淺談高鐵站防雷設(shè)計(jì)

孫力鈞

摘 要：雷電對(duì)于高鐵站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)帶來(lái)較多的危害與不便，為了保障高鐵運(yùn)行的安全性，有必要采取有效的設(shè)計(jì)方案來(lái)防范雷電的危害。本文基于對(duì)雷電的類型與危害的探討，首先從信號(hào)設(shè)備防雷、防雷系統(tǒng)維護(hù)兩個(gè)方面著手分析了雷電防范的內(nèi)容，進(jìn)而從接閃器設(shè)計(jì)、地下引線設(shè)計(jì)、等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì)、屋面設(shè)備的防雷設(shè)計(jì)、雷電波的防護(hù)措施五個(gè)方面系統(tǒng)分析了高鐵站的防雷設(shè)計(jì)方案，最后給出了總結(jié)。通過(guò)本文分析，以求為高鐵站更好的進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)提供必要的借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：高鐵站 防雷 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）01（a）-0094-02

1 雷電的危害與防范內(nèi)容

1.1 雷電的危害

雷電按照其極性劃分，可分為正極性雷電及負(fù)極性雷電。按照放電種類可分為云內(nèi)放電、兩個(gè)獨(dú)立云間放電、對(duì)大型結(jié)構(gòu)物的放電及對(duì)地放電等。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，雷擊的電流值介于2 kA到200 kA之間，這樣的大電流在極短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)，其結(jié)果會(huì)產(chǎn)生一千萬(wàn)伏特的電壓。這是相當(dāng)可怕的能量，即使是石造的建筑，若無(wú)避雷設(shè)施，一旦遭到這樣一擊的后果是很難預(yù)料。由于雷擊的威力是如此強(qiáng)大，所以直接遭到雷擊會(huì)使人畜心跳停止、損壞腦部、休克、死亡等。建筑物如遭受雷擊可能會(huì)引發(fā)火災(zāi)及重物掉落而造成損傷。雷擊電流足以引發(fā)大火（如森林大火），再加上其瞬間電流流過(guò)時(shí)所產(chǎn)生驚人的電磁應(yīng)力，足以使其流過(guò)的金屬變形，甚至破裂。

1.2 雷電干擾途徑

當(dāng)雷電大電流經(jīng)由接地系統(tǒng)散入大地時(shí)將會(huì)引起高電壓差，而此電壓差即是造成雷擊事故的主要成因。電壓差出現(xiàn)的形式有下列幾種：地電位涌升（Ground Potential Rise，GPR）、接觸電壓（Touch Voltage）、步間電壓（Step Voltage）及轉(zhuǎn)移電壓（Transfer Voltage）。其中，防雷設(shè)備的接地處與絕對(duì)零電位之間有接地阻抗存在時(shí)，如其接地阻抗過(guò)高，遇強(qiáng)大雷擊突波電流，便產(chǎn)生龐大的瞬間電壓升，稱為地電位涌升；是當(dāng)一個(gè)人手臂接觸已被接地的結(jié)構(gòu)物時(shí)，其立足點(diǎn)的地面電位與接地電位涌升間所形成的電位差，就是所謂的接觸電壓；步間電壓是地電位涌升對(duì)人員而言，即使人雖沒(méi)有觸及任何被接地物體的情況，兩腳跨距間的地面上就有電位差存在，這就是所謂步間電壓；GPR通過(guò)各種金屬回路、接地線、電源線、建筑物鋼筋等導(dǎo)體，轉(zhuǎn)移至它處稱為轉(zhuǎn)移電壓。具體的干擾路主要是雷電干擾通常會(huì)侵入交流電源。強(qiáng)電流通過(guò)高壓電纜傳導(dǎo)到達(dá)高壓變壓器，如果缺乏防雷設(shè)施的防護(hù)或者防雷設(shè)備因?yàn)槿狈ΧВ瑥?qiáng)電流同樣會(huì)入侵低壓部分的信號(hào)設(shè)備線路。

1.3 雷電防范的內(nèi)容

一是信號(hào)設(shè)備防雷。第一，是信號(hào)電源防雷：一般來(lái)講應(yīng)該單獨(dú)配置電涌保護(hù)器（SPD），同時(shí)應(yīng)該有阻斷續(xù)流的性能，其中做并聯(lián)應(yīng)用的電涌保護(hù)器應(yīng)該隨插隨用，實(shí)現(xiàn)在線插拔。電涌保護(hù)器的所有相關(guān)指標(biāo)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等都必須達(dá)到國(guó)家相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，只有產(chǎn)品擁有強(qiáng)制檢驗(yàn)認(rèn)證證書才可以被使用。第二，是室內(nèi)外信號(hào)設(shè)備防雷：室外電涌保護(hù)器應(yīng)安裝在外線引入處，只用沖擊通流容量大于20 kA才能被選為合格的。

二是防雷系統(tǒng)維護(hù)。第一，是應(yīng)該建立完善的防雷系統(tǒng)責(zé)任制，確定相關(guān)責(zé)任人，建立健全相關(guān)雷電災(zāi)害預(yù)警方案及相關(guān)備選方案，認(rèn)真記錄好雷電災(zāi)害事故記錄。應(yīng)該檢查安裝防雷裝置重要部分的情況，如SPD系統(tǒng)的視頻監(jiān)控保護(hù)和計(jì)算機(jī)機(jī)房保護(hù)部分。第二，是應(yīng)重點(diǎn)對(duì)防雷裝置的檢查，包括如下內(nèi)容：有獨(dú)立的接地安排；并沒(méi)有使用氣體及供水喉管的金屬件作為接地極；接地極如需更換/加裝應(yīng)使用適當(dāng)尺寸的接地極；檢查所有元件有否受損或松動(dòng)；檢查所有元件有否銹蝕而影響防雷系統(tǒng)的功效或元件的電氣連續(xù)性；連接口、連接處是否有涂上適當(dāng)?shù)目寡趸瘎?/p>

2 高鐵站的防雷設(shè)計(jì)

本文重點(diǎn)從接閃器設(shè)計(jì)、地下引線設(shè)計(jì)、等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì)、屋面設(shè)備的防雷設(shè)計(jì)、雷電波的防護(hù)措施等方面系統(tǒng)分析了高鐵站的防雷設(shè)計(jì)方案。

2.1 接閃器設(shè)計(jì)

接閃器是裝設(shè)于所要保護(hù)建筑物或區(qū)域的頂端，以構(gòu)成保護(hù)區(qū)。保護(hù)區(qū)是否足以涵蓋整個(gè)被保護(hù)的范圍，就成了設(shè)計(jì)防雷的首要課題。目前應(yīng)用“滾球法”來(lái)進(jìn)行接閃器設(shè)計(jì)最為常見(jiàn)，其是國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）推薦的接閃器保護(hù)范圍計(jì)算方法之一。滾球法設(shè)計(jì)最重要是滾球半徑的選用，一般滾球半徑獲得有三種方式：按照建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定；按照雷擊電流的大小，換算滾球半徑，對(duì)于雷擊機(jī)率較多的地方，可選用比較小的滾球半徑；對(duì)于電力的設(shè)備可改慮其BIL值，也即指絕緣子所能承受的基本閃電脈波水準(zhǔn)的能力來(lái)設(shè)計(jì)。對(duì)于單支接閃桿保護(hù)方法，可按下列方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)接閃桿高度h ≤ S時(shí)的計(jì)算：一是距地面S處作條平行于地面的平行線；二是以針尖為圓心，S為半徑作弧線交于平行線A、B兩點(diǎn)；三是以A為圓心，S為半徑作弧線，該弧線與針尖相交并與地面相切，這樣，從弧線起到地面就是保護(hù)范圍。保護(hù)范圍是一個(gè)對(duì)稱的錐體；四是接閃桿在S高度的xx面上和在地面上的保護(hù)半徑，按下式求得。

式中：rp為接閃桿保護(hù)高度 xx'平面上的保護(hù)半徑（m）；s為滾球半徑，按表確定（m）；hx為被保護(hù)物的高度（m）；h為接閃桿的高度（m）；r0 為接閃桿在地面上的保護(hù)半徑（m）。當(dāng)接閃桿高度h>S 時(shí)的計(jì)算，在接閃桿上取高度S 的一點(diǎn)代替單支接閃桿桿尖并作為圓心，其余做法與第一種類型的做法類似。

2.2 地下引線設(shè)計(jì)

這也即考慮分流影響。引下線的粗細(xì)和數(shù)量直接影響分流效果，引下線多，每根引下線通過(guò)的雷電流就小，其感應(yīng)范圍就小。引下線相互之間的距離不應(yīng)小于規(guī)范中的規(guī)定。當(dāng)建筑物很高，引下線很長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)在建筑物的中間部位增加均壓環(huán)，以減小引下線的電感電壓降。這不僅可以分流，而且還可以降低反擊電壓。

地下引線的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于做好接地方面的工作。一是從接地方式而言，其可分為以接地棒打入大地、埋設(shè)接地板，以及用接地線連接接地網(wǎng)等方式，來(lái)連接設(shè)備，以達(dá)到所要求的接地電阻所形成的接地系統(tǒng)。二是從接地網(wǎng)接地方式而言，這是將接地線以網(wǎng)狀型式排列，并將各交差點(diǎn)焊接，埋設(shè)于地下土壤中，再與線路鐵構(gòu)（鐵塔）以及其他電氣設(shè)備接地線連接。接地系統(tǒng)的接地電阻標(biāo)準(zhǔn)，以接地故障發(fā)生時(shí)，不致使接觸電壓（Etouch）超過(guò)限制值為原則，同時(shí)其地電位升GPR（Ground Potential Rise）也必須在限制標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，而該GPR除以接地電流（Ig），即得所需接地電阻設(shè)計(jì)值。我國(guó)高鐵站大型接地系統(tǒng)的接地電阻標(biāo)準(zhǔn)，一般345 kV以0.1 Ω為限制標(biāo)準(zhǔn)，161 kV以0.5 Ω為限制標(biāo)準(zhǔn)，69 kV則以5 Ω為限制。標(biāo)準(zhǔn)輸電系統(tǒng)鐵塔接地系統(tǒng)也采用接地網(wǎng)方式或埋設(shè)垂直型的接地棒深入土壤底層的接地棒。我國(guó)不少高鐵站現(xiàn)行輸電線路鐵塔的接地電阻標(biāo)準(zhǔn)，345 kV以10 Ω為限制標(biāo)準(zhǔn)，161 kV及69 kV則以20 Ω為限制標(biāo)準(zhǔn)。endprint

2.3 等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì)

這是指使建筑物內(nèi)的各個(gè)部位都形成一個(gè)相等的電位，即等電位。若高鐵站建筑物內(nèi)的結(jié)構(gòu)鋼筋與各種金屬設(shè)置及金屬管線都能連接成統(tǒng)一的導(dǎo)電體，建筑物內(nèi)當(dāng)然就不會(huì)產(chǎn)生不同的電位，這樣就可保證建筑物內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生反擊和危及人身安全的接觸電壓或跨步電壓，對(duì)防止雷電電磁脈沖干擾微電子設(shè)備也有很大的好處。

總等電位聯(lián)結(jié)通過(guò)總等電位聯(lián)結(jié)端子箱和共用接地體實(shí)現(xiàn)，即各系統(tǒng)接地干線均接到總等電位聯(lián)結(jié)端子箱及共用接地體，建筑物內(nèi)金屬構(gòu)件、管道、構(gòu)架等主要金屬物、進(jìn)出建筑物的金屬管道、進(jìn)入建筑物電纜的金屬外皮等可導(dǎo)電體均應(yīng)采用熱鍍鋅扁鋼40 mm×4 mm與總等電位聯(lián)結(jié)端子箱聯(lián)結(jié)，總等電位聯(lián)結(jié)端子箱再采用熱鍍鋅扁鋼40 mm×4 mm與聯(lián)合接地體可靠連接。作為地下引線的鋼結(jié)構(gòu)柱均保證其與周邊金屬導(dǎo)體作可靠電氣連接，以保證電氣連續(xù)性。

2.4 屋面設(shè)備的防雷設(shè)計(jì)

屋面防雷在很大程度上需要借助于屋面所設(shè)置的金屬設(shè)備，這些設(shè)備的主要目的是使高鐵站建筑物內(nèi)的通信設(shè)備、電子電腦、精密儀器以及自動(dòng)控制系統(tǒng)免遭雷電電磁脈沖的危害。高鐵站建筑物內(nèi)的這些設(shè)施，不僅在防雷裝置接閃時(shí)會(huì)受到電磁干擾，而且由于它們本身零敏性高且耐壓水準(zhǔn)低，有時(shí)附近打雷或接閃時(shí)，也會(huì)受到雷電波的電磁輻射的影響，甚至在其他建筑物接閃時(shí)，還會(huì)受到從該處傳來(lái)的電磁波的影響。因此可利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋，即建筑物內(nèi)地板、頂板、墻面、及梁、柱內(nèi)的鋼筋，使其構(gòu)成一個(gè)六面體的網(wǎng)籠，即籠式接閃網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)屋面設(shè)備的防雷功效。良好的屋面設(shè)備不僅使等電位和分流這兩個(gè)問(wèn)題迎刃而解，而且對(duì)防御雷電電磁脈沖也是最有效的措施。在車站的站臺(tái)雨棚頂上可設(shè)置太陽(yáng)能光伏發(fā)電電池板，由于屋頂上的太陽(yáng)能板采用粘貼式非晶硅太陽(yáng)能光伏發(fā)電電池板，與屋面鋁合金板可靠電氣焊接，而站臺(tái)雨棚屋面已采用防直雷的措施，在遭受雷擊的情況下電池板能自動(dòng)切除此塊太陽(yáng)能板與系統(tǒng)的連接，且太陽(yáng)能供電系統(tǒng)非該工程的主要供電電源，不會(huì)引起二次雷擊災(zāi)害。屋面上的排煙口、人孔等突出屋面的部分應(yīng)采用金屬材質(zhì)，且屋面上所有金屬構(gòu)架、管道、鐵梯、水箱等均用具有高防腐蝕性和高導(dǎo)電率的專用導(dǎo)體與屋面鋼結(jié)構(gòu)壓接。屋頂航空障礙燈應(yīng)與屋面下的結(jié)構(gòu)鋼質(zhì)次行架用25mm×4mm熱鍍鋅扁鋼可靠電氣焊接。

2.5 雷電波的防護(hù)措施

在防雷電波侵入方面，電纜進(jìn)出線在進(jìn)出端應(yīng)將電纜的金屬外皮、進(jìn)戶鋼管等與電氣設(shè)備接地裝置相連。外立面玻璃幕墻、鋁合金百葉等金屬幕墻均需與就近結(jié)構(gòu)鋼梁可靠電氣焊接。該項(xiàng)目建筑物電子信息系統(tǒng)防護(hù)等級(jí)為A級(jí)，信息設(shè)備配電系統(tǒng)安裝多級(jí)電涌保護(hù)。弱電系統(tǒng)設(shè)備的信號(hào)電纜設(shè)置相應(yīng)的信號(hào)電涌保護(hù)，并嚴(yán)格按照規(guī)范的規(guī)定要求采取屏蔽、等電位聯(lián)結(jié)、安裝電涌保護(hù)器等措施。

3 結(jié)語(yǔ)

大自然的風(fēng)雨雷電，不是我們所能控制，當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的大電流經(jīng)由接地系統(tǒng)散絕大多數(shù)現(xiàn)代鐵路信號(hào)設(shè)備已經(jīng)電子化，復(fù)雜的電子裝置能否在雷雨之中保持可靠的穩(wěn)定性，是現(xiàn)代鐵路設(shè)備科技人員急需研究的技術(shù)難題，分級(jí)防雷，用多重防護(hù)系統(tǒng)十分必要。要克服高電壓差所造成的傷害，高鐵站要從防雷措施著手，在外部防雷裝置上，要妥善裝設(shè)接閃器，并注意其有效遮蔽率，接地網(wǎng)絡(luò)則是關(guān)系著防雷功能的成敗。

參考文獻(xiàn)

[1] 李汝軍.客運(yùn)專線接觸網(wǎng)防雷加強(qiáng)措施探討[J].電氣化鐵道，2011（4）.

[2] 于喜林，陸軍.城市軌道交通接觸網(wǎng)防雷技術(shù)應(yīng)用[J].電氣化鐵道，2011（4）.

[3] 徐惠.京滬高鐵上海虹橋站防雷設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代建筑電氣，2011（8）.endprint

2.3 等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì)

這是指使建筑物內(nèi)的各個(gè)部位都形成一個(gè)相等的電位，即等電位。若高鐵站建筑物內(nèi)的結(jié)構(gòu)鋼筋與各種金屬設(shè)置及金屬管線都能連接成統(tǒng)一的導(dǎo)電體，建筑物內(nèi)當(dāng)然就不會(huì)產(chǎn)生不同的電位，這樣就可保證建筑物內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生反擊和危及人身安全的接觸電壓或跨步電壓，對(duì)防止雷電電磁脈沖干擾微電子設(shè)備也有很大的好處。

總等電位聯(lián)結(jié)通過(guò)總等電位聯(lián)結(jié)端子箱和共用接地體實(shí)現(xiàn)，即各系統(tǒng)接地干線均接到總等電位聯(lián)結(jié)端子箱及共用接地體，建筑物內(nèi)金屬構(gòu)件、管道、構(gòu)架等主要金屬物、進(jìn)出建筑物的金屬管道、進(jìn)入建筑物電纜的金屬外皮等可導(dǎo)電體均應(yīng)采用熱鍍鋅扁鋼40 mm×4 mm與總等電位聯(lián)結(jié)端子箱聯(lián)結(jié)，總等電位聯(lián)結(jié)端子箱再采用熱鍍鋅扁鋼40 mm×4 mm與聯(lián)合接地體可靠連接。作為地下引線的鋼結(jié)構(gòu)柱均保證其與周邊金屬導(dǎo)體作可靠電氣連接，以保證電氣連續(xù)性。

2.4 屋面設(shè)備的防雷設(shè)計(jì)

屋面防雷在很大程度上需要借助于屋面所設(shè)置的金屬設(shè)備，這些設(shè)備的主要目的是使高鐵站建筑物內(nèi)的通信設(shè)備、電子電腦、精密儀器以及自動(dòng)控制系統(tǒng)免遭雷電電磁脈沖的危害。高鐵站建筑物內(nèi)的這些設(shè)施，不僅在防雷裝置接閃時(shí)會(huì)受到電磁干擾，而且由于它們本身零敏性高且耐壓水準(zhǔn)低，有時(shí)附近打雷或接閃時(shí)，也會(huì)受到雷電波的電磁輻射的影響，甚至在其他建筑物接閃時(shí)，還會(huì)受到從該處傳來(lái)的電磁波的影響。因此可利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋，即建筑物內(nèi)地板、頂板、墻面、及梁、柱內(nèi)的鋼筋，使其構(gòu)成一個(gè)六面體的網(wǎng)籠，即籠式接閃網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)屋面設(shè)備的防雷功效。良好的屋面設(shè)備不僅使等電位和分流這兩個(gè)問(wèn)題迎刃而解，而且對(duì)防御雷電電磁脈沖也是最有效的措施。在車站的站臺(tái)雨棚頂上可設(shè)置太陽(yáng)能光伏發(fā)電電池板，由于屋頂上的太陽(yáng)能板采用粘貼式非晶硅太陽(yáng)能光伏發(fā)電電池板，與屋面鋁合金板可靠電氣焊接，而站臺(tái)雨棚屋面已采用防直雷的措施，在遭受雷擊的情況下電池板能自動(dòng)切除此塊太陽(yáng)能板與系統(tǒng)的連接，且太陽(yáng)能供電系統(tǒng)非該工程的主要供電電源，不會(huì)引起二次雷擊災(zāi)害。屋面上的排煙口、人孔等突出屋面的部分應(yīng)采用金屬材質(zhì)，且屋面上所有金屬構(gòu)架、管道、鐵梯、水箱等均用具有高防腐蝕性和高導(dǎo)電率的專用導(dǎo)體與屋面鋼結(jié)構(gòu)壓接。屋頂航空障礙燈應(yīng)與屋面下的結(jié)構(gòu)鋼質(zhì)次行架用25mm×4mm熱鍍鋅扁鋼可靠電氣焊接。

2.5 雷電波的防護(hù)措施

在防雷電波侵入方面，電纜進(jìn)出線在進(jìn)出端應(yīng)將電纜的金屬外皮、進(jìn)戶鋼管等與電氣設(shè)備接地裝置相連。外立面玻璃幕墻、鋁合金百葉等金屬幕墻均需與就近結(jié)構(gòu)鋼梁可靠電氣焊接。該項(xiàng)目建筑物電子信息系統(tǒng)防護(hù)等級(jí)為A級(jí)，信息設(shè)備配電系統(tǒng)安裝多級(jí)電涌保護(hù)。弱電系統(tǒng)設(shè)備的信號(hào)電纜設(shè)置相應(yīng)的信號(hào)電涌保護(hù)，并嚴(yán)格按照規(guī)范的規(guī)定要求采取屏蔽、等電位聯(lián)結(jié)、安裝電涌保護(hù)器等措施。

3 結(jié)語(yǔ)

大自然的風(fēng)雨雷電，不是我們所能控制，當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的大電流經(jīng)由接地系統(tǒng)散絕大多數(shù)現(xiàn)代鐵路信號(hào)設(shè)備已經(jīng)電子化，復(fù)雜的電子裝置能否在雷雨之中保持可靠的穩(wěn)定性，是現(xiàn)代鐵路設(shè)備科技人員急需研究的技術(shù)難題，分級(jí)防雷，用多重防護(hù)系統(tǒng)十分必要。要克服高電壓差所造成的傷害，高鐵站要從防雷措施著手，在外部防雷裝置上，要妥善裝設(shè)接閃器，并注意其有效遮蔽率，接地網(wǎng)絡(luò)則是關(guān)系著防雷功能的成敗。

參考文獻(xiàn)

[1] 李汝軍.客運(yùn)專線接觸網(wǎng)防雷加強(qiáng)措施探討[J].電氣化鐵道，2011（4）.

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[3] 徐惠.京滬高鐵上海虹橋站防雷設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代建筑電氣，2011（8）.endprint

2.3 等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì)

這是指使建筑物內(nèi)的各個(gè)部位都形成一個(gè)相等的電位，即等電位。若高鐵站建筑物內(nèi)的結(jié)構(gòu)鋼筋與各種金屬設(shè)置及金屬管線都能連接成統(tǒng)一的導(dǎo)電體，建筑物內(nèi)當(dāng)然就不會(huì)產(chǎn)生不同的電位，這樣就可保證建筑物內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生反擊和危及人身安全的接觸電壓或跨步電壓，對(duì)防止雷電電磁脈沖干擾微電子設(shè)備也有很大的好處。

總等電位聯(lián)結(jié)通過(guò)總等電位聯(lián)結(jié)端子箱和共用接地體實(shí)現(xiàn)，即各系統(tǒng)接地干線均接到總等電位聯(lián)結(jié)端子箱及共用接地體，建筑物內(nèi)金屬構(gòu)件、管道、構(gòu)架等主要金屬物、進(jìn)出建筑物的金屬管道、進(jìn)入建筑物電纜的金屬外皮等可導(dǎo)電體均應(yīng)采用熱鍍鋅扁鋼40 mm×4 mm與總等電位聯(lián)結(jié)端子箱聯(lián)結(jié)，總等電位聯(lián)結(jié)端子箱再采用熱鍍鋅扁鋼40 mm×4 mm與聯(lián)合接地體可靠連接。作為地下引線的鋼結(jié)構(gòu)柱均保證其與周邊金屬導(dǎo)體作可靠電氣連接，以保證電氣連續(xù)性。

2.4 屋面設(shè)備的防雷設(shè)計(jì)

屋面防雷在很大程度上需要借助于屋面所設(shè)置的金屬設(shè)備，這些設(shè)備的主要目的是使高鐵站建筑物內(nèi)的通信設(shè)備、電子電腦、精密儀器以及自動(dòng)控制系統(tǒng)免遭雷電電磁脈沖的危害。高鐵站建筑物內(nèi)的這些設(shè)施，不僅在防雷裝置接閃時(shí)會(huì)受到電磁干擾，而且由于它們本身零敏性高且耐壓水準(zhǔn)低，有時(shí)附近打雷或接閃時(shí)，也會(huì)受到雷電波的電磁輻射的影響，甚至在其他建筑物接閃時(shí)，還會(huì)受到從該處傳來(lái)的電磁波的影響。因此可利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋，即建筑物內(nèi)地板、頂板、墻面、及梁、柱內(nèi)的鋼筋，使其構(gòu)成一個(gè)六面體的網(wǎng)籠，即籠式接閃網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)屋面設(shè)備的防雷功效。良好的屋面設(shè)備不僅使等電位和分流這兩個(gè)問(wèn)題迎刃而解，而且對(duì)防御雷電電磁脈沖也是最有效的措施。在車站的站臺(tái)雨棚頂上可設(shè)置太陽(yáng)能光伏發(fā)電電池板，由于屋頂上的太陽(yáng)能板采用粘貼式非晶硅太陽(yáng)能光伏發(fā)電電池板，與屋面鋁合金板可靠電氣焊接，而站臺(tái)雨棚屋面已采用防直雷的措施，在遭受雷擊的情況下電池板能自動(dòng)切除此塊太陽(yáng)能板與系統(tǒng)的連接，且太陽(yáng)能供電系統(tǒng)非該工程的主要供電電源，不會(huì)引起二次雷擊災(zāi)害。屋面上的排煙口、人孔等突出屋面的部分應(yīng)采用金屬材質(zhì)，且屋面上所有金屬構(gòu)架、管道、鐵梯、水箱等均用具有高防腐蝕性和高導(dǎo)電率的專用導(dǎo)體與屋面鋼結(jié)構(gòu)壓接。屋頂航空障礙燈應(yīng)與屋面下的結(jié)構(gòu)鋼質(zhì)次行架用25mm×4mm熱鍍鋅扁鋼可靠電氣焊接。

2.5 雷電波的防護(hù)措施

在防雷電波侵入方面，電纜進(jìn)出線在進(jìn)出端應(yīng)將電纜的金屬外皮、進(jìn)戶鋼管等與電氣設(shè)備接地裝置相連。外立面玻璃幕墻、鋁合金百葉等金屬幕墻均需與就近結(jié)構(gòu)鋼梁可靠電氣焊接。該項(xiàng)目建筑物電子信息系統(tǒng)防護(hù)等級(jí)為A級(jí)，信息設(shè)備配電系統(tǒng)安裝多級(jí)電涌保護(hù)。弱電系統(tǒng)設(shè)備的信號(hào)電纜設(shè)置相應(yīng)的信號(hào)電涌保護(hù)，并嚴(yán)格按照規(guī)范的規(guī)定要求采取屏蔽、等電位聯(lián)結(jié)、安裝電涌保護(hù)器等措施。

3 結(jié)語(yǔ)

大自然的風(fēng)雨雷電，不是我們所能控制，當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的大電流經(jīng)由接地系統(tǒng)散絕大多數(shù)現(xiàn)代鐵路信號(hào)設(shè)備已經(jīng)電子化，復(fù)雜的電子裝置能否在雷雨之中保持可靠的穩(wěn)定性，是現(xiàn)代鐵路設(shè)備科技人員急需研究的技術(shù)難題，分級(jí)防雷，用多重防護(hù)系統(tǒng)十分必要。要克服高電壓差所造成的傷害，高鐵站要從防雷措施著手，在外部防雷裝置上，要妥善裝設(shè)接閃器，并注意其有效遮蔽率，接地網(wǎng)絡(luò)則是關(guān)系著防雷功能的成敗。

參考文獻(xiàn)

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