吉林省钧和电子技术有限公司

之前我们分享了雷电对地铁机车的危害，并对地铁机车的防雷区进行了划分。那么新型地铁机车的防雷措施有哪些呢？今天，钧和电子针对该话题做如下分享，仅供参考。

一是，设计依据

《铁路信号设备用浪涌保护器》TB/T2311-2008

《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010 中国建设出版社

《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343-2012 中国建筑工业出版社

《建筑物电气装置 过电压保护电器》GB 16895.22－2004

《低压配电系统的电涌保护器（SPD） 第1部分：性能要求和试验方法》GB 18802.1-2002

《低压电涌保护器 第21部分：电信和信号网络的电涌保护器（SPD）－－性能要求和试验方法》GB/T 18802.21－2004

《雷电电磁脉冲的防护》IEC61312

《建筑物电气装置 过电压保护电器》IEC 60364-5-53:2001

《建筑物电器装置 接地配置、保护导线和保护联结导体》IEC 60364-5-54:2002

《低压配电网络SPD选择和应用原则》IEC 61643-1.2

二是，直击雷防护措施

在雷暴活动区域内，雷云直接通过人体、建筑物或设备等对地放电所产生的电击现象，称之为直接雷击。此时雷电的主要破坏力在于电流特性，我们可以通过因为雷电防护措施不到位而导致的直接雷击对于地铁牵引供电的系统的危害现象可以看出。

通过我们前面对于地铁机车的防雷分区情况以及下图实际的地铁地面运行环境照片可以看到，地铁牵引供电的接触网上端设置了直接雷接闪线，接触网固定铁塔也设置了直接雷接闪针，另外对于接触网牵引电源还配置了相应工作电压的高能间隙型防雷单元，设置有特殊的保护措施，能防止接触网接地事故的发生。

另外，地铁机车的轨道是作为牵引供电回路，并与大地相通，具备良好的接地状态。只要做到机车车厢良好合理的接地，不管是机车本身还是及车内乘客在任何情况下都不可能受到直接雷的影响。

为了保证箱体可靠的接地，需要对碳纤维材料的箱体在成型阶段加装导电骨架，采用具备良好的导电特性的铜质材料来设计导电骨架，并设置特殊的连接工艺端口，与机车接地部位可靠连接。这样也保证了机车箱体的雷电感应以及静电泄放。

三是，感应雷防护措施

在机车内部各种强弱电信号端口设置相应的浪涌保护器——LVB（低电压箱）、HVB（高电压箱）、SIV（辅助逆变器）、VVVF（主逆变器）、雷达及通信系统、各种控制检测显示信号系统等等设计相应的电源、信号及馈线浪涌保护器SPD。

1.各种不同工作电压等级的电源SPD

主电源端口采用最大浪涌电流不低于20kA（8/20μs）的电源浪涌防护单元；

最大持续工作电压满足系统牵引电网最大的波动电压范围；

主辅逆电源端口采用最大浪涌电流不低于40kA（8/20μs）的电源浪涌防护单元；

其他设备电源供电端口采用最大浪涌电流不低于10kA（8/20μs）的电源浪涌防护单元；

所有电源防护单元必须具备非常安全可靠的自我保护功能，以及防护器件故障的信号的输出及检测功能。

2.各种不同物理接口以及工作电平的信号SPD

一般采用浪涌电流不低于5kA（8/20μs）信号浪涌防护单元；

最大持续工作电压满足系统各种信号电平最大的波动范围；

为保证设备的正常工作，防护单元对于信号的衰减不能对系统的工作带来影响，必须满足信号的正常工作频率和带宽；满足信号最小的损耗要求。

符合通信信号传输特性，并满足馈线物理接口的馈线SPD

对于系统的布线，考虑EMC问题，所有的弱电信号线缆采用屏蔽线缆，尽量减少电磁脉冲感应。同时强弱电信号线路尽量相隔一定距离分开布线，实在不能避开的线路，应该采用十字交叉布线，严禁平行近距离布线。

各接地系统应该共网而不共点，各自的接地排独立设置分别与自己独立的系统接地排连接后再接入总的接地汇流排。考虑减少瞬变电流产生的干扰，与相应接地汇流排连接接地线尽量采用低阻抗线缆及低阻抗布线要求。

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