淺析鐵路綜合雷電防護系統之一“接地系統”

龐軍 肅寧分公司靈壽電務工隊

概述

鐵路線路上每隔一段距離（約10KM 左右）就設有一個車站，車站把線路分隔成若干長度不等的區段，每一區段稱為區間，區間和車站組合就構成了廣為分布的鐵路網。為保證行車安，沿鐵路線路設有各種信號設備，道岔轉換設備，在車站設有區間閉塞裝置、車站聯鎖裝置、行車調度控制裝置、調車裝置等。這些設備與裝置也是鐵路運輸的基礎設施，他們統稱為鐵路信號設備或信號系統。該系統擔負著鐵路線路上各種行車設備狀態的信息傳輸和調度指令控制作用。

然而鐵路信號設備大部分都露天安裝，且直接與鋼軌相連。在這樣較為惡劣的工作環境中，因而鐵路信號系統常會受到外界的電磁場干擾，尤其是在雷暴天氣下，雷電甚至會對他們造成破壞。鑒于防護工作的復雜性、嚴峻性、重要性，故必須實事求是的結合各個不同現場的實際情況，因地制宜的進行綜合雷電防護的設計、施工，以確保國家和人民生命、財產的安全。

1、綜合雷電防護概述

雷電防護系統（LPS）

LPS 主要是外部LPS，為了減少泄放雷電流對設備影響，最好獨立安裝外部LPS，如條件不允許，也要使LPS 的主導體（接閃器、引下線）與精密設備單元的接地系統分離或絕緣。

LEMP 防護系統

LEMP 是雷擊電磁脈沖的英文縮寫。之所以會產生雷擊電磁脈沖的原因是由于電擊電流脈沖和雷電同時進行了傳播。曾對于雷擊電磁脈沖的防護是最近幾年以來，隨著微電子技術的發展而被人們所重視。在針對于鐵路進行的綜合雷電防護系統設計的過程當中，雷擊電磁脈沖進行防護是非常必要的。

2、接地系統

接地系統是鐵路綜合雷電防護的基礎，感應雷、傳導雷及各種操作過電壓、過電流、靜電最終都要通過地網泄放。本文結合鐵路實際運行工作的一些經驗，旨在說明鐵路綜合防雷系統中的接地系統的一些情況。

設置綜合環型地網（接地裝置）

在進行鐵路中和雷電防護系統的接地系統進行設計之時，一般來說是將信號樓的地網和其他建筑的接地相互連接，然后形成一個共用的接地系統。同時，這個由信號樓和其他建筑接地體共同連接而成的接地裝置，它們的總電阻不能超過1 歐姆。如果需要在附近增加新的建筑，那么在進行新建筑的建設過程當中，首先需要做的應該是將建筑的鋼筋焊接成自然接地裝置。需要注意的是。這個自然接地裝置的網格寬度必須在三米以下。同時在進行中和環形地網設計的過程當中，需要將機房建筑的四周設置相應的滑行地網，也就是我們所說的人工接地裝置。在對人工接地裝置進行設計的過程當中，需要注意的是人工接地裝置的設計應該有水平和垂直兩個方向的不同地體構成。

設置局部貫通地線

由于室外受條件限制只能設置簡易地網，按相關標準要求室外信號設備接地電阻值可在10 ～20Ω 之間，而機房建筑物的環型地網接地電阻值為小于1Ω，這樣室外設備感應的大部分過電壓和過電流就會通過電纜傳導至室內，從而極易損壞相關設備。為了解決上述問題，采用設置局部貫通地線的方法，將室內外地網用貫通地線連接，使室內、外設備的接地電阻相同，地電位相等，形成整個系統區域內共地。這將大幅減少通過電纜傳導至室內設備的過電壓和過電流，提高系統設備抗干擾能力，減少雷擊故障。從近年在站點實施的情況看，此方法取得了很好的防護效果。

機房設備接地匯集線及等電位連接

（1）在進行接地系統的設計過程當中，對于機房中的設備，也需要進行相應的防電保護。主要的做法是將機房內部的設備都接入到接地匯集線當中。需要注意的是我們所使用的接地匯集線，采用的一定要是紫銅排。并且這些自從派可以相互連接，在有需要的時候可以將這些紫銅牌構成相應的閉合回路。

在進行分享盤的連接過程當中，也需要進行相應的雷電防護。具體的做法是將分線盤的外殼進行接地處理。一般的做法是將其連接到接地匯集線上。或者再進行防護的過程當中，也可以直接加分線盤的外殼跟其他設備一些接地線同時連接，以達到進行接地的目的。

在進行接地匯集線連接的過程當中，需要對接地匯集線的外形進行合理設計。一般來說，接地匯集線都是由銅管組成的，具體的設計方法是讓這些銅管進行排列。需要注意的是在銅牌接相互連接的部分，長度不能超過60 毫米。

另外，再進行接地匯集線的設置的時候，需要將接地，匯集線步入到地網當中，再將基地會進行補錄到地網當中的時候，需要注意到的是。必須確保接地匯集線相互之間的間距要在五米以上。

一般來說，接地匯集線的布置，需要跟地面之間保持一定的垂直距離。為了能夠達到設備接地線進行接地的目的，一般來說，我們需要將這個垂直距離控制在2 到3 分米之間。同時在接地匯集線的布置的時候，需要使用絕緣體跟墻壁進行絕緣。

對于一些本身就帶有防靜電地板的建筑來說，也同樣需要進行相應的接地匯集線的安置，避免房間出現有可能的觸電事故。對于這種房間，在進行接地匯集線的安置過程當中，需要注意的要爛接地匯集線與防靜電地板有著一定的距離，一般來說，這個距離要保持在三到五厘米。同時接地匯集線也需要盡可能的接近設備，以方面對設備進行保護。同時也可以讓接線顯得更為的簡潔。需要注意的是，對于房間內部一些含有金屬或者金屬接地的設備，這些設備都需要跟墻體進行絕緣。并且這些金屬的外殼，也需要跟房間內所設置的總結地，匯集線進行相互連接。

（2）室內金屬機架、柜的連接。為了能夠有效地保證鐵路周邊的建筑做到極為安全的防護措施。對于室內放置的一些金屬架或者其他具有金屬外殼的設備，也需要對其進行接地連接，避免出現有可能的觸電事故。對于一些面積較大的建筑來說，為了能夠確保機房能夠做到完全的安全，我們可以對在機房內部設置一個總接地匯集線。然后將機房單中的一些其他設備、或者一些其他的接地線匯集到一起與機房的總結地匯集線相互連接，以達到對房間進行決定的目的。

機房面積較大時，可以設置與地網單點冗余連接的總接地匯集線。控制臺室、繼電器室、計算機房的接地匯集線可分別與總接地匯接線單點連接,也可相互連接后與總接地匯接線單點連接。

機房分布在幾個樓層時，各樓層可設置總接地匯集線，總接地匯集線間應采用50mm2 有絕緣外護套的銅線焊接或加線鼻栓接；如總接地匯集線的引出位置間隔較遠，則分別用引出線直接引入地網。

接地匯集線與其他接地匯集線在環形接地裝置上的連接點之間距離宜大于5m。避雷帶的引下線在環形接地裝置上的連接點，與接地匯集線在環形接地裝置上的連接點間距應大于5m。

室內走線架、組合架、電源屏、控制臺、機架、機柜等與接地匯集線，控制臺室、繼電器室、計算機房的接地匯集線與總接地匯接線，各樓層總接地匯集線之間，電源室防雷箱與接地匯集線之間，防雷柜與分線盤處接地匯集線之間，自來水管、暖氣管道等金屬物體都與環形接地裝置之間，用毫歐表進行測試，電阻應小于0.1Ω。

3、結束語

本文通過對鐵路接地系統的不同概念和情況的描述，從而利于在建設過程中對施工質量的檢查和監督。