2022年铁路信号设备电磁兼容及雷电电磁脉冲防护实施意见-实用 .pdf
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1、附件铁路信号设备电磁兼容及雷电电磁脉冲防护实施意见目录1 总则. 3 2 铁路信号设备电磁兼容和雷电防护的基本要求. 4 2.1 电磁兼容试验 . 4 2.2 雷电防护试验 . 4 3 铁路信号设备专用防雷保安器(SPD)的基本要求 . 5 3.1 一般要求 . 5 3.2 电源防雷保安器的要求 . 6 3.3 信号传输线防雷保安器的要求. 7 3.3.1 安装在室内的信号传输线防雷保安器(SPD)的要求 . 7 3.3.2 安装在室外的信号传输线防雷保安器(SPD)的要求 . 10 4 铁路信号设备用防雷元件的基本要求. 10 5 铁路信号设备综合防雷的基本要求.11 5.1 信号楼的直击雷
2、防护和屏蔽.11 5.1.1 既有信号楼 .11 5.1.2 新建信号楼 .11 5.2 室外信号设备的直击雷防护和屏蔽. 12 5.3 接地系统 . 13 5.3.1 一般要求 . 13 5.3.2 既有信号楼接地系统改造. 14 5.3.3 新建信号楼接地系统建设. 15 5.4 接地汇集线及等电位连接. 16 6 防雷设备设置、安装和施工的基本要求. 19 6.1 一般要求 . 19 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 24 页 - - - - - -
3、- - - 2 6.2 电源防雷保安器( SPD). 20 6.3 信号传输线防雷保安器( SPD). 20 7 其他要求 . 22名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 24 页 - - - - - - - - - 3 1 总则1.0.1为统一铁路信号设备电磁兼容性及雷电电磁脉冲的防护标准,提高信号设备抵抗电磁干扰能力,防止或降低雷电的危害,保证信号设备安全工作,制定本实施意见。1.0.2信号设备本身应有符合规定的承受过电压和过电流的能力。1.0.3 根据铁道信
4、号设备雷电电磁脉冲防护技术条件 (TB/T 3074-2003) ,铁路信号设备雷电电磁脉冲安全防护,应当采取以下措施:a. 改善信号设备所处场地及机房电磁环境条件;b. 机房和线路屏蔽;c.等电位连接;d. 合理布线;e. 在所有信号设备与外线的接口处设置防雷保安器等;f.良好地接地。雷电电磁脉冲安全防护框图见图1。1.0.4 信号传输线防雷保安器应集中设置在分线盘处或防雷分线室内,并符合故障安全原则。图1 雷电电磁脉冲安全防护框图面向EMC的雷电电磁脉冲防护改善信号所处场地电磁环境接闪系统建筑物结构金属网等电位连接建筑物的外部防护建筑物内部防护接地系统接地汇集线入口处设备防雷保安器名师资料
5、总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 24 页 - - - - - - - - - 4 2 铁路信号设备电磁兼容和雷电防护的基本要求2.1 电磁兼容试验2.1.1所有上道的铁路信号设备须按照铁道信号电气设备电磁兼容性试验极其限值(TB/T 3073-2003)规定进行电磁兼容性能测试,受试设备经试验后功能不正常,即对电磁兼容的抗扰度不合格。2.1.2电源端口必须符合 TB/T 3073-2003 表 1 传导发射的限值规定、机箱端口必须符合TB/T 3073-2003
6、表 2 辐射发射的限值规定。2.1.3 铁路信号设备的机箱端口、输入输出端口、电源端口和地线端口必须符合TB/T 3073-2003 标准表 3-表 6 抗扰度试验限值规定。2.1.4 应用于电气化牵引区段并与钢轨连接的信号设备,应按照TB/T 3073-2003 标准附录 A 进行牵引电流传导性干扰(即不平衡牵引电流抗干扰度)试验。2.2 雷电防护试验2.2.1所有与电源馈线、信号传输线和钢轨连接的信号设备,其整体防护水平必须按照TB/T 3074-2003 第 9 章“ 信号设备雷电电磁脉冲防护水平” 的要求进行设备整机的室内动态模拟试验,测试其对雷电电磁脉冲的抗扰度。受试设备经试验后功能
7、不正常,即对雷电电磁脉冲的抗扰度不合格。2.2.2 信号设备动态模拟试验的等级应根据信号设备的安装环境来选择,信号设备的安装环境类别有下列几种: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,进入室内后沿给信号设备供电的电源电缆敷设的电气环境;d室内信号设备与户外信号传输电缆或架空电力线路相联的电气环境。e室外信号设备与钢轨连接的电气环境。2.2.2信号设备动态模拟试验的等级如表1 所示:室内信号设备动态模拟试验选试验等名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -
8、 - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 24 页 - - - - - - - - - 5 级 14 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。表 1 试验等级的选择安装环境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 05 1 05 1 B 2 2 1 2 1 2 C 3 4 2 4 2 2 D 4 * * 4 2 4 E x 特定*特定*特定*特定*特定*特定*: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20 kV,线线试验电压为
9、10 kV;电力系统为埋地电缆线路时,线地试验电压为10 kV,线线试验电压为5 kV;试验等级 13 的设备连线都是室内设备间的连线,与室外无关;试验等级4 的设备与户外线路相连。试验等级X 为试验最严酷的等级,由设备安装地点决定。2.2.3 信号设备动态模拟试验的试验波形分别为:与电源馈线连接的设备用4/300 s波形,与信号传输线连接的设备用10/700s 波形,试验电压幅值按表1 选择。与钢轨连接的设备,用 10/200s波形,试验电压幅值10kV。动态模拟试验进行正、负极性各5 次,间隔为 1 min 的线地和线线冲击试验。2.2.4 对某些易于遭受地电位反击而损坏的铁路信号设备,如
10、轨道电路设备,还应进行直击雷反击模拟试验。用1.2/50 s波形,试验电压幅值10kV,进行正、负极性各5 次,间隔为 l min 的线地和线线冲击试验。3 铁路信号设备专用防雷保安器(SPD)的基本要求3.1 一般要求3.1.1 铁路信号设备雷电电磁脉冲安全防护必须采用技术先进、经济合理、安全实用、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 24 页 - - - - - - - - - 6 经合法认证并符合铁路电子设备用防雷保安器(TB/T 2311-2002)标准
11、要求的信号设备专用防雷保安器( SPD) ,各种防雷装置必须有产品强制认证的标志。3.1.2 铁路信号设备专用防雷保安器(SPD)必须符合被保护信号设备的特定要求,并与被保护信号设备的绝缘相匹配。3.1.3 防雷保安器接入信号系统后,不得改变原信号系统的性能,不得影响被防护设备的工作,受雷电电磁脉冲干扰时,应保证信号设备不得造成进路错误解锁、道岔错误转换、信号错误开放等危险状态。3.1.4 铁路信号设备专用防雷保安器(SPD)应在信号设备受雷电电磁脉冲干扰时不间断使用。 雷电过后雷电防护设备应立即恢复正常状态。3.2 电源防雷保安器的要求3.2.1 设置在室内配电盘处的电源防雷箱应有故障告警、
12、雷电计数器和状态显示等功能。这些功能必须工作准确可靠,在雷击时能正常工作。3.2.2 用三相电源供电的机房,电源防雷保安器应采用相线相线( L L)间、相线 -保护地线( LPE)间和中性线 保护地线( NPE)间的全模防护。 信号系统中三相电源防雷设备不得使用相线-中性线( LN)间加模块、中性线 -保护地线( NPE)间加空气间隙的所谓 3+1 防雷模式。3.2.3 信号电源设备专用防雷保安器,不得采用可导致续流、短路的空气间隙、气体放电管等元件与电源线并联,也不宜单独采用易于劣化的压敏电阻器与电源线并联。3.2.4 安装在信号设备机房各个位置的电源防雷保安器(SPD)应按表 2 选取冲击
13、通流容量和限制电压。表 2 信号设备机房的电源防雷保安器冲击通流容量和限制电压的选取防护区交 流 电 源 防 雷 保 安 器直流电源防雷保安器(注3)户外交流电源馈线引入(引出)处(I )供电设备前(II )信号设备电源接口前(III )冲击通流容量限制电压冲击通流容量限制电压冲击通流容量限制电压冲击通流容量限制电压少雷区10KA 1500V 5KA 1000V 5KA 500V 5KA 200V 中雷10KA 1500V 10KA 10KA 500V 5KA 200V 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整
14、理 - - - - - - - 第 6 页,共 24 页 - - - - - - - - - 7 区1000V 多雷区20KA 1500V 10KA 1000V 10KA 500V 10KA 200V 强雷区40KA 1500V 20KA 1000V 10KA 500V 10KA 200V 注 1: “户外交流电源馈线引入 ( 引出)处” ,一般指线路跨越LPZO防护区进入LPZ1防护区后的信号设备机房所在建筑物的总电源配电柜( 架) 与外线接口。“供电设备前” ,一般指线路进入LPZ1防护区, 信号系统设备机房低压配电柜(架)后,稳压器或UPS (不间断电源)设备前。 “信号设备电源接口前”
15、 ,一般指线路进入LPZ1 防护区,在信号设备或计算机终端电源插头前。注 2: 信号设备电源接口前安装的交流电源防雷器,若并联型电源防雷器限制电压达不到要求时,应采用带滤波器的串联型电源防雷器,电源防雷器的功率应大于被保护设备总用电量的 1.2 倍。注 3:直流电源防雷保安器选取,工作电压110 V 时,限制电压为200 V;工作电压220 V 时,限制电压为 500 V。3.2.5室外半自动闭塞电源、 自动闭塞电源、 道口信号电源以及驼峰室外设备电源等室外设备供电电源线的防雷保安器,冲击通流容量和限制电压应按表3 选取。表 3 室外信号设备用交流电源防雷保安器冲击通流容量和限制电压的选取防护
16、区供电设备前的交流电源防雷保安器冲击通流容量限制电压少雷区10kA 1000V 中雷区10kA 1000V 多雷区20kA 1000V 强雷区20kA 1000V 3.3 信号传输线防雷保安器的要求3.3.1 安装在室内的信号传输线防雷保安器(SPD)的要求3.3.1.1 与室外信号传输线相连的信号设备专用防雷保安器按表4 的原则选取冲击通流容量、按表 5 的原则选取限制电压。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 24 页 - - - - - - - - - 8
17、 表 4 与室外信号传输线相连的信号设备防雷保安器冲击通流容量的选取防护区信号传输线防雷保安器冲击通流容量( kA)限制电压( V)少雷区5 见表 5 中雷区5 见表 5 多雷区10 见表 5 强雷区10 见表 5 表 5 与各种室外信号传输线相连的信号设备用防雷保安器限制电压的选取信号设备名称限制电压( V)1 轨道电路发送或接受端190 、330 、500 、700 注 1 2 信号点灯、道岔表示、道岔启动( 220V 时) 700 3 道岔启动( 380V 时)1000 4 220V 交直流回路700 5 110V 交直流回路500 6 60V 交直流回路330 7 36V 以下交直流回
18、路190 8 驼峰测量设备、调度集中、调度监督 60 9 驼峰机车遥控设备190 注 1: 工作电压小于 36V 时,限制电压应 190V、工作电压 36V60V 时,限制电压应 330V、工作电压 60V110V 时,限制电压应 500V 工作电压 110V220V时,限制电压应 700V。3.3.1.2 室内采集、驱动信号传输线防雷保安器按表6 的原则选取冲击通流容量和限制电压 。表 6 室内采集、驱动信号传输线防雷保安器冲击通流容量和限制电压的选取名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -
19、 - - - 第 8 页,共 24 页 - - - - - - - - - 9 防护区信号传输线防雷保安器冲击通流容量( kA)限制电压( V)少雷区- - 中雷区1.5 60 多雷区1.5 60 强雷区1.5 60 3.3.1.3 室内视频信号传输线防雷保安器按表7 的原则选取冲击通流容量和限制电压。表 7 室内视频信号传输线防雷保安器冲击通流容量和限制电压的选取防护区信号传输线防雷保安器冲击通流容量( kA)限制电压( V)少雷区- - 中雷区1.5 10 多雷区1.5 10 强雷区1.5 10 3.3.1.4 室内 RS232 、RS422、RJ45接口信号传输线防雷保安器按表8 的原则
20、选取冲击通流容量和限制电压。表 8 室内 RS-接口信号传输线防雷保安器冲击通流容量和限制电压的选取防护区信号传输线防雷保安器冲击通流容量( kA)限制电压( V)少雷区- - 中雷区1.5 40 多雷区1.5 40 强雷区1.5 40 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 24 页 - - - - - - - - - 10 注:表中少雷区注释处是否设通道防雷保安器,可根据下列因数酌情考虑, 并按中雷区加以防护:a 信号设备所在建筑物曾遭雷击,信号设备曾有雷害;
21、b 信号设备所在建筑物附近有曾遭雷击的高大建筑物或构筑物;c 与外界相连的信号传输线架空引入,或用无接地外护套的电缆引入;d 信号设备受站内吊车等大用电设备的间歇影响, 以及交流电气化铁路系统的牵引电流影响。3.3.2 安装在室外的信号传输线防雷保安器(SPD)的要求3.3.2.1 安装在室外的信号传输线防雷保安器(SPD)按表 9 的原则选取冲击通流容量、按表 5 的原则选取限制电压。表 9 室外信号设备信号传输线防雷保安器冲击通流容量的选取防护区信号传输线防雷保安器冲击通流容量( kA)限制电压( V)少雷区10 见表 10 中雷区10 见表 10 多雷区20 见表 10 强雷区20 见表
22、 10 4 铁路信号设备用防雷元件的基本要求4.0.1 防雷保安器中采用的压敏电阻器必须符合电子设备用压敏电阻器总规范(GB 10193-88)和铁路信号设备雷电防护用氧化锌压敏电阻器(TB/T 2312-92)的要求。4.0.2 防雷保安器中采用的气体放电管必须符合电信设备雷过电压过电流用气体放电管通用技术规范 (GB 9043-1999)和铁路信号设备雷电防护用气体放电管(TB/T 2310-92)的要求。4.0.3 防雷变压器必须符合铁路信号设备雷电防护用变压器(TB/T 2653-2003)第 5名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - -
23、- - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 24 页 - - - - - - - - - 11 章的要求。5 铁路信号设备综合防雷的基本要求5.1 信号楼的直击雷防护和屏蔽5.1.1 既有信号楼5.1.1.1 信号楼的直击雷防护装置由接闪器、引下线和接地装置组成。 接闪器应采用避雷网和避雷带,不应采用避雷针和其它非常规接闪装置。(邱:这是考虑无线电台的天线大部分安装在车站建筑物顶端,无法回避,解决的办法是将地网扩大、在建筑物四周做合格的环形接地装置并增加垂直接地体。 )5.1.1.2 避雷带宜采用直径不小于8mm热镀锌圆钢沿房顶周边设置一圈。避雷网在房顶
24、用 40 4mm 热镀锌扁钢构成不大于3m 3m 的网格, 所有网格交叉处电焊连接并且与房顶避雷带多处 焊接,热镀锌钢材的镀层厚度为2060m 。5.1.1.3 引下线宜采用 直径不小于 8mm热镀锌圆钢 或 40 4mm 热镀锌扁钢沿信号楼外墙面向下垂直敷设,引下线上端与避雷网和避雷带焊接连通,下端与信号楼综合接地体焊接。引下线的设置不少于4 根。并在每一引下线设置断接卡,以方便接地电阻测试,断接卡连接片和连接片固定螺栓应当使用铜材。5.1.1.4 须做大空 间屏蔽的 既有车站信 号楼可采 用外墙敷 设金属网格 ,网孔尺 寸为5m 5m,材料宜选用 40 4mm 热镀锌扁钢。5.1.1.5
25、含计算机等电子设备机房屏蔽应首选钢材做屏蔽材料,鉴于经济和美观的原因可选用铝材。机房顶面和墙面屏蔽可选用铝合金扣板平贴敷设构成,机房门窗可使用网孔小于 80 80mm 的铝合金网或 网孔小于 60 60mm 的铜网,门窗的屏蔽材料与墙面铝合金板采用截面积不少于16mm2的铜带可靠连接。所有屏蔽都应与信号楼环形接地装置 (或基础接地体)连接。5.1.2 新建信号楼5.1.2.1 信号楼在选址上除考虑生产需要,生活方便外,还应尽量选在土壤电阻率较低,腐蚀性较小,易于改善信号设备机房电磁环境的位置。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -
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