铁道通信信号专业毕业论文

毕 业 论 文大 连 交 通 大 学轨道交通技术学院赵 文 杰大连交通大学轨道学院 06 级通信信号毕业设计( 论文)2目录第一章 铁路信号设备防雷的重要性 4第一节 发生的有关雷击事故案例4第二节 国家对铁路信号设备防雷的计划和方案5第三节 信号设备防雷的重要意义6第二章 雷电现象、特性及参数9 第一节 雷电的概念与对信号设备危害9第二节 遭受雷击的条件及各项参数 12第三节 信号设备防雷的措施 15 第三章 防雷装置18第一节 防雷装置的构成 18第二节 防雷设备的工作原理 20第三节 部分防雷产品 23第四节 防雷装置的发展 24第四章 铁路信号综合防雷整治25第一节 铁路信号综合防雷整治25第二节 防雷和接地装置28第五章 专用铁路信号设备防雷32第一节 专用铁路信号设备防雷32总 结辞 谢大连交通大学轨道学院 06 级通信信号毕业设计( 论文)3附 录摘 要铁路信号设备需要适合于铁路特定要求的专用防雷保安器，铁路电源设备专用防雷保安器应当无劣化现象、在雷击损坏时的故障模式为开路模式、必须为可插拔结构和有较低的残压。因此不能采用可导致续流、短路的空气间隙、气体放电管等元件，也不宜单独采用易于劣化的压敏电阻器与电源线并联，在 TN 系统，也不得采用防护效果差的所谓 3+1 模式防雷配置。关键词：防雷保安器、气体放电管续流、压敏电阻器劣化、3+1 模式Abstract: This paper introduces the special demand of lightning protectors for signaling equipments of railway system, and discuss how the following current of GDT, the faulty MOV and 3+1 protection mode influence signal system.Key word: lightning protector, following current, faulty MOV ,3+1 大连交通大学轨道学院 06 级通信信号毕业设计( 论文)4第一章 铁路信号设备防雷的重要性防雷与安防，是两个不同的行业，但却又有着密切的关系，同样保护着安全。在安防领域，防雷日益受到重视，甚至在许多工程验收过程中，防雷已成为必不可少的一项。此专题的开设，是为了让大家系统的了解防雷与安防的关系，了解最新的防雷在安防行业的应用。第一节 发生的有关雷击事故案例夏季防雷击 准备要做足从 3 月份开始，我国部分地区就迎来了暴风雨天气，相关部门也发出了提醒企业、居民注意防雷击的警示。然而因雷电造成的伤亡事故依然时有发生。雷击虽是天灾，但并非无法抵御。时至 7 月，雷雨天气有增无减，这就要求我们更加注意安全，作足准备，避免雷击。六月雷击伤害事故不断雷电灾害是联合国公布的 10 种最严重的自然灾害之一，也是目前中国十大自然灾害之一。据有关部门估计，全世界平均每分钟发生雷暴 2000 次，全球每年因雷击造成的人员伤亡超过 1 万人，所导致的火灾、爆炸等事故时有发生，严重威胁了人们的生命、财产安全，危害很大。我国雷暴活动主要集中在每年的 4 月至 8 月。来自中国气象局的消息，据不完全统计，每年 6 月份，我国都有有人遭雷击身亡，为一年中同期死亡人数较多的月份。从 20 个省（区）统计上报的雷击死亡人数分析，江西省遭雷击死亡人数最多。随着气温逐渐增高，雷雨天气还将持续数月，这就要求各地必须加强防雷工作，避免发生人员伤亡事故。分析一下 6 月份各省（区）遭雷击死亡人员分布情况，可以发现，西北地区少于东北、华北，江南和华南地区人数明显多于北方地区，其中，江西死亡人数最多。这是因为西北少雨，反之，东北、华北等地区多雷雨天气，在防雷击工作上更是不容怠慢。6 月份发生的主要雷击事件有：（1）海南省文昌市昌洒镇东群村委会的一处西瓜园工棚，9 名民工因避雨躲进工棚时遭到雷击，其中，2 人受雷击当场倒地死亡，2 人手臂遭雷击伤势较重。（2）江西萍乡市芦溪县银河镇天柱岗村，13 名村民在一凉亭下避雨时遭到雷击，导致 2 人死亡， 6 人重伤，3 人轻伤。6 月 2227 日，江西省持续出现雷击死亡灾害，共有19 人死亡。（3）湖南永州蓝山县竹市镇上丰头村发生雷击事件，12 人被当场击晕，经医院及时抢救，已全部苏醒。（4）云南昆明突下雷阵雨，盘龙区落索坡村的 5 位村民在盘龙江大花桥 2 段的大树下避雨时，被雷击中，造成 1 死 3 伤。这些都是人员伤亡事件，雷电同样会造成很多设备设施损坏，导致停电、起火等事故。大连交通大学轨道学院 06 级通信信号毕业设计( 论文)5（5）重庆遭遇了一次长时间的瓢泼大雨。受雷电、大风影响，主城 6 个供电局中，沙坪坝、杨家坪、南岸、北碚供电局共计 66 条 110 千伏、35 千伏、10 千伏输电线路均不同程度出现了瓷瓶（绝缘用）被雷击穿、大风刮断电线、保险松动、损坏引发线路跳闸等情况，导致近 22 万市民出现 6-15 小时的电力中断。有的住户也出现了电视机因雷击而损坏的情况。而深圳市处于我国南方，也遭受雷电的侵袭。据统计，深圳已接到多宗雷击事故报告，造成财产损失数百万元。据统计，仅在 2004 年和 2005 年，我国发生雷电灾害 19918 起，伤亡人数达 3157 人，直接经济损失数十亿元，是仅次于暴雨洪涝、气象地质灾害之后名列第三的气象灾害。雷电作为我国最严重的三大气象灾害之一，给人们带来的损失是不可忽视的，无论是煤矿、化工、电力、建筑，还是人们生活、森林防火，都会受到夏季雷电的侵害。要保证安全，就要从细节抓起。近日，温家宝总理做出了“提醒各地有关部门加强防雷工作”的重要批示。从以往的案例可以看出，雷电灾害主要原因是因为缺少避雷措施和设备以及避雷知识导致出现人员伤亡事故。所以就必须从以下两个方面入手来避免雷电灾害。1、各地须加强防雷工作。尽可能在各类建筑物上安装相应的防雷设备，特别是野外的简易建筑物等更要安装防雷设施。各企业单位要严格执行有关防雷法规，通过正规机构来检测、完善本单位的防雷设施，切莫贪图省事和便宜请不法机构来检测和完善防雷设施。2、加强防雷宣传。在雷雨天气里，人不宜在开阔地活动，不能到草棚、金属棚中、树下等地避雨，以免遭直接雷击和感应雷击；雷雨天不宜靠近建筑物的外墙以及使用电器设备。如果有单位或居民遭遇雷击意外后，应该及时上报气象部门，不可瞒报。而气象部门作为为大家服务的单位，也应该做到以下几点：一、是要加强雷电灾害的监测预测工作。二、是要加强有针对性的服务。雷电灾害多发在农村、山区等偏远地区，要将有关雷电服务信息及时、有效传递到有关人员的手中，同时加强对各级政府及有关部门的服务。三、是要有针对性的加强防雷的管理工作。四是进一步加强雷电轨道的建设。第二节 国家对铁路信号设备防雷的计划和方案全国铁路开展信号设备防雷专项整治工作针对汛期雷雨季节雷害极易发生、直接影响铁路运输安全的严峻现实，铁路部门积极建立防雷责任制，切实提高防雷工作标准，同时开展信号设备防雷专项整治，做好应急处置工作，尽最大努力确保铁路运输生产安全。据悉，进入汛期，由雷击造成设备故障影响铁路运输安全的现象较多。仅 6 月份，全路因雷击造成信号设备故障 147 件，故障延时 117 个小时。提高信号设备防雷标准，是减少雷害发生的根本。今年，铁道部在原有铁路防雷标准基础上，发布了铁路信号设备电磁兼容及雷电电磁脉冲防护实施意见。意见吸取了我国铁路信号防雷工作多年来的经验，并借鉴了国外铁路信号设备防雷方法，包含地网设置、屏蔽设置等综合防护技术措施，大大提高了信号设备防雷标准，进一步增强了设备防雷的可操作性。同时，意见还规定了防雷设计与施工资质管理、施工验收、质量责任、雷害处理、产品采购、检查测试等维护与管理方面的内容，基本形成了信号设备雷电综合防护框架。目前，铁道部已经发布了信号设计规范，正在抓紧制定铁路防雷、大连交通大学轨道学院 06 级通信信号毕业设计( 论文)6电磁兼容及接地工程技术规范，努力提高信号设备防雷的设计和建设水平，进一步减少雷害发生。雷害发生的重点地区是微电子设备和微电子设备集中的区段。为防止汛期雷害损坏信号设备，铁道部将防雷工作列入今年专项整治内容，拨出专款用于六大干线 1078 个站场和其他干线上 829 个计算机联锁站场的防雷整治。目前，铁路六大干线所有车站和其他线路计算机联锁车站防雷整治工作正在紧张进行，内容包括雷击防护、机房屏蔽、地线整治、加装防雷保安器等。针对意见中提出的因防雷设施维护或管理不当造成信号设备发生雷害必须列管理单位责任的规定，铁路部门将继续建立防雷逐级负责制和雷害应急预案，明确雷电防护装置的设计、施工、维护和管理等单位及人员的责任，做到铁路局、电务段逐级负责，尽最大限度减少雷害对铁路运输生产的影响。第三节 信号设备防雷的重要意义防雷与安防，是两个不同的行业，但却又有着密切的关系，同样保护着安全。在安防领域，防雷日益受到重视，甚至在许多工程验收过程中，防雷已成为必不可少的一项。此专题的开设，是为了让大家系统的了解防雷与安防的关系，了解最新的防雷在安防行业的应用。现代的安防监控产品均系微电子化产品，这些监控设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性。其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感，这就使得监控系统设备极易遭受雷击/过电压破坏，其后果可能会使整个监控系统运行失灵，并造成难以估计的经济损失和安全方面的风险。为了能够准确、有效地提供安防监控系统的防雷解决方案，我们首先应准确了解安防监控系统的系统构成，进而，准确分析安防监控系统遭受雷击损害的主要原因以及可能的雷击过电压的入侵途径。在此基础上，选用合适的防雷保护装置，研究和探讨信号、电源线路的合理布放，明确屏蔽及接地方式，方可给出准确的、系统的防雷解决方案。有效提高安防监控系统的抗雷击过电压干扰能力，优化系统的整体防雷水平。北京某地监控系统，室外摄像机防雷工程。其闭路监控系统由前端摄像机、视频矩阵和控制键盘等终端设备及信号传输线路三部分组成。前端摄像机中设有 8 台室外摄像机，全部为室外一体化球形摄像机。其中 4 台在主楼顶层，其余 4 台均匀分布在外围广场的 8根高杆灯柱上。灯柱分布在主体楼四周，每个灯柱均采用单独接地体就地接地。室外球机采用 75 欧视频同轴电缆与中控室视频矩阵相连；球机控制线采用两芯屏蔽双绞线，每 4台球机以总线方式连接。所有室外导线均通过预埋地下的 PVC 管路走线。灯柱采用就地接地，接地电阻 1 欧左右（满足单独接地小于 4 欧姆的规范要求）。避雷器接地端与灯柱子接地牌相连。该系统在 2006 年经历了一场强雷暴天气，雷暴过后发现安装在灯柱上的 4 台室外球机全部被雷击损坏。检查发现连接球机的控制线绝缘层已发黑硬化，无法