果設備接地不良，也

會引發雷擊事故。對鐵路行車安全造成影響，甚至會波及到整條運輸線或整個鐵路運輸樞紐的正常運轉。

2 防雷的基本原則

2.1系統防護原則

通信設備的防雷包括外部防雷和內部防雷兩個系統，外部防雷主要是防直擊雷，，它由接閃器、引下線和接地裝置組成

。內部防雷主要包括防雷電感應、防反擊、防雷電波入侵以及人身安全，它是指除了外部防雷系統外的所有附加措施。

這些措施可能會減少雷電流在需要防雷的空間內產生的電磁效應，防止雷電損壞機房內的電氣設備，這是外部防雷系統

無法保證的。

2.2 概率防護原則

雷電防護是概率防護，只能盡量減少遭受雷擊的可能性。通信設備的防雷不能保證100%不遭受雷擊損壞。

（1） 雷電本身就有一定的隨機性，雷電參數具有一定的統計性質，如直擊雷的繞擊特性，雷電流幅值，波形等都具有

統計性。這些都決定了防護措施不能100%提供保護。

（2） 防雷裝置不能阻止雷閃的形成

（3） 防雷器件不能理想地消除所有干擾電壓/電流。采取笨哦戶措施的根本目的在于保證由干擾引起的大部分能量不擴

散到裝置的易損部件以及維護人員。

3 通信設備的防雷

一般來說，建筑物的避免雷擊的途徑大致有四條：

(1) 疏導，即將雷云中的電荷疏導至大地，從而避免直接雷擊或感應雷擊電流流經被保護的建筑物或設備，從而使這些

建筑物或設備免受雷擊。

(2) 隔離，即將雷電信號和被保護物隔離開來從而避免雷擊。

(3) 等位，即將鐵塔地、工作地、建筑物的公共地等置于同一電位。

(4) 消散，即釋放出異性電荷和雷云中的電荷進行中和，從而阻止雷電的形成

根據上述通信設備避免雷擊的幾個途徑在實際通信設備使用中采取對應的防雷措施進行防護。

疏導：控制雷擊點通過避雷針引導雷電流安全入地，以保護建筑物及通信設備免遭雷

擊。其保護原理是：當雷云放電接近地面時，它使地面的電場發生畸變，在避雷針(避雷線)

頂部形成局部電場強度畸變，以影響雷電先導入電的發展方向，引導雷電向避雷針(避雷線)

放電，再通過接地引下線、接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護物免受雷擊。整個站

場的雷電防護系統一定要有良好的避雷針、下引線和統一的接地網，采取完善的直擊雷防

護措施。避雷針應選擇質量優良，保護范圍大，不會對環境造成污染，不會對通信產生干

擾的產品。

隔離。必須在車站的供電系統、天饋系統、信號采集傳輸系統、程控交換系統、計算機網絡系統、機房接地系統等進行

可靠有效的防護，在攔截、分流、均衡、接地、布線、布局等方面作完整的，多層次的綜合防護。將室外信號系統設備

置于與大地連接的金屬箱、盒(最好是鐵質)內，金屬箱、盒必須良好接地，使得信號系統處于雷電電磁脈沖屏蔽中。

等位。由于機房存在多類接地系統，其沖擊接地電阻不均衡，在雷擊發生時，雷電流引起地電位差，造成“地電位反擊

”，使人員和設備遭受損害。雷電防護的原則是“等電位”。等電位連接，是用連接導線或過電壓保護器，將防雷裝置

、建筑物的金屬構架、金屬裝置、外來導體物、電氣設備和電源裝置等連接起來，將各類設施都置于同一電位。

消散。對一些重要的通信工程來說，可以考慮安裝放射性避雷裝置。放射性避雷裝置可以說是目前世界最先進的防雷保

護裝置之一。放射性避雷裝置的關鍵部分是放射源，它能連續自行發射A粒子，使周圍空氣電離產生大量電子。在雷電場

的作用下這些電子不斷加速，對空氣產生連鎖的多極電離或雪崩電離，形成與電場強度成正比的電子流，這時產生的由

放

射源指向雷云的電離通導會永不間斷地中和及釋放空間電荷，把已有的低電場消除掉，把

可能形成的高電場降為低電場，從而有效地防止發生雷擊，起到顯著的消雷作用。

4 通信局的防雷接地的具體方法

通信局點的接地系統包含：接地體、接地總匯集線、接地引入線、接地排等。其中接地體就是買入地中直接與打的接觸

的金屬導體，也就是通常說的地網；接地總匯集線是建筑物內各種接地線匯接的地方，可以理解為建筑物內部的總接地

排；接地引入線室建筑物內接地總匯集線與接地體之間的連接線。有了接地引入線連接到地網，接地總匯線才算是連接

到了地網；接地排就是從接地總匯集線上接出到建筑物各層或各個房間中的接地裝置，各機房內通信設備的接地，都接

到機房的地排上。

設備接地的路徑為：設備的接地線→接地排→接地總匯集線→接地引入線→接地體，就實現了設備與大地的接地連接。

對于比較簡陋的機房。機房內的接地排也可以是看做是整個局點的接地總匯集線。這是總結地排上直接連接接地引入線

到接地體就可以了。

對于通信局點而言，很重要的一點就是建筑物的防雷接地和建筑物內通信設備接地應共用一個接地體。

對于防雷而言其中最重要的就是通信局點一定要等電位連接

（1） 通信局點內，應采用通信設備的工作接地、保護接地、建筑物的防雷地合用一組接地體的聯合接地方式。

（2） 對于鐵路移動通信站，要求機房地網、鐵塔地網、配電變壓器地網連成一個統一的地網。

5 結語

防雷是一個十分復雜的系統技術問題，多個環節共同發揮作用，才能起到整體的防雷功效，只要存在一處簿弱環節，雷擊損

壞設備的情況就隨時會發生。因此通信設備對防雷工程設計應遵循層層設防、分級保護、統籌考慮，全面系統防護的原則

。鐵路通信系統是保障鐵路運輸安全，實現鐵路現代化和信息化的重要基礎設施。隨著高速鐵路的快速發展，鐵路通信

系統顯得越來越重要，做好鐵路通信設備的防雷是保證鐵路通信系統正常運行的必要保障。