高速鐵路通信信號綜合防雷技術

“軌道交通科技攻關學術著作系列”序

序

前言

第1章 緒論

1.1 人類認識雷電科學的過程.

1.2 大氣電學的發(fā)展

1.3 現(xiàn)代防雷工程的發(fā)展與鐵道系統(tǒng)弱電設備防雷科研

1.4 雷電干擾防護的研究方法

第2章 雷電的基本知識

2.1 雷電原理

2.1.1 雷電的形成

2.1.2 強雷暴云的種類

2.1.3 雷云帶電原理

2.1.4 閃電的分類及雷云對地的放電過程

2.2 雷電的特性

2.2.1 雷電活動的基本規(guī)律

2.2.2 閃電的電場和磁場

2.2.3 放電時的等值電路

2.3 雷電的基本參數(shù)和雷電的特性

2.3.1 雷電觀測的直擊雷波形

2.3.2 雷電流幅值積累

2.3.3 模擬雷電沖擊波標準波形

2.4 雷電的頻譜和傳輸波過程

2.4.1 雷電的頻譜

2.4.2 雷電的傳輸波過程

2.5 IEC標準對雷電的描述

2.5.1 對地雷閃

2.5.2 雷電流參數(shù)

第3章 雷電對人類的危害及雷電防護原理

3.1 雷電對人類的危害

3.1.1 直擊雷和雷電電磁脈沖

3.1.2 雷電的功率

3.1.3 雷電的危害

3.2 雷電危害的機理

3.2.1 雷電的熱效應

3.2.2 雷電的沖擊波效應

3.2.3 雷電流的電動力效應

3.2.4 雷電的電磁效應和靜電效應

3.2.5 雷電的其他效應

3.3 雷電防護的基本原則和基本方法

3.3.1 雷電防護的基本原則

3.3.2 雷電防護的基本方法

第4章 接地原理

4.1 地和接地

4.1.1 地和接地的概念

4.1.2 接地的歷史發(fā)展

4.1.3 接地的分類

4.1.4 接地的目的

4.2 接地裝置和接地系統(tǒng)

4.2.1 接地裝置

4.2.2 接地系統(tǒng)

4.3 接地裝置的接地電阻

4.3.1 接地電阻的基本概念

4.3.2 垂直接地體間的散流屏蔽現(xiàn)象

4.4 接地電阻的計算

4.4.1 接地電阻的組成

4.4.2 土壤電阻率

4.4.3 人工接地裝置接地電阻的計算

4.4.4 自然接地裝置接地電阻的計算

4.4.5 工頻接地電阻和沖擊接地阻抗的關系

4.5 降低接地電阻的措施

4.5.1 更換土壤

4.5.2 適當增加接地體長度和與土壤的接觸面積，深埋接地體

4.5.3 添加降阻劑

4.5.4 外引接地法

4.5.5 深井法

4.6 接地電阻的測試

4.6.1 接地電阻測試原理

4.6.2 測量電流的確定

4.6.3 測量電極的安排方式

4.6.4 用直線法和夾角法測試接地電阻

4.6.5 胃儀表測試接地電阻

4.6.6 影響接地電阻測試的因素和解決方法

4.7 土壤電阻率測量

4.7.1 土壤電阻率測量原理

4.7.2 土壤電阻率測量方法及季節(jié)對測量的影響

4.8 綜合接地系統(tǒng)

4.8.1 高速鐵路綜合接地系統(tǒng)概念

4.8.2 鐵路綜合接地系統(tǒng)的構成

4.8.3 貫通地線

4.8.4 綜合接地系統(tǒng)與高鐵沿線構筑物及電氣電子設備的連接

第5章 防雷元件和防雷設備

5.1 常用防雷器件的工作原理及性能

5.1.1 氣體放電管

5.1.2 晶閘管

5.1.3 壓敏電阻(MOV)

5.1.4 瞬態(tài)抑制二極管

5.2 防雷器材

5.2.1 避雷針

5.2.2 防雷變壓器和濾波器

5.2.3 浪涌保護器SPD

5.2.4 用于電信和信號網(wǎng)絡防雷的SPD

5.2.5 鐵路信號用SPD

第6章 高速鐵路信號設備機房的綜合防雷

6.1 信號設備雷害原理

6.1.1 進入通信信號機房的雷電電磁脈沖

6.1.2 進入普速鐵路通信信號系統(tǒng)的傳導雷

6.1.3 高速鐵路系統(tǒng)通過線路引人的雷電電磁脈沖

6.1.4 接觸網(wǎng)引雷時地電位上升對信號電纜的影響

6.1.5 通信信號機房雷電電磁脈沖的強度

6.1.6 通信信號設備的耐雷電能力

6.2 通信信號設備機房的綜合防雷

6.2.1 機房綜合防雷基本要求

6.2.2 雷電防護區(qū)的劃分與系統(tǒng)防雷的關系

6.2.3 機房場地電磁環(huán)境的優(yōu)化

6.2.4 接地裝置和等電位連接

6.2.5 外線引入機房原則和接地分析

6.2.6 協(xié)調(diào)配合的SPD防護

6.3 SPD的安裝

6.3.1 電源設備SPD

6.3.2 鐵路信號設備sPD

6.4 安裝方式對防雷效果的影響

6.4.1 SPD安裝方法的重要性

6.4.2 SPD的接地

第7章 雷擊試驗和電子設備雷擊試驗方法

7.1 雷擊試驗

7.1.1 雷擊試驗波形

7.1.2 雷擊試驗設備

7.2 電子設備雷擊試驗

7.2.1 試驗基本要求

7.2.2 試驗方法

7.2.3 試驗嚴酷等級

主要參考文獻

本書結合高速鐵路通信信號設備實際，針對雷電對鐵路通信信號設備的影響及防護方法進行了全面、系統(tǒng)的論述。主要內(nèi)容涵蓋雷電機理、雷害原理、防護器件及設備、綜合防雷技術、接地與通信信號設備雷擊試驗等。本書立足于工程實用性，同時兼顧一定的理論研究，將防雷知識的體系性與全面性融為一體。鐵路通信信號工作人員手持本書即可了解高速鐵路通信、信號系統(tǒng)防雷的基礎知識，并可以正確掌握綜合防雷的基本技術。

本書可供鐵路通信信號專業(yè)的設計、安裝、施工、技術開發(fā)、運營管理等技術人員閱讀，也可以作為高等院校通信信號專業(yè)學生的選修教材和教學參考。

《鐵路通信信號防雷技術與應用》結合我國高速鐵路和普速鐵路實際，著重闡述了鐵路通信信號系統(tǒng)綜合防雷技術原理以及設計、施工與維護等內(nèi)容。本書分為三篇：第一篇為鐵路通信信號綜合防雷技術原理，主要內(nèi)容包括：雷電基本原理、防雷器件和防雷設備、接地系統(tǒng)、鐵路通信信號系統(tǒng)綜合防雷；第二篇為鐵路通信信號綜合防雷設計與施工，主要內(nèi)容包括：鐵路通信信號綜合防雷設計方案、施工工藝、工程實例和高速鐵路綜合接地系統(tǒng)；第三篇為鐵路通信信號綜合防雷維護及典型雷害故障案例，主要內(nèi)容包括：鐵路通信信號綜合防雷維護、典型雷害故障案例。

《鐵路通信信號防雷技術與應用》可作為鐵路通信信號專業(yè)技術人員學習用書，可供相關研究、設計、維護和管理人員學習，對各類職業(yè)院校師生也有重要的參考價值。

第一篇 鐵路通信信號綜合防雷技術原理

第一章 雷電基本原理

第一節(jié) 雷電的產(chǎn)生

第二節(jié) 雷電活動強度及雷擊選擇性、連續(xù)性

第三節(jié) 雷電主要參數(shù)

第四節(jié) 雷電影響

第五節(jié) 雷電電磁脈沖傳輸

第二章 防雷器件和防雷設備

第一節(jié) 防雷器件工作原理及性能

第二節(jié) 防雷設備

第三章 接地系統(tǒng)

第一節(jié) 地和接地

第二節(jié) 接地裝置

第三節(jié) 接地電阻測量

第四節(jié) 土壤電阻率測量

第四章 鐵路通信信號系統(tǒng)綜合防雷

第一節(jié) 電磁兼容和雷電防護

第二節(jié) 雷害源與雷害

第三節(jié) 電氣電子系統(tǒng)設備雷害防護原理

第四節(jié) 建筑物防雷和鐵路通信信號系統(tǒng)綜合防雷

第二篇 鐵路通信信號綜合防雷設計與施工

第五章 鐵路通信信號綜合防雷設計方案

第一節(jié) 鐵路通信信號綜合防雷技術特點

第二節(jié) 通信綜合防雷系統(tǒng)設計方案

第三節(jié) 信號綜合防雷系統(tǒng)設計方案

第四節(jié) 駝峰區(qū)域防雷改造方案

第六章 鐵路通信信號綜合防雷施工工藝

第一節(jié) 通信信號機房直擊雷防護及雷電電磁屏蔽設施

第二節(jié) 接地系統(tǒng)

第三節(jié) 信號機房接地匯集線及等電位連接

第四節(jié) 通信鐵塔及天饋線接地防護

第五節(jié) 通信機房接地匯集線設置及設備接地

第六節(jié) 通信線纜防護

第七節(jié) 連接及布線工藝要求

第八節(jié) 高速鐵路調(diào)度中心機房防雷施工工藝

第七章 鐵路通信信號綜合防雷工程實例

第一節(jié) 高速鐵路信號車站綜合防雷

第二節(jié) 普速鐵路信號車站綜合防雷

第三節(jié) 編組站信號區(qū)域防雷

第四節(jié) 通信綜合防雷

第八章 高速鐵路綜合接地系統(tǒng)

第一節(jié) 鐵路綜合接地系統(tǒng)概述

第二節(jié) 高速鐵路綜合接地系統(tǒng)

第三節(jié) 綜合接地系統(tǒng)工程設計方案

第四節(jié) 接地連接及施工工藝

第三篇 鐵路通信信號綜合防雷維護及典型雷害故障案例

第九章 鐵路通信信號綜合防雷維護

第一節(jié) 工程驗收

第二節(jié) 設備維護

第三節(jié) 測試

第四節(jié) 雷害故障管理

第十章 典型雷害故障案例

第一節(jié) 車站（中繼站）、區(qū)間信號設備雷害故障

第二節(jié) 駝峰信號設備雷害故障

第三節(jié) 通信設備雷害故障

參考文獻 2100433B

《高速鐵路通信信號設備維護:基于工作過程》：高等職業(yè)教育教材