1、城市轨道交通通信工程质量验收规范GB50382-2006,主编部门：上海市建设和交通委员会批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：2006年11月1日,城市轨道交通通信系统设备是指挥列车运行，组织运营，提高效率，保证安全，传输各种信息及公务联络的重要设施。如果将轨道交通运营比喻是一个人的正常活动的话，那么通信系统如同人体内起主导作用的功能调节系统，即神经系统。为人体全身正常工作提供必要的生存条件。,概念：,主要内容,电源和接地系统,术语,总则,基本规定,总 则,术 语,轨道交通通信系统构成：传输系统公务电话系统专用电话系统无线系统（列车调度、公安、消防）广播系统电视监控系统时钟系统电源及接地系
2、统,传输系统是城市轨道交通信息通信系统的核心,它负责为各种应用业务提供通道。,传输系统：,按传输媒介分类： 光纤数字通信系统 微波数字通信系统 卫星数字通信系统,传输系统组网模式示意图,城市轨道交通信息通信系统公务电话子系统, 是轨道交通运营控制的重要通信工具。,公务电话系统,专用电话系统,控制中心调度员、车站、车辆段值班员组织指挥行车、运营管理以及保证行车安全而设置的专用电话系统。,计算机按预先编制的程序控制接续的自动电话交换机。全称存储程序控制电话交换机。,专用电话系统,公用电话系统,是为了保证城市轨道交通能够安全、高密度、高效运营，而建设的一个安全、可靠、有效的通信子系统，它为行车安全、
3、提高运输效率和管理水平、改善服务质量提供了重要保证；同时，在城市轨道交通运营出现异常情况和有线通信出现故障时，亦能迅速提供防灾救援和事故处理等指挥所需要的无线通信手段。,无线通信系统：,广播系统,一般分为三个部分:控制中心广播系统,车站广播系统(可根据实际需要连接多个车站子系统),停车场广播系统。,功能：对乘客广播（到发站信息、意外情况疏导） 对工作人员广播（通知信息）,广播系统示意图,控制中心广播系统,车站广播系统,电视监控系统,闭路电视监控系统作为一种图像通信,具有直观、实时的动态图像监视、记录和跟踪控制等独特功能,是通信指挥系统的重要组成部分,具有其独特的指挥和管理效能,已成为城市轨道交
4、通实现自动化调度和管理的必备设施。,车站电视监控,控制中心电视监控,时钟系统,时钟系统主要由控制中心设备包括GPS/CCTV信号接受单元、主备一级母钟系统、监控系统、车站（车辆段）主备二级母钟、子钟及传输通道等构成。,电源及接地系统,为了保证地铁各通信系统正常工作,一个安全可靠的通信电源及接地系统是必不可少的。通信电源系统应安全、可靠地向各通信设备不间断地供电。,中央控制室,车站控制室,基 本 规 定,电源和接地系统,地铁通信电源系统是保证通信各系统正常工作的必要条件，通信电源系统必须安全可靠。在各车站、停车场、车辆段、控制中心均需独立设置一套安全可靠的电源及接地系统，并由电源网管系统实施对全
5、线各处的通信电源设备的统一管理集中维护，再将各类告警信息进行整理、分类（分为严重、重要、一般三类）并汇总后传送给故障集中监视系统。,地铁通信电源,地铁电源系统框图,主要组成部分的作用,蓄电池组的安装情况,电池立放,电池卧放,UPS外观图,台达NT系列UPS主要架构包含：静态旁路电路、交流变直流（AC-DC）整流器、直流变交流（DC-AC）逆变器、及控制、侦测电路、维修旁路。,2018/9/24,UPS面板指示说明,1.EPO开关当发生紧急事件时，按下EPO开关，可将UPS 整流器、逆变器及输出关闭。2.整流器LED(绿色)灯亮时表示整流器输入电源正常。3.备用电源LED(绿色)灯亮时表示备用电
6、源输入正常。4.维护旁路电源LED(红色)灯亮时表示维护旁路开关启动。5.电池LED(橙色)灯亮时表示市电异常电池供电中。6. 逆变器LED(绿色)灯亮时表示逆变器运作中。7. 备用电源静态开关LED(绿色)当负载由备用电源供电时灯亮。8. AC输出LED(绿色)当UPS供应输出时灯亮。9.逆变器电磁接触器LED(绿色)当UPS在正常状态，负载由逆变器供电时灯亮。10. 逆变器控制键同时按“ON”及“” 3秒启动逆变器， 同时按“OFF”及“” 3秒关闭逆变器。11. “”、“”键，用来选择及设定LCD画面的参数。12. LCD显示LCD画面可显示中文(繁体与简体)及英文字型。,市电正常时:
7、UPS透过整流 逆变, 提供干净稳定的正弦波市电异常时: 逆变器转换电池能源为AC输出给负载电压过高或过低: 逆变器自动调整电压至合理范围输出: 正弦波,UPS工作路径原理图,2018/9/24,UPS日常维护经常检查UPS运行状况检查风扇运行情况并机系统检查负载是否均分查看事件记录中是否有异常记录,UPS电池日常维护三个月左右要对电池做一次维护-外观是否完好/是否漏夜/电压是否平均/连接点是否牢固/电池柜是否稳固等如发现使用中的电池鼓胀、变形、漏液甚至破裂,则应立即更换如电池得不到应用,则三个月左右要进行一次充放电实验,智能交流配电屏外观,配电屏原理图简述,配电屏工作原理图,监控系统的架构,
8、远端站,监控中心,监控操作终端(Windows xp),集中监控中心(SWARE5.1),HUB,TCP/IP,监控系统的架构,RS485转IP,局域网,HUB,IP(网线),IP(网线),UPC+,低压屏,升仙湖站,说明：19个车站如同升仙湖站一样的设备一样的传输电路到监控中心。,HUB,监控单元包括智能协议转换器UPC+、串口服务器TCP101、直流电源HR100-48S24。监控本地相关设备：UPS、蓄电池组、智能交流配电屏、UPS输出配电柜；实时将测量数据和告警信息等数据上传至电源网管监控中心。,配电屏日常保养,1.清洁配电柜外部。2.检查电缆连接紧固情况。 检查配电柜进出线电缆连接是
9、否紧固（检查连 接电缆不松动、拧紧情况，目测接连头有无异样及变色）3.检查柜内是否存在易导电的零散异物。 检查配电柜柜内裸露的导体部分是否存在易导 电的零散异物4.检查记录配电柜运行参数、工作状态。 电压、电流等仪表、LED状态运行指示是否正常,2018/9/24,通信UPS电源子系统,61,电源系统的总体维护,1.所有设备严格按照使用说明书进行操作； 2.所有电源系统设备每半年进行一次巡检，主要包括各设备的输入、输出参数；电池的电压；各接线头是否紧固等。各设备通风是否良好。 3.电池每三个月进行一次充放电，延长电池寿命。,所谓“接地”，就是为了工作或保护的目的，将电气设备或通信设备中的接地端
10、子，通过接地装置与大地作良好的电气连接，并将该部位的电荷注入大地，达到降低危险电压和防止电磁干扰的目的。,接地的概念,所有接地体与接地引线组成的装置，称为接地装置，把接地装置通过接地线与设备的接地端子连接起来就构成了接地系统。如图所示。,接地系统,接地体 接地引线 接地线排接地线 配电屏地线排 去通信机房汇流排 接地分支线 设备接地端子,接地系统示意图,接地系统的组成,大地接地体土壤电阻率和对地电阻结构接地、隧道接地和牵引系统接地地电位和轨电位接触电压可接近电压,大地,从电气的角度来看，大地可被定义为导电的土壤，人们习惯认为它任一点的电位都等于零。通常还会使用参考大地，零点接地，分离大地或者遥
11、远大地。 供电设备的接地装置和大地之间的距离可以是几十米甚至长达1km，它取决于接地装置的尺寸、土壤成分以及接地电流的幅值。大地可作为决定轨电位大小的参考（即：钢轨对大地电位）。,【问大地地和电气地有什么区别? 答大地的“地”是指地球陆地的表面层，即地理地。 大地是一个电阻非常低，而且电容量非常大的物体，它拥有吸收无限电荷的能力，而且在吸收大量电荷后仍能保持电位不变，因此电气上把它作为一个系统的参考电位体，这种“地”称为电气地。 除了电气地外，在电子设备中，各级电路电流的传输、信号转换时，要求有一个参考的电位，防止外界信号的干扰，这个电位称为逻辑地或浮地，逻辑地可与大地接触，也可不接触。,【问
12、大地地的电位和电气地的电位有什么区别? 【答】大地由于能吸收无限电荷，因此大地地的电位宏观上看为零电位。由于大地中自然电场和人工电场的影响，大地各点的电位是不同的，工程上把离开人工电场(接地体)20m远处的地电位视为零电位。 电气地的电位和电气系统注入大地的电流大小有关，当有大电流流入电气地时，电气地的电位可能达到很高的电压，尤其是雷电流流入电气地时，电气地的瞬时电位可高达数十万伏，因此单独设置的防雷接地点，不能设在门口和人行道下。 在选择电气地时，还要远离人工电场，即和其他电气系统的地要远离，希望离开20m，若无法远离时，最小距离为5m。,接地体,接地体是一个或多个与土壤紧密连接的导电体，它
13、们提供与大地的电气连接。使用金属和钢筋结构作为接地体比较好。这就要求早期设计时确保有足够的电气交叉连接和电气终端预留。,【问】接地按作用分为哪几类?答一般分为两类:保护性接地和功能性接地。1.保护性接地又分为如下四种: 保护接地 将设备的外露导体部分接地，称为保护接地，其目的是为了防止电气设备绝缘损坏或产生漏电时，使平时不带电的外露导体部分带电，人触及而产生电击。 防雷接地 将雷电导入大地，防止雷电流使人受到电击或财产受到损坏。 防静电接地 将静电荷引入大地，防止由于静电积聚对人体和设备造成危害。 防电蚀接地 在地下埋设金属体作为牺牲阳极或牺牲阴极，保护与之连接的金属体，例如金属输油管。,2.
14、功能性接地也可分为四种: 工作接地 为了保证电力系统的正常运行，在电力系统的适当地方进行接地，称为工作接地。交流系统中，此点一般为中性点。 逻辑接地 为了获得稳定的参考电位，将电子设备中的适当金属件作为参考零电位，需获得零电位的电子器件接在此金属件上，这种接法称为逻辑接地。 屏蔽接地 将金属壳或金属网接地，保护壳或网内的电子设备不受外界的电气干扰，或者使壳内或网内的电子设备不对外部电子设备引起干扰。 信号接地 为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地，称为信号接地。,【问接地有什么作用? 【答】接地的作用主要是防止人身受到电击、保证电力系统的正常运行、保护线路和设备免遭损坏、预防电气火灾、防止
15、雷击和防止静电损害。 问我国对安全电压有什么规定? 答为防止人身遭受电击，采用安全电压是一个很好的方法，我国安全电压的系列是:42V,36V,24V,12V和6V。当设备采用安全电压作直接接触防护时，只能采用额定值为24V以下(包括24V)的安全电压;当用作间接接触防护时，则可采用额定值为42V以下(包括42V)的安全电压。 安全电压通常由隔离变压器输出，隔离变压器的铁心必须接地，但隔离变压器的低压输出端不准接地。安全电压若用插座供电，只能用二眼插座。,问安全电压和使用环境有什么关系? 答安全电压是为了防止人身遭受电击。电击的程度与人体阻抗有关，而人体的阻抗与接触状况有极大的关系，在不同的状况
16、下，人体的阻抗是不同的。 人体阻抗与接触状况的关系，通常分为三类: 1.干燥的皮肤，干燥的环境，高电阻的地面:此时人体阻抗最大 2.潮湿的皮肤，潮湿的环境，低电阻的地面:此时人体阻抗很小。 3.人浸在水中:此时人体阻抗可忽略不计。,土壤电阻率和对地电阻,接地体的电气特性取决于它们的设计及周围土壤的导电性能。 土壤电阻率是指土壤的导电性，通常用.m作单位。其数值代表边长为1m的正方体土壤的电阻。,结构接地、隧道接地和牵引系统接地,接地系统由几个接地体组成，这几个接地体之间用导线互相连接。预应力混凝土结构中互相连接的钢筋、金属元件或者其他结构被定义为结构接地。 这些结构包括车站和专用建筑物、桥梁、
17、高架桥、混凝土路面的道路和隧道。隧道的结构接地也称做隧道接地。 电气化铁道的走形轨，被用作回流导体并特意与大地连接，它们形成了牵引系统接地。牵引系统接地还包括与之相连的导电部件。,结构接地、隧道接地和牵引系统接地,对于开放式牵引系统接地，在正常运行期间，通过限压装置将与大地相连接的导电部件和回路分开。这样的话，只有在超过跳闸电压值的时候才有临时或连续接通。 虽然在直流系统中没有牵引系统接地，但还是使用了术语开放式牵引系统接地。它指在出现超过规定值的高电压时，导电部件和回路或者回路和结构接地通过限压装置的连接。,地电位和轨电位,地电位发生于接地体和远处大地之间。接地体的对地电阻和流经接地体的电流
18、决定了地电位的大小。走行轨中的牵引回流引起地电位也称为轨电位。无论是在运行状态还是在故障状态下，轨电位都会在走行轨和与之相连的导电体上产生。,接触电压,接触电压指的是直接接触和间接接触电压。直接接触电压是指可能接触到带电部件而产生的电压。直接接触电压的保护措施包括是用绝缘外罩、绝缘外壳或绝缘网栅并充分加大到可接触表面的距离。根据标准定义，只有在故障状态下，才会在带电导体上产生间接接触电压。两个导电部件之间的电压有可能被人体跨接，这样的电压就是接触电压。开关柜的金属外壳、接地连接件和钢筋混凝土结构都可能产生接触电压，因而它们被归类于接触部件。可被人体跨接的部分对地电压也称之接触电压。保护装置应能
19、很快切断故障电路，使得接触电压在人体上作用的时间很短。标准EN50 1221 规定这个时间小于0.5s。,【问】何谓接触电压? 答】电气设备因绝缘损坏，发生碰壳短路时，人触及此电气设备就有遭到电击的危险。为了衡量危险程度，测出离电气设备水平方向0.8m(相当于跨步距离)的地电位和电气装置垂直方向0. 8m处(人手触及的部位)的设备发生故障时所带的电位、两者的电位差称为接触电压。 如果设备未接地，220V的相线碰壳，这时产生的接触电压可达到相电压大小;如果设备接地，其接触电压与设备的接地电阻大小有关，当设备的接地电阻与电源的工作接地电阻相等时，接触电压可达到110V 设备的接地即使非常好，在故障
20、电压未切断前，接触电压也是存在的。只有故障电压被断路器或熔丝切断后，才解除电击的危险。,可接近电压,在正常运行时，轨电位产生的电压所持续的时间会更长。可被人体跨接的部分轨电位，由于其持续的时间长，在标准EN 50 1221 中也被定义为可接近电压。,【问】何谓跨步电压? 【答】当电气装置发生对地短路故障后，故障电流从故障点的地通过大地到接地极，回到电源，于是在故障点的地和接地极周围产生一个电场，离故障点的地或接地极的地越近，电位越高，越远则电位越低，离开20m，则可视为零。 人两脚分开相距约为0.8m时，站在这个电场内，由于两脚处于不同的电位点，就有一个电位差，此电位差称为跨步电压。 当人处于
21、电场内有麻电感觉时，不能奔跑逃离电场，而应该单脚跳或细步离开电场。,在通信局（站）中，通常有两种防雷接地:(1)一种是为保护建筑物或天线不受雷击而专设的避雷针防雷接地装置，这是由建筑部门设计安装的； (2)另一种是为了防止雷击过电压对通信设备或电源设备的破坏需安装避雷器而埋设的防雷接地装置。如高压避雷器的下接线端汇接后接到接地装置。,分设接地系统是指工作接地、保护接地、防雷接地等各种单设接地装置，并要求彼此相距20m。分设接地系统的缺点：（1）侵入的雷浪涌电流在这些分离的接地之间产生电位差，使装置设备产生过电压。（2）由于外界电磁场干扰日趋增大，无法满足通信的电磁兼容标准的要求。（3）接地装置
22、数量过多，受场地限制易造成接地系统间相互干扰。（4）配线复杂，施工困难,组成:联合接地系统由接地体、接地引入、接地汇集线、接地线所组成。,采用联合接地方式，在技术上使整个大楼内的所有接地系统联合组成低接地电阻值的均压网，具有下列优点： 地电位均衡，同层各地线系统电位大体相等，消除危及设备的电位差。 公共接地母线为全局建立了基准零电位点。 消除了地线系统的干扰。 电磁兼容性能变好。,联合接地系统,( 接地线网络有树干形接地地线网，多点接地地线网，一点接地地线网。),1接地体地网,在联合接地系统中，垂直接地总汇集线贯穿于电信大楼各层的接地用主干线，也可在建筑物底层安装环形汇集 线，然后垂直引到各机
23、房水平接地分汇集线上，这种垂直接地总汇集线称为接地母线。,2 接地母线,要求建筑物混凝土内采用钢框架与钢筋互连，并连接联合地线焊接成法拉弟“鼠笼罩”状的封体，才能使封闭导体的表面电位变化形成等位面（其内部场强零），这样，各层接地点电位同时进行升高或降低的变化，使之不产生层间电位差，也避免了内部电磁场强度的变化。,3 对通信大楼建筑与双层地面的要求,接闪器,引下线,接地网,外部防雷保护,通信局站,交流电源引入线,传输信号线,天馈线,计算机网络,对易引入雷电的四条路径，分别采取针对措施，安装相应的避雷器,内部防雷保护,楼顶避雷带,（,25,3,热镀锌扁钢,）,避雷带支柱高度为,150-,200,m
24、m,的,12,热镀锌,圆钢，,埋设深度应不小于,50,mm,。,间距为,1-1.5,m,，,转弯处,间距不大于,0.3,m,，,且转,角两边应对称放置。,避雷带引下线,（,25,3,热镀锌扁钢）,引下线固定支架，高,度为,10-15,mm,，,间距,不应大于,2,m,。,注：,1,、避雷带在转角需转弯时，扁钢不应出现直角死弯，平,弯时最小弯曲半径为其宽度的两倍。扁钢连接其焊接长度为,宽度的两倍。,2,、避雷引下线沿建筑物外墙敷设时，其路经应尽可能短,而直。引下线应对称放置，引下线的平均间距不应大于,18,m,。,引下线的接地点应尽可能远离工作地在地网上的引接点，两,点之间的距离应不小于,5,m
25、,。,建筑物的防雷,联合接地方式图,铁塔的防雷与接地（落地塔）,铁塔的防雷与接地（落地塔）,铁塔的防雷与接地（楼顶塔或抱杆）,传输系统的防雷,需对出入局站的传输中继线采取如下的措施：（1）尽可能采用全线直埋方式，或者至少在入局站前直埋。埋地光（电）缆的金属屏蔽层或金属管道在两端接地，光缆金属加强芯也一并接地。（2）根据中继线的传输速率、工作电压选择合适的信号避雷器，安装在传输线缆与设备连接之前的线路中。,计算机网络的防雷,计算机网络中由于大量使用集成电路芯片等微电子元器件，对感应雷、静电干扰、电磁辐射干扰等引起的瞬间过电压及浪涌电压的承受能力大为减弱。因此必须在信号线中串入信号避雷器：如RS2
26、32串口保护器、RJ11或RJ45接口保护器、同轴网络保护器等，从而保证计算机网络系统的正常工作。,防雷的总体原则与概念,通信局（站）的雷击防护、防雷改造是一项系统工程，必须综合防护、整体实施；必须结合建筑物的结构并做好系统的分级防护；没有任何一种产品可以全面防止雷击造成的所有危害，因此，防雷改造需考虑经济性和可靠性的最佳化，安装保护设备的部位应有所选择，重点对雷击容易损坏的部位进行保护，做到有的放矢；根据设备的重要程度和地理位置进行有重点、有层次的保护。雷电过电压保护应建立在联合接地的基础上。贯彻内外防雷策略：引、均、分、屏、地、保六字。,引：引雷途径畅通均：引雷过程中尽可能均压，给等电位联
27、结创造条件。分：分流。减少脉冲幅值和辐射。屏：在均压和分流过程中注意屏蔽措施，减少对周围的空间感应。地：良好的接地和等电位联结保：针对内外部配置合适的避雷器。,采用联合接地方式，按单点接地原理设计，即通信设备的工作接地、保护接地、建筑物防雷接地共用同一个接地体。交换局接地电阻值要求小于1，基站接地电阻值要求小于5。,铁塔地网,机房地网,变压器地网,接地系统的总体原则,机房为外租站时，应以设计资料为依据，找到房屋本身的接地引入线，或建筑物中起防雷作用的主钢筋，用镀锌扁钢焊接引入机房，作为机房接地线。因情况不明，无法利用房屋地线时，必须在房屋周围设一圈封闭接地环。如机房为城区房屋，设封闭接地环有很
28、大困难时，可沿房屋建C形或L形水平接地装置，其垂直接地体数量应相应增加。增设接地体施工时如挖出房屋原有接地网，应将接地体与房屋地网焊接连通，焊点不少于2处，以利于均压、分流，焊接处作防腐处理。,接地系统：特殊地区的处理,接地体材料应采用热镀锌钢材垂直接地体：可采用直径为50mm壁厚3.5mm的钢管或50mm*50mm*5mm的角钢水平接地体和接地引入线：可采用40mm*4mm或50mm*5mm的扁钢。垂直接地体长度为1.52.5m，垂直接地体间隔为其自身长度的1.52倍。接地体上端距地面不小于0.7m，且应在冻土层之下。,接地体：常规材料,接地体的埋设,接地体的焊接,室内接地系统,电源避雷器,主要技术指标:标称导通电压:在施加恒定直流1mA电流的情况下的启动电压。泄漏电流：在施加75的标称导通电压下流过的电流值。通流容量：在通过规定波形、规定幅值、规定次数以及规定频度的雷电冲击后，其品质不发生实质性破坏。残压：雷电放电电流通过时端子间所呈现的电压。,SD型数据接口保护器,RJ型数据接口保护器,Koax型同轴保护器,双绞线保护器,信号避雷器,避雷器的配置及安装,现行防雷方案,C级防雷,防雷空开作用： 防火,D级防雷,谢谢大家,请各位学员批评指正！,
