摘要：跟着铁路运送配备技能水平的不断进步，计算机集成技能、接口技能、及通讯技能在铁路信号体系中广泛应用。铁路信号体系对雷电的防护要求也就越来越高。依据站场中信号设备的散布的特色，运用现代防雷手法，对铁路信号体系归纳防雷，进步信号体系运转的牢靠性与稳定性。
要害词：铁路信号；归纳防雷；接地体系；SPD
通讯、信号与操控体系等电子设备体系，是列车安全、正点、高速、高密度运转的重要技能配备。铁路信号体系故障将会使铁路运送遭受巨大的经济损失和构成巨大的社会影响。而雷电灾祸是电子集成设备体系故障的重要本源。由于微电子元件耐过压才干低，而雷电高电压以及雷电侵入时所产生的电磁效应都会对体系构成搅扰和损坏。对铁路信号体系选用归纳防雷手法，或许将雷电灾祸下降到最低的极限，削减信号体系遭受雷电损害的风险。一同、还能维护线路规模内的人身安全，减小雷电电磁效应对人身的损伤。
1 归纳防雷
修建物内的电子设备的雷电电磁脉冲安全防护是一个体系工程，不是简略的添加防雷元件和防雷设备便可一了百了的。而应该采纳机械室屏蔽、合理的布线、标准的接地和浪涌维护器的等多种办法相结合的办法，完成雷电的归纳防护。
计算机操控体系，通讯信号传输体系等设备的归纳雷电防护包含改进设备所在场所的电磁环境与合理浪涌防护设备的设备，能够有用地防止站场邻近落雷构成的感应雷和传到雷进入信号楼内对机械室室内设备构成损坏，危机行车安全。
2 修建物的防雷要求
依照体系防护的概念，便是要优化设备所在场所的电磁防护。而优化电磁环境则是应该做好修建物的雷电防护。在规划规划机械室时应一同考虑到防雷体系，不仅对新建修建，而且对已有修建依据防雷的原理量体裁衣的采纳卓有成效的办法。
2．1 修建物防护
1)信号楼在规划时，应当设置杰出的避雷带或避雷网，假如修建物含有卫星接纳天线或许雷达，则还可添加设置仅是为维护雷达和天线设备的避雷针，将雷达或天线设备置于避雷针的维护规模之内。
2)避雷带、避雷网“或避雷针”要有杰出泄流地网，即在规划时应做好接地体系，接地体系的布局直接影响均压效果、等电位结构和地电位反击等。一般在修建物根底上做若干接地体，这些接地体衔接成一体，构成根底接地体。此外。还应设置环形接地体与根底接地体搭接。
3)新建修建物中钢筋做成屏蔽网，主钢筋和避雷带或避雷网接为一体，构成法拉第笼。
以上这种做法能够是人地的雷电流在修建物上的不钢筋均匀散布，削减了雷电流周围的雷电电磁脉冲。一同也是地电电位上升量变小，减小地电位反击电压。
2．2 内部防护
在室内为构成均压等电位的结构，削减由雷电流引起的电位差。一切引进和引出的被维护空间的电源线和通讯线路或其它导体都和雷电防护等电位搭接，使雷电流导入大地。依据防雷区域的区分如图1所示，一般将抗搅扰才干较弱的电子设备放置于LPZ2区和LPZ3区。(LPZ：Lightning protection zone雷电防护区)“内部防护”可选用屏蔽、均压和防闪络办法。
对机械室来说，屏蔽除了修建物结构的钢筋构成的屏蔽网外，指的是还要和内部的其它金属结构如防静电地板、电缆屏蔽层、金属构架等搭接并牢靠的接地。这样不尽能够防护雷电电磁脉冲的影响，若添加屏蔽层得厚度，和屏蔽网孔的密度还能够做到防高频电磁波的搅扰。
等电位衔接的意图是防止雷击时。均衡修建物内参加等电位衔接部件间的点位，使室内一切金属物间不会呈现电位差，也就完成了室内一切金属物的均压。
3 设备摆放方位和电缆屏蔽与布线
3．1 设备摆放方位
计算机操控体系、通讯信号设备的摆放方位应安顿在不易遭到感应雷电搅扰的当地。因而机械室不能设在修建物的顶层，该处太接近楼顶防雷体系的金属网和避雷针。设备的摆放也不能太接近外墙，尤其是角落处，由于雷电流具有优先流经最外层接地导入地下的特性，雷电流还将优先流经外墙的角落处。设备应摆放到机械室的中心，以便削减感应瞬态过压要挟的当地。
3．2 电缆的屏蔽与布线
电力电缆、数据通讯、信号和电话电缆在机械室内相同或许遭到雷电感应过压的要挟。机械室内部得设备布线尽或许避开修建物的顶部或墙内或许泄放雷电流的导体。当电源线和数据线缆之间构成的环形面积越大时，从电磁耦合感应的效果来说，它将会取得更多的雷电能量，因而应该尽量防止环形布线。电源、数据通讯、信号和电话线缆应互相阻隔的并排铺设。不同的电缆可由不同的电缆槽防护如，电力电缆可由钢质电缆槽防护，数据电缆可选用外层有禁书编织带屏蔽层得电缆，其效果取决于资料、结构和电磁波的频率。
4 接地与等电位防护
在归纳防雷体系中接地是非常重要的一项办法。修建物得外部防雷设备避雷针、避雷带、避雷网经过引下线向接地设备泄放雷电流；内部防雷设备修建物屏蔽有必要与接地设备搭接才干有屏蔽的效果；电子设备设备的浪涌维护器有必要与接地衔接才有用果。接地终端体系的使命便是使雷电一般而且敏捷的泄放到大地，搭接网络的使命便是最大程度的减小电位差和电磁场。
4．1 接地终端体系
依照国家标准GB 21714．3—2008主张两种根本类型的接地摆放类型。1)A类摆放：此种摆放由水平或许笔直接地体衔接至每一引下线，接地体的数目不少于2。2)B种摆放：此种摆放由修建物外部环形导体(至少其总长度的80％)与土壤或根底接地体触摸而成，此类为网络状。
修建物内假如只要耐雷才干极强的电气会集设备时，可选用A类接地安置，但最好选用B类。假如修建物内具有很多电子体系和数据交换体系，应当运用B类接地安置摆放。
4．2 搭接网络
为防止修建物内各种设备呈现点位差的风险，有必要树立低阻抗等电位衔接网络。低阻抗等电位衔接网络还能够减小电磁场的强度。一个典型的网状搭接网要求修建物上和修建物内的金属部件多重相互衔接(如混凝钢筋、吊架、金属管道、电缆槽、地板结构等)。一同还应做一个搭接母线与屏蔽衔接到一同。每一个金属或导电的部件直接接地或许经过适宜的SPD(浪涌防护设备)接地。
电子设备的维护地线能够用星形结构或网状结构与搭接网络衔接如图2所示。选用星形接法时，电子体系的一切金属部件应当与接地体系彻底阻隔，而应该经过与接地母线与接地体系衔接。选用网状接法时，电子体系一切金属部件不用与接地体系阻隔，但应当经过多个搭接点将电子体系与接地体系衔接。
5 SPT(浪涌防护设备)
SPD是“浪涌(冲击)防护设备”的英文缩写。SPD是用来下降持续时间有限的浪涌(冲击)过电压和过电流的设备，它能够是单个或许由多个非线性的元件组合而成的，也能够是线性元件和非线性元件多功能调集而成的。
用于电气电子设备的SPD为低压SPD。计算机操控体系、数据通讯、信号和电话线路的接口处设备防雷设备是确保设备免受类还得要害一环。为完成等电位防护，在电源和通讯数据通道设置浪涌维护器。使电源线、通讯线和数据线与地线之间在雷击时完成微观上的等电位。用来约束由电源线侵入电源设备的雷过压及过流的浪涌维护器叫做电源SPD。用来约束数据传输、通讯、信号线侵入操控设备的雷过压及过流的浪涌维护器叫过通道SPD。
通道SPD应做到“传输榜首，防护第二”，以确保数据交换传输能够够不间断进行，一同做到在雷害产生时能够维护设备安全。电源SPD要求“安全榜首，防护第二”，这是针对电源SPD作业在较大电压和电流下，本身的安全比防雷重要。由于雷电是小概率事件，但SPD是终年接入运用的。
雷害侵略时SPD应该做到：
1)动作敏捷。将过电压按捺在确保设备安全的足够低的值；
2)SPD的功率与雷电的期望值大，可经住大部分雷击而不损坏；
3)雷电效果完后，SPD有必要当即主动康复常态。
6 定论
修建物外部防护的意图是在修建物及其邻近遭受雷击时，减小入地雷电流产生的电磁感应对室内设备的影响。内部防护的意图是遭受雷击时，阻挠大气中的雷电电磁脉冲侵入室内影响室内设备。室内设备的电源线路和通讯信号数据传输线路经过合理的布线能够削减雷电电磁脉冲对其的损害。设置SPD(浪涌维护设备)意图在雷害产生时与地线结合，将侵略的小部分雷电流泄放的地下，并将雷电过压下降到设备的耐压水平下。
通上述构成的防地，能够有用的防治雷害产生时雷过流、过压及雷电的电磁脉冲对室内计算机操控设备、通讯信号设备的影响，彻底完成等电位防护。能够有用确保设备运转的牢靠性，进步站场运送功率。
