铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件

10 接地要求及技术参数
10.1 为保证信号系统设备的整体防护效果，要求信号设备机房有良好的保护地线PE。
10.2 采用共用接地系统的信号设备机房，其接地电阻值应小于4欧姆。单独设置防雷保护地时，其接地电阻值应小于10欧姆；信号系统设备含计算机设备时，其接地电阻值应小于4欧姆。
10.3 采用共用接地系统的信号设备机房，应将电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、信号设备工作地、防静电接地、金属屏蔽电缆外层、保护地及防备保安器接地端子等以最短的距离分别就近接到等电位接地排上。
10．4 单独设置避雷针的信号设备机房建筑物，避雷针引下线在地网上的引接点和等电位接地排与地网之间的连线引接点，应相距10m～15m，条件不允许时也不应小于5m。该接地引入线长度不宜超过30 m．采用40 mmX4mm镀锌扁钢或不小于95mm2的多股铜线。接地引入线应作防腐、绝缘处理，井不允许接近地下金属管线和水沟。裸露在地面上的部分，应有防止机械损伤的措施。
10.5 采用共用接地系统的机房，有可能因避雷针、避雷带遭雷击使地电位上升，同时使与地网相连的工作地电位上升，并在其与信号传输线、电源线间出现瞬态过电压，因此应在可能出现瞬态过电压的线路上设置防雷保安器，不允许漏防。
10．6 未采用共用地接地系统的信号设备机房，为防止地电位反击，保护地线不应与建筑物避雷针、避雷带接地共用同一接地体，并要求信号设备保护地线PE的接地体与避雷针、避雷带的接地体之间距离大于20m；不能满足20m时，要采用绝缘电线引人。在室内任何地方，保护地线不得与电力系统的中性线连接。
10．7 信号设备机房需要另设保护地线PE时，接地材料的选择，要充分考虑其导电性、热稳定性、耐腐蚀性和承受电流的能力。一般宜采用热镀锌钢材、铜材及其他新型材料。采用热镀锌钢材时规格要求如下：
钢管50mm，壁厚应不小于35mm；
角钢 应不小于50 mm x 50 mm x 5 mm；
扁钢 应不小于 40 mm X 4 mm。
严禁用裸铝线作接地材料。
垂直接地体长度一般为1.5m～2.5m；接地体之间距离一般为接地体长度的1．5～2倍。当垂直接地体埋设有困难时，可设多根环形水平接地体，其彼此间隔可为 1m～1．5 m．且应每隔 3 m相互焊接连通一次。接地体埋深为上端距地面不小于0.7m;在寒冷地区，接地体应埋设在冻土层以下。
10.8 机房内环形接地排宜采用铜材做成排状，铜排长度由出线数决定，厚度不小于4mm，宽度不小于25 mm，在距地面0.3m处墙上明装。机房环形接地排与接地体间的接引线，应采用有绝缘外护套的铜导线，其截面积应不小于 40mm2。机房环形接地排接至电源防雷保安器的接地线，应采用有绝缘外护套的铜导线，其截面积应不小于4mm2。接至通道防雷保安器的接地线，其截面积应不小于 1．5 mm2。接地体与接地线连接应用电焊或气焊，焊接处应涂沥青防腐。
10. 9 接地电阻值难以达到要求时，可采取换土、添加降阻剂、外引等方式加以改善，但外引长度不应超过30m。外引材料为镀锌扁钢时，其截面积应不小于40mmX 4mm。
附 录A
（资料性附录）
雷电防护区的划分和做符合要求的等电位连接的图示








图 A.1

注。图中所示的电力电缆和通信电缆的屏蔽层或金属外护套与地网等电位接地排直接连接，电力电缆和通信电缆
金属芯线通过防雷保安器与地网等电位接地排间接连接。
附 录B
（规范性附录）
有关电线电缆敷设的要求
B.1 在墙上敷设的电线、电缆、光缆及管线和其他管线间的间距应符合表B．1的规定。
表B.1 墙上敷设的电线、电缆、光缆及管线和其他管线间的间距表
其他管线 最小平行净距
mm 最小交叉净距
mm
电缆、光缆及管线 电缆、光缆及管线
直击雷防护装置引下线 1000 300
保护地线 50 20
给水管 150 20
热力管（不包封） 500 500
热力管（包封） 300 300
如墙上敷设的电线、电缆长度超过6000mm时，与直击雷防护装置引下线的最小交叉净距应按下式计算：
S≥0.05L
式中：
S——交叉净距，单位为毫米（mm）；
L——交叉处直击雷防护装置引下线距地面的高度，单位为毫米（mm）。
B.2 通信信号电缆和电力电缆的间距应符合表B.2的规定。
表B.2通信信号电缆和电力电缆的间距表
类别 与通信信号电缆接近的情况 最小净距
mm
380V电力电缆
<2kV&#8226;A 与线缆平行敷设 130
有一方在接地的金属线槽或钢管中 70
双方都在各自的接地的金属线槽或钢管中 10
380V电力电缆
2KV&#8226;A～5KV&#8226;A 与线缆平行敷设 300
有一方在接地的金属线槽或钢管中 150
双方都在各自的接地的金属线槽或钢管中 80
380V电力电缆
>5KV&#8226;A 与线缆平行敷设 600
有一方在接地的金属线槽或钢管中 300
双方都在各自的接地的金属线槽或钢管中 150
B.3 通信信号电缆与附近可能产生高电平电磁于扰的电力电缆等电气设备之间应保持必要的间距，
应符合表B.3的规定。
表B.3 通信信号电缆与其他干扰源的间距
其他干扰源 与通信信号电缆接近的情况 最小间距m
配电箱 与配线设备接近 ≥1.00
电梯、变电室 尽量远离 ≥2.00

9 信号设备雷电电磁脉冲防护水平的测试
9.1 测试范围
9.1.1 所有上道的信号设备应当用 GB／T 17626．5-1999规定的室内动态模拟试验来测试其对雷电电磁脉冲的抗扰度。所有信号设备在外部未加任何防雷设备时应通过表10的第1级试验。
9.1.2 设计的信号设备整体防护方案应当用GB/T 17626．5—1999规定的室内动态模拟试验来验证。
9.2 性能判据
动态模拟试验的性能判据分为A、B两种：判据A为受试设备经试验后，在本设备技术规范内性能正常；判据B为受试设备经试验后，在本设备技术规范内功能或性能暂时降低或丧失，但能自行恢复。
安全备的性能判据采用A，非安全设备的性能判据采用B。
受试设备经动态模拟试验后用上述判据判别，雷电电磁脉冲的抗扰度不合格者应加强雷电防护措施。
9.3 试验等级选择
信号设备动态模拟试验的试验等级应根据信号设备的安装情况来选，信号设备的安装类别可能有下列几种：
a） 室内电缆隔离良好，甚至短线路也有隔离良好的电气环境。
b） 电源电缆和信号电缆在室内相互并行的电气环境。
c） I／O线、信号传输线为户外电缆，进人室内后沿给信号设备供电的电源电缆敷设的电气环境。
d） 在非人口密集地区，室内信号设备与户外信号传输电缆和架空电力线路相联的电气环境。
e） 信号设备与钢轨连接的电气环境。
信号设备动态模拟试验的试验等级如表10所示：室内信号设备动态模拟试验选试验等级1～4级；室外信号设备动态模拟试验选试验等级4级或试验等级X级。
9.4 试验方法
9．4．1 与电源馈线连接的设备，用4/300uS波形，电压幅值根据表10选择，进行正、负极性各5次，间隔为1min的线——地和线——线冲击试验。
9.4.2 与信号传输线连接的设备，用波形10／700us, 按表10试验等级进行正、负极性各5次，间隔为1min的线——地和线——线冲击试验。
9．4．3 与钢轨连接的设备，用电压幅值10kV，波形10/200us进行正、负极性各5次，间隔为lmin的纵向和横向冲击试验。
9．4．4 对雷击大地使地电位上升易被反击的设备，应进行直击雷反击模拟试验，以电压幅值 10 kV，波形l．2／50us进行正、负极性各5次，间隔为lmin的线——地和线——线冲击试验。
表10 试验等级的选择
安装类别 试验等级 试验电压 ±10%
KV
电源 不平衡线路/长距离总线 平衡线路
线——地 线——线 线——地 线——线 线——地 线——线
A 1 1 0.5 1 0.5 1 －
B 2 2 1 2 1 2 －
C 3 4 2 4 2 2 －
D 4 a a 4 2 4 －
E X 特定 特定 特定 特定 特定 特定
注：试验X位试验最严酷的等级，由设备安装地点决定。
a 由当地电力系统等级决定：电力系统为架空电力线路时，线——地试验电压为20KV，线——线试验电压为10KV；电力系统为埋地电缆线路时，线——地试验电压为10KV，线——线试验电压为5KV；试验1~3的设备连线都是室内设备间的连线，与室外无关，试验4的设备与户外线路相连。