TB/T 3074-2017
基本信息
标准号:
TB/T 3074-2017
中文名称:铁路信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件
标准类别:铁路运输行业标准(TB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
铁路信号
设备
雷电
电磁脉冲
防护
技术
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
TB/T 3074-2017.Technical specification for protection against lightning electromagnetic impulse on railway signaling equipments.
1范围
TB/T 3074规定了铁路信号设备对雷电电磁脉冲诱发的过电压和过电流安全防护的基本原则和防护技术要求。
TB/T 3074适用于新建铁路和既有线路信号设备改建及扩建时综合防雷系统的设计、施工、制造和维护。其他电子设备系统的综合防雷措施可以参照本标准执行。
本标准不考虑雷电直接击中信号设备的防护。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
TB/T 2311铁路通信、信号 、电力电子系统防雷设备
3术语和缩略语
3. 1术语
3.1.1电磁兼容性electromagnetic compatibility
设备或系统在其电磁环境中能正常工作,且不对环境中的其他设备和系统构成不能承受的电磁干扰的能力。
3.1.2接地earth ; ground
一种有意或非有意的导电连接,由于这种连接,可使电路或电气设备接到大地或接到代替大地的
某种较大的导电体。
3.1.3环形接地体ring conductor
围绕建筑物四周形成一个回路的导体,与引下线、垂直接地体相连,分散雷电流。
3. 1.4共用接地系统common earthing system
将各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线(PE)、设备保护地,屏蔽体接地、防静电接地和信息设备逻辑地等连接在一起的接地装置。
3.1.6自然接地体natural earthing electrode
具有兼作接地功能的但不是为此目的而专门设置的各种金属构件、钢筋混凝土中的钢筋、埋地金属管道和设备等的统称。
标准内容
ICS45.020
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T3074--2017免费标准bzxz.net
代替TB/T3074—2003
铁路信号设备
雷电电磁脉冲防护技术条件
Technical specification for protection against lightningeleetromagnetic impulse on railway signaling equipments高清完整版海量资源库
最新标准官方首发群:1411604662017-06-05发布
国家铁路局发布
2018-01-01实施
规范性引用文件
术语和缩略语
信号机房雷电电磁脉冲防护的基本要求5
信号机房的综合防雷
其他相关要求
附录A(规范性附录)避雷针保护范围的确定参考文献
TB/T3074—2017
TB/T3074—2017
本标准按照GB/T1,1一2009给出的规则起草,本标难代替TB/T3074一2003《铁路信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件》。除编辑性修改外,导TB/T3074—2003相比,本标准主要技术变化如下:修改了铁路信号设备宙害风险的各种因素(见5.1,2003年版的第4章)一将“信号设备系统雷电电磁脉冲防护原则\修改为“信号设备雷电电磁脉冲防护的基本要求”(见第4章,2003年版的第5章);修改了防雷区的划分(见第4章,2003年版的第6章):删除了*信号设备雷电电磁脉冲的改善\(见2003年版的第6章);增加了机房建筑物外部防护和内部防护的内容(见4.3、4.5);增加了信号设备机房外部和内部防护的具体要求和实施方法(见5.4.1):增加了电子设备机房的直贴式连续屏蔽要求(见5.4.2.3);修改了安装协调配合的SPD要求(见5.4.3,见2003年版的第8竞):删除了“信号设备雷电电磁脉冲防护水平的测试”(见2003年版的第9竞):修改了接地要求和技术参数(见5.4.1.3.5.4.1.4,2003年版的第10章);修改了“雷电防护区的划分利做符合要求的地电位连接”(见4.4、图2,2003年版的附录4);增加了“避雷针保护范围的确定”(见附录A);删除了有关电缆敷设的要求(见2003年版的附录B)。本标准由北京全路通信信号研究设计院集团有限公司提出并归口。本标准起草单位:中国铁道科学研究院通信信号研究所:本标雅主要起草人:付茂金、阮小飞、王州龙、肖桐、李永毅、冯为国、邱传睿。本标准所代替标准的历次版本发布情况:TB/T3074—1992、TB/T3074-—20031范围
铁路信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件TB/T3074-2017
木标准规定广铁路信号设备对雷电电隧脉冲诱发的过电压和过电流安全防护的本原则和防护技术要求。
本标准适用于新建铁路和既有线路信号设备改建及扩建时综合防雷系统的设计、施工,制造和维护:其他电子设备系统的综合防需措施可以参照本标准执行。本标准不考虑电直接出中信号设备的防扩。2规范性引用文件
下列义件对于木文件的应用是必不可少的。凡是注口期的引用文件,仅注归期的版本适用于本文件:丸是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用丁本文件。TB/T2311铁路通信信号电力电子系统防雷设备3术语和缩略语
3.1术语
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下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
雷电电彩脉机生普群:141160466雷电无区電阻性电感性和各性糖合产车前诉有电磁感应,包括浪涌和辐射电磁场3. 1.2
电磁兼容性electromagnetic compatibility设备或系统在其电磁环境中能正常工作,且不对环境中的其他设备和系统构战不能承受的电磁十扰的能力。
接地earth;ground
一种有意或非有意的导电连接,山丁这种连接,可使电路或电气设备接到大地或接到代替大地的某种较大的导电体:
环形接地体ringconductor
围绕建筑物四周形成一个路的导体,与引下线,乘首接地体相连,分散需电流,3.1.5
共用接地系统commonearthingsystem将各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线(PE)、设备保护地,屏敲体接地、防静电接地和信息设备逻辑地等连接在起的接地装置。3.1.6
自然接地体naturalearthing electrode具有兼作接地功能的但不是为此目的而专门设置的各种金属构件、钢筋混避土中的钢筋、埋地金属管道和设备等的统称。
TB /T 3074--2017
基础接地体foundation carthing clcctrode地基的混凝土钢筋或预埋在建筑物混凝十中用作接地极的其他导体。3.1.8
接地网groundgrid
由埋在地中万相连接的裸导体构成的一组接地体群,用以为电气、电了设备和金属结构提供共同的地。
工频接地电阻powerfrequencyground resistance工癫电流流过接地装置时,接地体与远方大地之间的电阻:其数值等于接地装置相对远方大地的电压与通过接地体流人地中电流的比值。3.1.10
冲击接地阻抗impulse carthing impedance冲击电流流过接地装置时,接地装置对地电压的峰值与通过接地极流人地中电流的峰值的比值。3.1.11
接地参考点earthing reference point共用接地系统和系统的等电位连接网络之间的唯一连接点。3,1,12
接地终端earthing terminal
与接地装置相连的公共接地母线,为各类接地线连接的终端,可以数设成坏形或条形。它可以是接地端子板,也可以是接地汇流排(线)。3.1.13
电缆入口接地排cahle entrance carthing bar将进入机房的各电缆钢带外护套在人口处与总接地排或环形接地休迹行连接的专用接地排。3.1.14
雷电等电位连接lightningequipotential bonding为减少需电流产生的电位差,直接连接或过浪浦保护幕把分离的导电部件连接到防系统的一种雷电防护措施。
防雷设备lightningprotectiondevice用以限制需电瞬态过电压和分流雷电浪涌电流的设备:3.1.16
浪涌保护器SPDsurgcprotectivedevice用以限制瞬态过电压以及泄放浪涌电流的防需设备,它牟少包含一个非线性元件。注1:浪酒保护器义称电源保护器、防笛器、防需保安器、避需器等。注2:浪涌保护器分为单端SPI和双端口SPD,3.1.17
最大持续运行电压maximumcontinuousoperatingyoltage8
充许持久地施加在SPD的各种保护模式上的最大交流电压有效值或直流电压值。3.1.18
电压保护水平voltageprotectionlevelUp
TB/T3074—2017
表征SPD限制其两端电压的特性参数。该电压值大于冲击限制电压的最大实测值3.1.19
标称放电电流Dominal discharge current1.
SPD不发生实质性破坏而能通过规定次数只有8/20μ波形的电流蜂值,3.1.20
耐冲击电压额定值ratedimpulsewithstandvoltage出制造商对设备或其某部件认定的一个冲击邮受电压值,用以表征其对过电压的规定的耐受能力。
注:本标准只考虑带电导体和地间的酬受电压。3.1.21
协调配合的SPD系统coordinaled SPDsysten为诚少电气和电子系统失效而适当选择、配合并安装组成系统的一组SPD3.1.22
综合防雷技术synthetical lightning protection technology对建筑物内电气和电子系统,在建筑物外部和内部采取直击雷防护,等比位连接、计算机机房屏蔽以及合理布线、线路端口安装各类防蓄器、设备外壳和防雷器共用接地等统一为一个整体的技术措髓:用综合防需技术建设的防雷系统即综合防雷系统。高清完整版海量资源库
铁路综合接地技点源元版ning盘遇将铁路沿线的牵引供电、电力供电、信号、通信等系统及建筑物、道床、站台、桥梁、隧道、屏障等需要接地的装置通过共用地线连成-体的接地系统。3.1.24最新标准官方首发群:141160466贵通新你n
沿铁路敷设的连接各种设备、设施的接地导体,并作为牵引回流的辅助通道,3.2缩略语
以下缩略语适用丁本标准:
电缆人口接地排(Cable Entranre Earthing Bar)EMC
电磁兼容性(Fleclru Magnetic Campatibility)接地参考点(EarthingReference Point)LEMP
雷电电磁脉冲(LightningElectromagnetic impulse)L.P
需电防扩(LightningProtcetion)霸电防扩系统(LightaingProtectionSystem)雷电防护区(LightningFrotectionZone)保护接地(PrutectiveEarthing)浪润保护器(SurgeProtectionDevicc)浪痛保护措施(SurgeProlelion Measure)4
信号机房雷电电磁脉冲防护的基本要求4.1信号设备及机房(含所有信号电气电了设备的房问),应采取综合防需措施,成装有防止独电及雷电抢害的浪涌保护器等保安设备:电子设备应符合电磁兼容有关规定。4.2建筑物内的电气电了系统综合防雷山两部分组成:a)LPS属丁外部防雷系统,用以减少直击雷对建筑物实体的损害和建筑物内人员的伤害;3
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SPM属于内部防雷系统,用以防止需电电磁脉冲辐射和传导进人建筑物损害建筑物内电气电子设备。
4.3铁路信号设备放机房综合防留由LPS利SPM构成,见图1,包括下列措施:面向EMC(电磁兼容)的
雷电电磁脉冲防护综防护(LP
改善铁路信号设备机房建筑物的电磁环境(I.P5S)机房建筑物的外部防护
机房建筑物的接闪系统
【避舌针、接闪网)
机.房建筑物的内部防护
引下线
自然磁屏站
(建筑物墙内混凝1中的钢筋构成格栅磁屏蔽,引下线用其垂直钢筋板式屏蔽层
浪涌防护措施(SPM)
信号设备端口
置SPD
等电位连接
接地汇集线(排)
接地系统
(机房建筑物地网)
图1铁路信号设备及机房综合防雷示意图a)
信号机房建筑物直击雷接闪装置;信号机房法拉第屏蔽和内部线缆屏鼓;信号设备在机房内的合理放置、正确的电缆引入接地处理和按电磁兼容原理布敬线缆;设置泄流通畅的地网和机房内设置等电位连接系统:按设备所处地区的雷电活动情况、安装环境以及设备的额定冲击耐雷电水平,分区、分级、分设备安装能量协调配合的SPD或其他防雷设备,4.4根据雷电威胁程度不同,将需要保护和控制雷电电磁脉冲环境的建筑物划分为不同的防雷区,防笛区按以下规定划分,见图2:
旺)外部区域(建筑物外,机房白接暴露在雷电威胁下的区域)。I.P70:该区域1.威胁来白未衰减的雷电电磁场。机房内部系统可能遭受全部或部分雷电浪涌电流的危害。LPZO又分为以下两类:IPZO。:自击雷非防护区,它是可以道受直击雷及个部雷电电磁场危害的空间,内部系统可能遭受全部雷电浪涌电流的危害。LPZO:直击雷防护区,它是对直击进行了防护但仍可遭受全部雷电电磁场危害的空问。内部系统可能遭受部分雷电浪涌电流的危害。h
内部区域(建筑物内,桃房未直接密露在需出威胁下的区域),可以有多层分区,LPZI:该区域的雷浪涌电流通过边界上分流和SPD得到限制。空问屏蔽能衰减雷电电磁场。LPZ2n:电路中的由浪涌进一步在边界上被分流和被边界上的SPD限制,雷电电磁场进一步被边界空问屏蔽衰减。
4.5信机房应纳入机房建筑物综合防护系统。区间和站场等暴露在雷环境中的信号设备,应采4
图例:
接闪器
中中a
....1.
表示在不同雷电防护区界面F的等电位接地端子表示起屏蔽作用的鸡筑物外璃,房间或其他屏蔽体虚线表示用滚球法计算I.PS的保护范围1.12.0g
环形接地网
图2机房建筑物雷电防护区示意
取以下的防雷措施:
a)信号设备应放置在屏蔽接地的箱、盒内:b)引入机房的电缆屏蔽层应接地;缆线与设备接「I合理设置SPD或其他防雷设备:TB/T3074--2017
d)信号设备集中的地方设置常规接闪装置,将信号设备置于直击雷保护范围内。4.6任何防雷措施不应改变被防护系统的电气性能,不影响被保护设备的正常工作。4.7应根据信号设备接口的额定冲山耐受水平U,,选择适当的SPD等防雷设备和设计防出系统。4.8外电网引入机房电源的接地方式成为有保护接零的TV制式,进人通信,信号机房的配电线路应采用有保护接零的三相五线制式即TN-S制式,并采用埋地电缆引入建筑物、5信号机房的综合防面
信号设备雷害风险因素
铁路信号设备雷害风险与下列内素有关:铁路沿线和车站及机房所在位置的雷电参数等气象条件;a)
b)被保护建筑物所在地区的地形,地物状况和地质状况;信号机房建筑物或建筑物排体的特征和周围环境,结构(砖,钢筋混凝士,钢框架,金属文面等)建筑尺寸(长、宽、商及位置分布)、屋顶材料种类和相邻建筑物的高度;建筑物内各楼层电子信息系统设备分布状况:d
信号机房内被保护设备的类型,功能及性能参数(如工作频率、功率、工作电平、传输速率、特性阻抗、传输介质及接几形式等)通信网络结构、各设备之间的电气连接科信号的传输方式,各端口的耐雷电能力等;
)供、配电情况,及配电系统接地型式,在采取铁路信号设备综合防雷措施前应考虑以1因素。5
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5.2信号机房的位置选择
5.2.1信号机房单独设置时,机房建筑物成选择在土寒电阻率相对较低腐蚀性小的地方,并远离牵引变电所和高大建筑物:
5.2.2铁路信号机房若选在车站建筑物内,应独立设置,并处于车站建筑物内电磁坏境较好的位置。机房净空高度不宜高于4m。
5.2.3区间的巾继站机房宜选择在不品遭受直击雷的位置,如高架桥下。5.3新建信号机房的空间要求
新建信号机房应在建筑物建设时同步考虑综合防雷系统,机房要便于机柜安置,方便布线,成预留合适的各种接地端子排的连接点,所做直贴式连续屏藏的计算机房还应预留设置机房屏蔽的空间。
5.4信号机房综合防雷系统要求
5.4.1外部防雷系统
5.4.1.1外部防雷系统构成
信号机房筑物的外部防雷系统,由接内器,引下线和接地装置构成。5.4.1.2接闪器
信号机房为独立建筑物时,建筑物接闪器应符合以下规定:a)信号机房建筑物顶部成设置接闪网,接闪网应覆盖整个建筑物顶部,网格不大于3m×3m。b)信号机房建筑物项面上不得设置建筑物避需针。5.4.1.3引下线
引下线是接闪器与接地装置的连接线:金属椎架结构、钢筋混凝十和框架结构建筑物等可用建筑物支柱的钢筋为引下线,无此条件的建筑物应单设明引下线:5.4.1.4接地装置
建筑物基础采用硅酸盐水泥周固壤含水量不低于4%及基础的外表面无防腐层或沥质防腐层时,接地装背应利用建筑物的白然接地体:5.4.1.5机房建筑物周图的环形接地体转术结构和钢筋混凝上结构的信号机房宜在建筑物四周水平埋设坏形接地体,环形接地体设置垂直接地体和水平接地体,连接构成环形,并与机房其他接地体连接构成接地网。5.4.1.6金属框架结构建筑物的外部防雷要求信号机房位于采用金属框架结构的建筑物(如车站候车楼)内时,建筑物可不别设接闪网和接闪带等接闪装置以及不另设引下线,建筑物周画或者在建筑物地基周国混凝十中的环形接地极,应于建筑物下方和周国的网格形接地网结合,并每隔5m和接地装置连接一次。5.4.2内部防雷系统
5.4.2.1内部防雷系统结构
内部防需系统包括接地和连接网络、机房连续磁屏蔽和布线、安装SPD等措施。应符合以下要求:
接地装置将雷电流传导并放到大地。连接网络将最大限度地降低电位差,减少磁场。合理a)
的接地利连接网络基于一个完整的接地系统,见图3机房连续屏龄磁捐施,衰减了建筑物或建筑物防西电直击时在机房内产生的磁场和雷浪涌。h
内部电路合理布线,将被雷电电磁脉冲的侵入的“脏”布线和未被雷电电磁脉冲侵人的“干净”布线分槽设置,减少布线问形成的环路面积,最大限度地藏少传输线间的笛电相互感应,从前减少内部浪涌。
)协调配合的SPL)系统限制来源于外部和内部系统的需浪涌。6
接地装
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注:图中所画的连接既有建筑物结构的金属件之间的已有连接,又有实现搭接的连接:其中某些连接金属也可能将害电流觀取、传导和泄效到大地图3搭接网络与接地终端系统互连构成三维接地系统(屏敲笼)示例5.4.2.2建筑物空间磁屏蔽的要求建筑物用铁磁材料低阻抗搭接网络形成的法拉第笼,具有空间雷电电磁脉冲磁屏蔽作用:设置空间磁屏蔽的地方也是防护区的边界,电气电子设备机房的空间磁屏蔽应符合以下要求:建筑物本身自然部丝钩成的格极形屏敏,网子宽度典型值为店见图4的0,构件内有箍筋连接的钢筋或战网状的钢筋,生钢筋直轻得二之品品减真截面积总和不应小于根?
最韧标
接闪器导体;
项护塔的金属层:
-钢筋:
登加在钢前上的网格形导体;
网状导体的接头;
为内部搭接母线准备的接买:
焊接或卡接;
任意连接:
4360466
混凝十中的钢筋(有登加的网格形导体)坏形接地电极(有可能有,也有可能无):基础接地体:
重的网格形导体典型的宽度为5m;钢施网格的典型宽度为1m
图4利用建筑物钢筋作磁屏蔽和等电位连接7
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真径12mm的钢筋的裁面积。建筑物上和建筑物内的金属部件多重相五连接如混凝十钢筋、电梯导轨,吊架、金属屋顶、金属墙面、金属门框窗门柜架、金属地板框架,金属管道和电缆槽)构件间应电贯通:
每一机房内,应预留用于连接各种接地的连接母线和相应的连接端点,见图4的@和图5的h
6,该母线还应与雷电防护区(P)的磁屏蔽层连接到一起:构件内应有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋,主钢筋的直径不得小于12mm,或其截面积总和不应小丁一根直径12mm钢筋的截面积。钢筋与钢筋间用土建施丁的绑扎法,螺丝,对焊或搭焊连接,构件间应电气贯通;d)每个防雷区(LPZ)边界将所有金属部件直接与搭接网连接,导电设施通过SPD连接。5.4.2.3电子设备机房的直贴式连续屏蔽铁信号设备机房应按图4钢筋网格宽度5的低阻抗搭接网络形成的空间磁屏藏,信号机房为独文趾筑物时计算机机房内应再来用真贴式连续屏藏,信号机房位于金属框架结构建筑物地下室不含建筑物外墙的内部房间时,可不再做直贴式连续屏蔽。5.4.2.4信号机房的接地端子板和接地汇流排安装5.4.2.4.1接地端子板和接地汇流排的基本要求房信号接地端子板和接地汇流排应满足以下要求:a)每一机房墙面预留地网接地端子或接头以便接地端子板或接地汇流排与其搭接接地。机房设置接地端子板示意见图5。
机房所有的接地都共用同一接地系统,不同功能的接地应使用各自独立的接地端子和接地汇流排,共地不同线。
说明:
1一外部导电部分(如金属管):2—信号电缆:
3——尴内接地环形钢筋;
4——室外环形接地体(可能有或没有:5.会往共他接地梭;
6—接地端于板连接点;
7——铁路信号 SPD;
8—一交流源防设备专用接地端了板:9——交流电源线:
[0——交流电源SPD;
[I——电缴外护套(屏蔽层)专用接地端子板:12
信号机房总接地端子板:
13——电缆芯线按地端于板(可由总接地端子板接出)。图5机房设置接地端子板示意(地基中的钢筋作为自然接地体)5.4.2.4.2接地端子板和接地汇流排布放要求接地端子板和接地汇流排布放成符合以下要求:α)接地端子板和接地汇流排应与墙体或地面绝缘,应采用紧固螺栓固定在绝缘座上。接地江流排」存隔1m~1.5m它预留个供信号设备接地使用的螺栓,未用预留螺栓应紧固,以满定连接点机械强度和电气连续性的要求。8
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b)接地端子板与机房建筑物钢筋等电位搭接网预留的内部搭接母线接头(见图4的③)应川靠连接。e)机房分有在几个楼层时,各楼层间应设置垂直接地主十线汇流排,各楼层可设置总接地端子板(见图6):
建筑物顶部接闪带(塑统构转筑可能不大楼层
各种需
接地的
农楼层
各种器
接地的
去楼层各种需接地地方
信号数
字电缆,
厘直楼地主干线
锤道接地在干线
销号配线柜
电缆料
季直接地在于线
机房总接地排
楼层配电箱
交流电源
楼层配电箱
交流电源
楼层配电箱
交流电源
电源相缆
总电源柜
交流电源SPL
环彤接地体(大型钢筋结构和钢结构建筑可能无)说明:
信号电缆外护套接地卡箍;
信号电缆外护套:
信号电缆铝护套:
信号电缆钨扩套接地卡箍:
5——信号电缆成端;
信号电缆芯线:
7--铁路信号SPD:
电缆人口接起排CEEB:
9交流电源专用接地端了板:
10—楼层总接地端了板;
11--楼层分接地端了板:
楼层树形接地端子板。
图6信号设备分分布于多层建筑物时的共用接地系统示意图9
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