三、直擊雷防護
（一）避雷針
普通避雷針，通常即為一根鐵棒，將端部磨尖，通過接地引下線將地電位（通常認為零電位）引至針尖，利用針尖的高度（比被保護物高出許多），比被保護物優先產生上行先導，與雷云的下行先導相遇，從而達到引雷入地的效果，保護其它建筑物免受雷擊的侵害。
預放電型避雷針利用了雷云產生的空間電場強度，預先使周圍的空氣電離，空氣離子在空間電場的作用下加速接近雷云，從而使迎面先導大大提前與雷云的下行先導相遇，使得引雷的可靠性和半徑提高大大保護，增強了保護性能。
預放電型避雷針為*的純結構型預放電避雷針。它利用雷云在空中感應的電場強度，使針頭的感應電極（空中場強）與針尖（地電位）之間產生強烈的火花放電，使針頭周圍空氣電離，在電場的作用下形成一條向上的雷電先導，從而使迎面先導提前與雷云的下行先導相遇，形成主放電通道，從而大大提高了避雷針的效率，使保護半徑大大提高。由于其內部無任何電子元件，避免了老化問題，所以更加可靠，不需維護。此類避雷針比普通避雷針提前產生上行先導的時間稱為“預放電時間”，這是考核預放電型避雷針性能的重要指標，已列入法國等一些歐洲國家的國家標準。鐵運處所屬車站選用*的法蘭西GUERETIF3 預放電型避雷針作為直擊雷防護避雷針，對站場可能遭受直擊雷的重點區域實施直接雷的防護。該類避雷針的特點如下。
1.zui快的搶先預放電時間86us，即優先引雷入地，保護半徑大大增加，為目前上中搶先時間zui快的預放電避雷針。
2.在相同的安裝高度下，比普通避雷針的保護半徑大十幾倍，大大提高了防護效率。
3.避雷針內部無電子部件，更加安全，減少故障隱患，無老化，不需維護。
4.選用了世界的防腐316L不銹鋼材料，生銹。
5.重量很輕，何載小，對支撐物的荷載要求低。
（二）直擊雷防護方案
鐵路站場直擊雷防護重點區域是通信樓、信號樓和戶外岔群咽喉區設備。
1.通信樓直擊雷防護。利用通信樓附近的高約45米微波塔，在塔頂上安裝IF3 避雷針，避雷針安裝高度超出塔頂2.5米。經計算，避雷針對地面的保護半徑可達119米。引下線采用截面大于12mm×4mm的鍍鋅扁鋼。防雷接地裝置接地電阻小于1歐。該避雷針可保護通信樓、部分鐵軌和場區部分咽喉區的部分信號機等鐵路設備，免受直擊雷的侵害。
2.信號樓直擊雷防護。利用被保護建筑物信號樓，高度約為10米，在信號樓頂部安裝IF3避雷針，針的安裝高度超出樓頂5米。經計算，保護半徑可達109米。樓頂預埋 350mm×350mm×10mm厚鋼板，便于焊接避雷針底座，從底座延相反方向焊接引出兩條引下線，引下線采用大于8mm的圓鋼沿樓外墻引下入地，與樓的接地環相連。防雷接地裝置接地電阻小于1歐。將避雷針與接地裝置貫通。保護信號樓及場區附近的鐵軌避免由于直擊雷擊中鐵軌雷電流竄入信號樓，對設備及人身安全造成危害。
3.戶外岔群咽喉區直擊雷防護。鐵路站場岔群咽喉區的特點是設備分布較為集中，岔群咽喉區段長度約145米，在岔群咽喉區附近各建立12米高的鐵塔，塔頂安裝IF3避雷針。經計算，保護半徑可達111米。引下線采用截面大于12mm×4mm的鍍鋅扁鋼。防雷接地裝置接地電阻小于10歐。對咽喉區內大部分的軌道電路箱、道叉電動轉轍機及信號機等設施進行了直擊雷的保護，免受直擊雷的侵害。
四、雷擊電磁脈沖防護
（一）防雷器
選用世界*的德國OBOBETTERMANN系列電源防雷器件，對鐵路站場主要機房設備和重要終端進行雷擊電磁脈沖防護。它具有以下特點。
1.應用新型高能量密度的石墨電極材料，特性耐久不變。
2.采用多電極堆保證了可控制的能量分配，并聯電容控制對模塊達到低殘壓水平，通過這種設計，具有良好的續斷遮斷，達到對續流的*熄滅。
3.密封設計，安裝方式沒有限制，無電弧外泄，無須使用大體積的隔離金屬箱。
4.無須斷電，所有模塊都可取下檢測和更換，可大量節約維護費用。
5.安裝簡單，支持凱文接線，N/PE端的隧道式連接，免除調線的繁瑣。
6.容通電流大，反應速度快，插入損耗小。
7.采用NPE模塊的防雷器可在電網出現故障時，即使地阻值高或地線不良的情況下，流經防雷器的電流可使前級保險絲脫逃，防雷器與電網隔離，防止防雷器損壞。
（二）雷擊電磁脈沖防護方案
1.對纜線布放和接地系統的要求
鐵路站場主要設備集中在信號樓、通信樓。雷擊電磁脈沖防護的重點是信號樓和通信樓內的敏感電子設備。在進行電源和信號線防雷器配置時，根據有關規范要求，應從以下幾個方面進行設計考慮。
（1）電力電纜應埋地引入建筑物，電纜埋地部分不應小于15米（GA267-2000第 7、第8條）。室外衛星饋線和其它各種通信、信號電纜應采用具有雙層金屬防護層的電纜，其外層金屬防護層在頂部及進入機房入口處的外側應就近接地。當采用單層屏蔽電纜或無屏蔽線纜時，應穿金屬管或金屬線槽引入建筑物內，金屬管（或線槽）的兩端就近接地，金屬管 （或線槽）的連接處應有效跨接（GB50057-94第6.3.1條）。
因此，出入信號樓、通信樓的電力電纜（線）、通信纜線、信號電纜應采用金屬護套電纜或敷設在金屬管內，纜線金屬護套或金屬管應在頂部及進入機房入口處的外側就近分別接地；進入信號樓、通信樓低壓電力電纜宜全程埋地引入，其電纜埋地長度不應小于 15m；微波鐵塔上架設的同軸電纜應穿在金屬管內，金屬管應分別在上下端接地；進入機房的電纜橋架應屏蔽接地。
（2）信號樓、通信樓應采用共用接地系統（GB5005794第6.3.3條）。因此，一棟樓內的電子設備應共用一組接地裝置，應按均壓、等電位的原理，將工作地、保護地和防雷地組成一個聯合接地網。站內各類接地線應從接地匯集線或接地網上分別引入。通信樓的接地裝置應按照YD5068—98（移動通信基站防雷與接地設計規范）的要求予以改造。
2.信號樓雷擊電磁脈沖防護
信號樓主要包括微機聯鎖設備、無線列調及平面調車車站電臺、計算機服務器、站場廣播機及車站數字通信分系統等設備。
針對信號樓電源線分兩路架空引入，供電方式為TT制式。在總配電箱安裝兩套OBO3*MC50-B+l*MCl25B*級電源防雷箱，在交直流配電屏電源入線端加兩套V20-C/3+NPE電源防雷器及在車站綜合柜入線端安裝一套V20-C/I+NPE電源防雷器為第二級電源避雷器。需要注意的是*級與第二級防雷器之間的線路應保持5m以上的距離。無線列調及平面調車車站設備，在天饋線進入調度機房入口與設備聯接處安裝DS-N饋線防雷器，注意設備機殼及防雷器地線良好接地。防雷器前端均串接20A動力型空氣開關。
戶外信號機、道岔、軌道電路與室內相連的信號線，是重要的引雷路徑，需根據每一根信號線上電壓的不同相應安裝防雷器，分別選擇V20-C系列防雷器進行防護：對于交流和直流220伏信號線采用V20-C/4+NPE電源防雷器進行防護；對于交直流10~24號線采用V20-C/1~75V進行防護；防雷器前端均串接20A動力型空氣開關。
由于信號設備的保護地與工作地嚴格分開，雷擊發生時，兩個地線系統可能出現瞬間電壓差，造成電子設備及人身的損壞和傷害。為了達到有效的防雷保護，在兩個地之間安裝OBO地極保護器480。其特點是：正常工作狀態下，兩地相互無干擾；雷擊狀態下， 480迅速導通，兩地電壓均衡，消除反擊電壓；響應時間小，納秒級導通；安裝方便，直接連接于兩接地匯流排之間。
3.通信樓雷擊電磁脈沖防護
針對通信樓電源分兩路架空引入，引雷幾率較大，低壓電纜應地埋15m以上引入通信樓，在主配電箱安裝兩套3*MC50-B+1*MCl25-B*級電源防雷箱。在數字微波入線端第二級電源防雷器V20-C/I+NPE。由室外引入的微波收發饋線均安裝DS-N饋線防雷器。在電纜充氣設備電源入線端安裝第二級電源防雷器V20-C/I+NPE。在機房內安裝等電位連接排 4801，機房內所有設備的機殼及防雷器接地線都連接至等電位連接排上。所有設備的機殼均可靠接地，所有接地線共用一組接地裝置。接地電阻為1歐姆以下。防雷器前端均串接20A動力型空氣開關。
五、應用效果
通過2002年對常營車站、孟樓車站鐵路站場應用該綜合防雷方案，站場通信、信號設備雷電防護效果可靠，確保了站場設備運用安全、聯絡控制不中斷。特別是2003年華東地區雷雨多發，暴雨聯連，未對鐵路站場設備造成任何損壞。實現了安全可靠、技術*、經濟合理的原則，達到了防御或減輕雷電災害、提高防雷安全度的目的，鐵路安全運輸生產上了一個新臺階。
文章出自中國避雷器專業生產研發機構 （http://www.aumego.com/）來源：鐵路站場通信信號綜合防雷方案轉載請注明出處。
