地鐵系統(tǒng)防雷裝置設(shè)置課件

地鐵系統(tǒng)的防雷裝置設(shè)置北京市避雷裝置安全檢測中心

宋平健

李如箭

2012年9月13日

1地鐵系統(tǒng)的防雷裝置設(shè)置1一、地鐵系統(tǒng)（一）、基礎(chǔ)設(shè)施1、車站：

高架車站、地下站、地面站2、區(qū)間：

高架區(qū)間、地下（隧道）區(qū)間、地面區(qū)

間、（隧道與地面）過渡區(qū)間3、車站、停車場、車輛段、控制中心4、城市電網(wǎng)及變電站2一、地鐵系統(tǒng)（一）、基礎(chǔ)設(shè)施23344（二）、弱電系統(tǒng)信號系統(tǒng)；專用通信、公安通信及民用通信系統(tǒng)；綜合監(jiān)控系統(tǒng)；屏蔽門（或安全門）系統(tǒng)；自動售檢票系統(tǒng)；旅客信息系統(tǒng)；防災(zāi)減災(zāi)（消防、門禁等）；環(huán)控電控系統(tǒng)等。5（二）、弱電系統(tǒng)信號系統(tǒng)；5（三）、電源系統(tǒng)

1動力及照明電源系統(tǒng)（380V）動力照明

2牽引電源系統(tǒng)(直流）750V1500V6（三）、電源系統(tǒng)1動力及照明電源系統(tǒng)（380V）6二、地鐵系統(tǒng)防雷裝置的基本設(shè)置

《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》GB50490-2009第3.0.7條規(guī)定：

“城市軌道交通應(yīng)采取有效的防淹、防雪、防滑、防風(fēng)雨、防雷等防止自然災(zāi)害侵害的措施”。7二、地鐵系統(tǒng)防雷裝置的基本設(shè)置《城市軌道交通技術(shù)(一）建筑物及室外設(shè)施外部防雷裝置1、接閃器----接閃帶、接閃桿或金屬屋面之一或組合構(gòu)成：高架車站：多采用金屬屋面，或接閃帶高架區(qū)間：接閃帶和/或利用燈桿、聲屏障架等地面車站：多采用接閃帶地下車站：其出入口多采用接閃帶或自身鋼結(jié)構(gòu)其他建筑物（車輛段、停車場、區(qū)間變電所、控制中心等建筑物）：多采用接閃帶

2、引下線

高架車站、地面車站等建筑物一般利用建筑物內(nèi)的結(jié)構(gòu)鋼筋或鋼結(jié)構(gòu)地下站出入口、區(qū)間風(fēng)亭、區(qū)間變電站等小體量建筑物多采用明敷專設(shè)引下線8(一）建筑物及室外設(shè)施外部防雷裝置1、接閃器----接閃帶、3、接地裝置（1）、地鐵系統(tǒng)的接地裝置由下列部分構(gòu)成：接地網(wǎng)；接地引出線；總接地母排（MEB）。（2）、高架車站高架車站、地面車站、車輛段及停車場、控制中心等建筑物一般采用共用接地系統(tǒng)，建筑物防雷接地、地鐵各系統(tǒng)的工作接地、電源系統(tǒng)的保護(hù)接地等共用建筑物的自然接地體和補(bǔ)充敷設(shè)的人工接地體。接地電阻值一般要求不大于1Ω，某些線路車站的接地電阻值設(shè)計要求不大于0.5Ω。93、接地裝置（1）、地鐵系統(tǒng)的接地裝置由下列部分構(gòu)成：9（3）地下車站敷設(shè)方式

地下車站及地下跟隨變電所考慮到防雜散電流的腐蝕問題，接地裝置則采取“外引接地極，絕緣引入

的方式敷設(shè)。接地網(wǎng)設(shè)置

在車站基礎(chǔ)底板墊層下方的土壤中，由水平接地體和垂直接地體構(gòu)成接地網(wǎng)。其材料多采用銅材。接地引出線在穿過結(jié)構(gòu)底板時，經(jīng)由內(nèi)部灌注了環(huán)氧樹脂固定的鋼管引出，在站臺層下方的電纜夾層內(nèi)分別設(shè)置的若干塊強(qiáng)電MEB、弱電MEB。地下車站建筑物的結(jié)構(gòu)鋼筋與接地網(wǎng)絕緣，車站結(jié)構(gòu)處于懸浮狀態(tài)，不與綜合接地網(wǎng)連接。103、接地裝置（3）地下車站103、接地裝置接地裝置（4）高架橋梁接地

架區(qū)間橋梁的接地目前存在兩種方式：方式一

橋梁上的各正常不帶電的金屬體（包括燈桿、聲屏障架、電纜支架、金屬圍欄、避雷帶等）直接與橋墩內(nèi)結(jié)構(gòu)鋼筋連接，利用橋墩的基礎(chǔ)接地。方式二

橋梁上的各金屬體經(jīng)專設(shè)的地極隔離器與橋墩內(nèi)結(jié)構(gòu)鋼筋實現(xiàn)雷擊時的瞬態(tài)連接。以減弱列車經(jīng)過時經(jīng)軌道、道床流出的雜散電流對橋墩內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕作用。

11接地裝置（4）高架橋梁接地1112地極保護(hù)器橋墩預(yù)埋鋼板軟電纜95mm2區(qū)間燈桿高架橋梁

橋墩高架橋梁接地12橋墩橋墩高架橋梁接地(5)架空地線

采用架空接觸網(wǎng)的牽引系統(tǒng)，在區(qū)間內(nèi)每隔200m預(yù)留接地端子供架空地線接地使用。

由于軌道是牽引網(wǎng)供電回路的一部分，經(jīng)饋電電纜與牽引電源的負(fù)極連接，走行軌則不允許接地。

13接地裝置(5)架空地線13接地裝置二、內(nèi)部防雷裝置的設(shè)置1、等電位連接與共用接地

包括車站建筑物的總等電位連接、弱電系統(tǒng)設(shè)備的局部等電位連接和電氣設(shè)備的保護(hù)接地連接。（1）、建筑物的總等電位連接

進(jìn)入到車站及車輛段等各建筑物內(nèi)部的金屬管道（如上下水、熱力、燃?xì)獾裙艿溃㈦娎|的金屬鎧裝層及高架站建筑物金屬結(jié)構(gòu)、共用接地裝置（含人工接地體）或綜合接地網(wǎng)連接，建立起建筑物的總等電位連接；(2)、機(jī)電設(shè)備的等電位連接

車站及車輛段等部位的照明配電室、風(fēng)機(jī)、排污泵、冷凍機(jī)組等各機(jī)電設(shè)備經(jīng)預(yù)留的、與強(qiáng)電等電位端子板（MEB）連接的接地端子或扁鋼連接。14二、內(nèi)部防雷裝置的設(shè)置1、等電位連接與共用接地14等電位連接（3）、電子系統(tǒng)等電位連接在信號室、通信室、綜合監(jiān)控室、自動售檢票室、屏蔽門控制室等各弱電機(jī)房內(nèi)設(shè)置局部等電位端子板LEB；各設(shè)備及其他正常不帶電的金屬體與LEB星型連接；各LEB經(jīng)接地干線與弱電總等電位端子板MEB連接；為保證車站各弱電系統(tǒng)等電位連接的可靠，接地干線采用截面積不小于90mm2的兩條電纜敷設(shè)。15等電位連接（3）、電子系統(tǒng)等電位連接1516強(qiáng)電MEB站廳層站臺層結(jié)構(gòu)底板土壤中弱電MEB強(qiáng)電MEB弱電MEB

環(huán)控電控

照明配電AFC機(jī)房OA間照明配電照明配電室專用通信

公安通信

商用通信人防信號設(shè)備綜合監(jiān)控車控室環(huán)控電控照明配電AFC機(jī)房

照明配電環(huán)控電控UPS室蓄電池室照明配電室西端東端圖1車站綜合接地及等電位連接端子板的設(shè)置

圖例：接地電纜等電位端子箱16強(qiáng)電MEB站廳層站臺層結(jié)構(gòu)底板土壤中弱電MEB強(qiáng)電MEB2、電涌保護(hù)

（1）防護(hù)對象

牽引電源；

動力與照明電源；

信號線路。172、電涌保護(hù)（1）防護(hù)對象17（2）、牽引電源電壓等級與饋電方式

牽引電源為地鐵列車提供動力源，我國地鐵列車牽引電壓的等級為直流750V和1500V,分別用于接觸軌饋電方式和架空接觸網(wǎng)饋電電方式。

設(shè)置位置

對于高架車站、地面車站、半地下車站、與過渡區(qū)間連接的地下站及車輛段、停車場，在牽引降壓變電室的牽引電源負(fù)母線柜、車站站臺層牽引電源開關(guān)柜內(nèi)（接觸軌饋電方式）或電源開關(guān)隔離處（接觸網(wǎng)饋電方式）均應(yīng)設(shè)置與牽引電壓相匹配的專用避雷器（----地鐵設(shè)計規(guī)范專用語）。182、電涌保護(hù)（2）、牽引電源182、電涌保護(hù)（3）、動力照明電源

站、段、場的380V動力照明電源進(jìn)線柜；為各弱電系統(tǒng)提供電源的UPS整合電源輸入柜；各弱電機(jī)房的交流電源柜（圖）；智能電源屏；所有類型車站各室外用電設(shè)備（空調(diào)機(jī)、廣場照明、出入口徽標(biāo)等）；信號室電源進(jìn)處設(shè)置專用電源防雷箱。192、電涌保護(hù)（3）、動力照明電源192、電涌保護(hù)20供電專業(yè)提供通信專業(yè)提供

Ⅱ路

Ⅰ路PLCN1PE高頻開關(guān)電源CCTV機(jī)柜1

CCTV機(jī)柜2廣播機(jī)柜時鐘機(jī)柜集群基站機(jī)柜

PLC車控室備用SPD

圖2專用通信交流電源柜系統(tǒng)圖QF1

QF2

20供電專業(yè)提供Ⅱ路Ⅰ路PLCN1PE高CCT2、電涌保護(hù)（4）、信號設(shè)備室---防雷分線柜

設(shè)置在高架車站、地面車站、半地下車站、車輛段、停車場及與地面區(qū)間相連接的地下車站防雷分線柜連接于室外線纜與信號室聯(lián)鎖機(jī)柜、電源屏之間，對計軸、發(fā)車計時、信號機(jī)、軌道電路、無線接入點、外線的直流電源等線路設(shè)置防雷模塊單元，組合在防雷分線柜內(nèi)。（5）、通信設(shè)備室（含專用通信、公安通信、民用通信室）有線子系統(tǒng)電纜芯線的音頻配線單元廣播子系統(tǒng)的功率放大器的出線端所有各類車站通信室的無線子系統(tǒng)的基站饋線端GPS時鐘子系統(tǒng)的信號輸出端視頻監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)備的視頻信號端口、控制線端口、電源端口2、電涌保護(hù)（4）、信號設(shè)備室---防雷分線柜2、電涌保護(hù)（6）、區(qū)間

處于高架區(qū)間、地面區(qū)間及過渡區(qū)間的接觸網(wǎng)每隔500m應(yīng)設(shè)置一套火花間隙型避雷器；接觸網(wǎng)的架空地線每隔200m應(yīng)設(shè)置一套火花間隙型避雷器；上述區(qū)間的電源箱（如檢修箱等）；隧道區(qū)間的出入洞口無線基站天饋線。（6）、停車場及車輛段各建筑物、牽引電源、動力照明電源、信號系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)（培訓(xùn)室）、高桿燈等。2、電涌保護(hù)（6）、區(qū)間1.技術(shù)要求

《城市軌道交通站臺屏蔽門》CJ/T236-2006第5.3.6條要求：（1）當(dāng)屏蔽門有等電位要求時，門體連接至鋼軌（即與鋼軌等電位）；（2）門體與車站結(jié)構(gòu)之間的絕緣電阻大于等于0.5MΩ。（3）門體應(yīng)保持有效的電氣連接，其總電阻值小于等于0.4Ω。2.施工要求：站臺屏蔽門體與車站站臺底板絕緣安裝；屏蔽門體兩端與走行軌連接；站臺在靠近屏蔽門的1m范圍內(nèi)，敷設(shè)絕緣材料。3、絕緣與隔離----屏蔽門1.技術(shù)要求3、絕緣與隔離----屏蔽門

主要參考文獻(xiàn)GB50057—2010建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50157—2003地鐵設(shè)計規(guī)范GB50490—2009城市軌道交通技術(shù)規(guī)范CJJ49—92地鐵雜散電流腐蝕防護(hù)技術(shù)規(guī)程CJ/T236-2006城市軌道交通站臺屏蔽門建標(biāo)104城市軌道交通工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)24主要參考文獻(xiàn)GB50057—201025謝謝25謝謝地鐵系統(tǒng)的防雷裝置設(shè)置北京市避雷裝置安全檢測中心

宋平健

李如箭

2012年9月13日

26地鐵系統(tǒng)的防雷裝置設(shè)置1一、地鐵系統(tǒng)（一）、基礎(chǔ)設(shè)施1、車站：

高架車站、地下站、地面站2、區(qū)間：

高架區(qū)間、地下（隧道）區(qū)間、地面區(qū)

間、（隧道與地面）過渡區(qū)間3、車站、停車場、車輛段、控制中心4、城市電網(wǎng)及變電站27一、地鐵系統(tǒng)（一）、基礎(chǔ)設(shè)施2283294（二）、弱電系統(tǒng)信號系統(tǒng)；專用通信、公安通信及民用通信系統(tǒng)；綜合監(jiān)控系統(tǒng)；屏蔽門（或安全門）系統(tǒng)；自動售檢票系統(tǒng)；旅客信息系統(tǒng)；防災(zāi)減災(zāi)（消防、門禁等）；環(huán)控電控系統(tǒng)等。30（二）、弱電系統(tǒng)信號系統(tǒng)；5（三）、電源系統(tǒng)

1動力及照明電源系統(tǒng)（380V）動力照明

2牽引電源系統(tǒng)(直流）750V1500V31（三）、電源系統(tǒng)1動力及照明電源系統(tǒng)（380V）6二、地鐵系統(tǒng)防雷裝置的基本設(shè)置

《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》GB50490-2009第3.0.7條規(guī)定：

“城市軌道交通應(yīng)采取有效的防淹、防雪、防滑、防風(fēng)雨、防雷等防止自然災(zāi)害侵害的措施”。32二、地鐵系統(tǒng)防雷裝置的基本設(shè)置《城市軌道交通技術(shù)(一）建筑物及室外設(shè)施外部防雷裝置1、接閃器----接閃帶、接閃桿或金屬屋面之一或組合構(gòu)成：高架車站：多采用金屬屋面，或接閃帶高架區(qū)間：接閃帶和/或利用燈桿、聲屏障架等地面車站：多采用接閃帶地下車站：其出入口多采用接閃帶或自身鋼結(jié)構(gòu)其他建筑物（車輛段、停車場、區(qū)間變電所、控制中心等建筑物）：多采用接閃帶

2、引下線

高架車站、地面車站等建筑物一般利用建筑物內(nèi)的結(jié)構(gòu)鋼筋或鋼結(jié)構(gòu)地下站出入口、區(qū)間風(fēng)亭、區(qū)間變電站等小體量建筑物多采用明敷專設(shè)引下線33(一）建筑物及室外設(shè)施外部防雷裝置1、接閃器----接閃帶、3、接地裝置（1）、地鐵系統(tǒng)的接地裝置由下列部分構(gòu)成：接地網(wǎng)；接地引出線；總接地母排（MEB）。（2）、高架車站高架車站、地面車站、車輛段及停車場、控制中心等建筑物一般采用共用接地系統(tǒng)，建筑物防雷接地、地鐵各系統(tǒng)的工作接地、電源系統(tǒng)的保護(hù)接地等共用建筑物的自然接地體和補(bǔ)充敷設(shè)的人工接地體。接地電阻值一般要求不大于1Ω，某些線路車站的接地電阻值設(shè)計要求不大于0.5Ω。343、接地裝置（1）、地鐵系統(tǒng)的接地裝置由下列部分構(gòu)成：9（3）地下車站敷設(shè)方式

地下車站及地下跟隨變電所考慮到防雜散電流的腐蝕問題，接地裝置則采取“外引接地極，絕緣引入

的方式敷設(shè)。接地網(wǎng)設(shè)置

在車站基礎(chǔ)底板墊層下方的土壤中，由水平接地體和垂直接地體構(gòu)成接地網(wǎng)。其材料多采用銅材。接地引出線在穿過結(jié)構(gòu)底板時，經(jīng)由內(nèi)部灌注了環(huán)氧樹脂固定的鋼管引出，在站臺層下方的電纜夾層內(nèi)分別設(shè)置的若干塊強(qiáng)電MEB、弱電MEB。地下車站建筑物的結(jié)構(gòu)鋼筋與接地網(wǎng)絕緣，車站結(jié)構(gòu)處于懸浮狀態(tài)，不與綜合接地網(wǎng)連接。353、接地裝置（3）地下車站103、接地裝置接地裝置（4）高架橋梁接地

架區(qū)間橋梁的接地目前存在兩種方式：方式一

橋梁上的各正常不帶電的金屬體（包括燈桿、聲屏障架、電纜支架、金屬圍欄、避雷帶等）直接與橋墩內(nèi)結(jié)構(gòu)鋼筋連接，利用橋墩的基礎(chǔ)接地。方式二

橋梁上的各金屬體經(jīng)專設(shè)的地極隔離器與橋墩內(nèi)結(jié)構(gòu)鋼筋實現(xiàn)雷擊時的瞬態(tài)連接。以減弱列車經(jīng)過時經(jīng)軌道、道床流出的雜散電流對橋墩內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕作用。

36接地裝置（4）高架橋梁接地1137地極保護(hù)器橋墩預(yù)埋鋼板軟電纜95mm2區(qū)間燈桿高架橋梁

橋墩高架橋梁接地12橋墩橋墩高架橋梁接地(5)架空地線

采用架空接觸網(wǎng)的牽引系統(tǒng)，在區(qū)間內(nèi)每隔200m預(yù)留接地端子供架空地線接地使用。

由于軌道是牽引網(wǎng)供電回路的一部分，經(jīng)饋電電纜與牽引電源的負(fù)極連接，走行軌則不允許接地。

38接地裝置(5)架空地線13接地裝置二、內(nèi)部防雷裝置的設(shè)置1、等電位連接與共用接地

包括車站建筑物的總等電位連接、弱電系統(tǒng)設(shè)備的局部等電位連接和電氣設(shè)備的保護(hù)接地連接。（1）、建筑物的總等電位連接

進(jìn)入到車站及車輛段等各建筑物內(nèi)部的金屬管道（如上下水、熱力、燃?xì)獾裙艿溃?、電纜的金屬鎧裝層及高架站建筑物金屬結(jié)構(gòu)、共用接地裝置（含人工接地體）或綜合接地網(wǎng)連接，建立起建筑物的總等電位連接；(2)、機(jī)電設(shè)備的等電位連接

車站及車輛段等部位的照明配電室、風(fēng)機(jī)、排污泵、冷凍機(jī)組等各機(jī)電設(shè)備經(jīng)預(yù)留的、與強(qiáng)電等電位端子板（MEB）連接的接地端子或扁鋼連接。39二、內(nèi)部防雷裝置的設(shè)置1、等電位連接與共用接地14等電位連接（3）、電子系統(tǒng)等電位連接在信號室、通信室、綜合監(jiān)控室、自動售檢票室、屏蔽門控制室等各弱電機(jī)房內(nèi)設(shè)置局部等電位端子板LEB；各設(shè)備及其他正常不帶電的金屬體與LEB星型連接；各LEB經(jīng)接地干線與弱電總等電位端子板MEB連接；為保證車站各弱電系統(tǒng)等電位連接的可靠，接地干線采用截面積不小于90mm2的兩條電纜敷設(shè)。40等電位連接（3）、電子系統(tǒng)等電位連接1541強(qiáng)電MEB站廳層站臺層結(jié)構(gòu)底板土壤中弱電MEB強(qiáng)電MEB弱電MEB

環(huán)控電控

照明配電AFC機(jī)房OA間照明配電照明配電室專用通信

公安通信

商用通信人防信號設(shè)備綜合監(jiān)控車控室環(huán)控電控照明配電AFC機(jī)房

照明配電環(huán)控電控UPS室蓄電池室照明配電室西端東端圖1車站綜合接地及等電位連接端子板的設(shè)置

圖例：接地電纜等電位端子箱16強(qiáng)電MEB站廳層站臺層結(jié)構(gòu)底板土壤中弱電MEB強(qiáng)電MEB2、電涌保護(hù)

（1）防護(hù)對象

牽引電源；

動力與照明電源；

信號線路。422、電涌保護(hù)（1）防護(hù)對象17（2）、牽引電源電壓等級與饋電方式

牽引電源為地鐵列車提供動力源，我國地鐵列車牽引電壓的等級為直流750V和1500V,分別用于接觸軌饋電方式和架空接觸網(wǎng)饋電電方式。

設(shè)置位置

對于高架車站、地面車站、半地下車站、與過渡區(qū)間連接的地下站及車輛段、停車場，在牽引降壓變電室的牽引電源負(fù)母線柜、車站站臺層牽引電源開關(guān)柜內(nèi)（接觸軌饋電方式）或電源開關(guān)隔離處（接觸網(wǎng)饋電方式）均應(yīng)設(shè)置與牽引電壓相匹配的專用避雷器（----地鐵設(shè)計規(guī)范專用語）。432、電涌保護(hù)（2）、牽引電源182、電涌保護(hù)（3）、動力照明電源

站、段、場的380V動力照明電源進(jìn)線柜；為各弱電系統(tǒng)提供電源的UPS整合電源輸入柜；各弱電機(jī)房的交流電源柜（圖）；智能電源屏；所有類型車站各室外用電設(shè)備（空調(diào)機(jī)、廣場照明、出入口徽標(biāo)等）；信號室電源進(jìn)處設(shè)置專用電源防雷箱。442、電涌保護(hù)（3）、動力照明電源192、電涌保護(hù)45供電專業(yè)提供通信專業(yè)提供

Ⅱ路

Ⅰ路PLCN1PE高頻開關(guān)電源CCTV機(jī)柜1

CCTV機(jī)柜2廣播機(jī)柜時鐘機(jī)柜集群基站機(jī)柜

PLC車控室備用SPD

圖2專用通信交流電源柜系統(tǒng)圖QF1

QF2

20供電專業(yè)提供Ⅱ路Ⅰ路PLCN1PE高CCT2、電涌保護(hù)（4）、信號設(shè)備室---防雷分線柜

設(shè)置在高架車站、地面車站、半地下車站、車輛段、停車場及與地面區(qū)間相連接的地下車站防雷分線柜連接于室外線纜與信號室聯(lián)鎖機(jī)柜、電源屏之間，對計軸、發(fā)車計時、信號機(jī)、軌道電路、無線接入點、外線的直流電源等線路設(shè)