信號設備防雷概述防雷：防護信號設備受到雷電的干擾，保證信號設備的正常工作。

雷電是一種自然現象。建筑物被燒毀

世界著名的美國科學家富蘭克林，他通過風箏試驗，提出了雷是雷云放電的理論。40年前，信號設備的雷害甚少，由于隨著信號設備的智能化，雷害問題日益突出電路板及元器件損壞配電柜被損壞信號設備的防雷與電磁兼容雷擊過程雷擊過程雷云中的平均電場強度約為150kV/m,而在雷擊發生時刻達340kV/m。雷云下面地表的電場強度一般為10－40kV/m，最大可達150kV/m。雷擊過程雷電流大多數是重復的，通常一次雷電包括3～4次放電，一次放電全部時間可達十分之幾秒。

雷電是電流源雷擊地面目標的選擇性

雷擊點選擇趨向電場強度最大的地方（地表突出物）雷擊點選擇趨向土壤電阻率低的地方建筑物結構、內部設備情況和狀況50－100m+++++++++++++++++多巖石土壤－－－－－－－－－－－－－－－－雷云（高導電率）雷電防護原理避雷針雷電防護系統人、建筑物、森林電氣、電子設備防護對象：強電弱電防護類型：雷害直擊雷感應雷雷電過電壓直接侵入設備或與設備相關聯的傳輸線上。由于電磁感應作用，在電氣設備上感應出的雷電壓，在設備中流過感應電流。雷云與大地之間直接通過建(構)筑物、電氣設備或樹木等放電稱為直擊雷。雷電放電的平均電流為30kA(目前記錄到的最大值為300kA)，中心溫度達3000℃，強度可達1000MV伏，一個中等強度雷暴的功率有10MJ強大的雷電流通過被擊物時產生大量的熱量，而在短時內又不易散發出來。直擊雷

電壓高

電流大

時間短

直接雷特點：雷電電磁脈沖（感應雷）感應雷有兩種，一種由靜電感應產生，一種由電磁感應產生。金屬電線路漏電h+++++++++________________+++++++++__________________________－－－－－－－－－－－－－－－－雷云++++++++++++++++++++++－－－－－－－－－－－－－－－－雷云++++++++++++++++++++++++++++++++++++雷電過電壓

雷電過電壓(a)雷云與大地間形成電場在線路上應出異性電荷

(b)雷云放電后線路處于高電位，電荷在導線上形成波而向兩方向流動縱向電壓：感應在導線或設備上的電荷與大地間產生的電壓。橫向電壓：兩導線間的感應電壓差。

雷電侵入信號設備的途徑

侵入高壓電線路傳至高壓變壓器若避雷失效，就會擊穿變壓器初、次級繞組間絕緣直接侵入交流低壓電源，嚴重破壞低壓側的信號設備（1）由交流220V電源供電線路侵入

電纜附近的大地遭受雷擊（2）由電纜侵入：電纜附近的大地遭受雷擊時，電纜護套可能被擊穿雷電流直接侵入芯線或沿電纜鎧裝流動，對芯線產生較高的感應過電壓當一根電纜的一根芯線有過電壓侵入時，其他芯線也將產生感應電壓（3)由軌道電路侵入:

(4)地電位反擊

危害信號安全可靠運行的主要原因是雷擊電磁效應。傳輸方式：傳導、耦合感應和輻射

雷電防護區

有屏蔽的建筑物第一防護區（LPZ1）有屏蔽的機房第二防護區（LPZ1）后續防護區直擊雷非防護區（LPZ0A），在避雷針保護范圍外直擊雷防護區（LPZ0B），在避雷針保護范圍內避雷針（外部防護裝置機房建筑物的外部防護（直擊雷防護）機房建筑物房頂不用避雷針（避免引雷）；機房建筑物房頂用避雷網、避雷帶（被動減少直擊雷危害）；避雷網、避雷帶要有泄放雷電流的路徑——

“引下線”和接地電阻小的接地系統機房建筑物的內部防護

*混凝土結構建筑物結構金屬網（鋼筋網—既為建筑物屏蔽層，又是直擊雷防護裝置-接閃器的引下線）；*非混凝土結構建筑物，計算機機房另加屏蔽；*所有入戶電纜有屏蔽外護層；*進線電纜和出線電纜分開敷設；*電力線與信號線分開敷設；*所有屏蔽要與地網連接；*所有機柜要就近與接地匯集線（接地母線）連接。

雷電小時：年雷電小時數：雷電日數：年平均雷電日（N)：

分區、分級、分設備防護

雷電活動強度

少雷區—N≤15;

中雷區—15<N≤40;

多雷區—40<N≤90;

強雷區—N>90;

信號設備的耐雷能力

通用規則：大多數固態設備應能承受兩倍以上的額定工作電壓值。例：U220×1.1=342V,

設備靈敏度:342×2≈700V。防雷裝置的設置、動作和故障狀態，不得改變被保護系統的電氣性能，不得影響被保護設備的正常工作，并應滿足故障導向安全的原則。二、防雷元器件金屬陶瓷放電管1氧化鋅壓敏電阻器2瞬變電壓抑制器3防雷變壓器4浪涌保護器51.金屬陶瓷放電管二極放電管縱向電壓防護1.金屬陶瓷放電管三極放電管1.金屬陶瓷放電管優點：具有通流容量大、殘壓較低、雷擊后使回路處于斷路狀態缺點：響應時間慢作用：用于信號設備的防雷電路粗保護環節，主要起導線間和導線對大地間的隔離作用。1.金屬陶瓷放電管2.氧化鋅壓敏電阻器U殘＜U耐2.氧化鋅壓敏電阻器漏電流2.氧化鋅壓敏電阻器劣化指示窗口劣化指示窗口2.氧化鋅壓敏電阻器優點：具有通流容量大、非線性特性好、殘壓較低、響應時間快及抑制過電壓能力強等特點缺點：可能出現短路故障，為解決這一問題，試制了劣化指示氧化鋅壓敏電阻器。作用：作為電子設備的防雷器件較為理想，也可作為電磁系統的防雷器件。3.瞬變電壓抑制器3.瞬變電壓抑制器優點：瞬態功率更大，響應速度特別快，漏電流低，無損壞極限，體積小。缺點：通流容量小，耐浪涌沖擊能力較放電管和壓敏電阻差。作用：只能作為雷電細保護，適宜于電子設備的防雷。4.防雷變壓器25HZ相敏軌道電路用防雷變壓器C1：初級和鐵芯間的電容C2：次級和鐵芯間的電容C12：初級與次級間的電容當雷電波侵入時，初級繞組的縱向電壓可通過電容耦合到次級，感應出相當高的電壓。防雷變壓器采用靜電屏蔽接地，即在初、次級間串入面積足夠大的金屬板作屏蔽體，使C12大大降低。電壓轉移系數TK=Cl2/(C2+Cl2),當Cl2很小時，TK必然很小。U2=TK*U1，由初級侵入的縱向雷電過電壓，只有極少部分耦合到次級。5.浪涌保護器（防雷保安器）SPD

用于電源引入處和室內外信號傳輸線，對信號設備進行雷電防護。

采用密封結構，由防雷元件組成。防雷保安器端子并聯接在被保護設備輸入線路兩端，具有劣化指示和報警功能。5.1電源防雷保安器外電網引入機房建筑物應采用多級雷電防護。

第Ⅰ級：設在電力開關箱后；

第Ⅱ級：設在電源屏電源引入側；

第Ⅲ級：設在微電子設備(指計算機終端電源穩壓器或UPS電源前)和室外設備電源引入側。電纜引入室內5.2信號傳輸線防雷保安器室外箱盒

室外信號傳輸線浪涌保護器：安裝于室外的電子設備宜在電纜線入口處設置浪涌保護器或防雷變壓器。與室外傳輸線相連的各種信號變壓器應采用防雷型變壓器，浪涌保護器可安裝在室外變壓器箱內。室內信號傳輸線浪涌保護器：按照分區、分級原則，應集中設置在分線盤處。分線柜防雷保安器防雷分線柜防雷元器件的安裝使用方法并聯型防雷安裝示意圖單相電源防雷箱LNPE接地匯集線防雷元器件的安裝使用方法串聯型防雷安裝示意圖單相串聯電源防雷箱低通濾波器故障旁路電路裝置電源輸入插頭LNPELNPE電源輸出插座MOVMOVGDTMOVGDT防雷元器件的安裝使用方法橫向防雷安裝示意圖外線側防雷保安器單元信號設備防雷元器件的安裝使用方法縱向防雷安裝示意圖信號設備防雷保安器單元去接接地匯集線防雷元器件的安裝使用方法橫、縱向防雷安裝示意圖室內信號設備防雷保安器單元去接地匯集線外線側

電磁屏蔽

信號設備機房的屏蔽主要考慮屏蔽雷電電磁脈沖和雜散電磁脈沖干擾。機房窗戶加裝屏蔽網還可以防止球形閃電進入機房內部。所有載流導線周圍都可能感應出磁場，交變電流可以感應出交變磁場，電場—磁場的變換成為電磁波向四方傳播，雷電電磁脈沖具有電磁波特性。金屬屏蔽層的屏蔽機理

1、屏蔽層可以在界面上反射干擾電磁波的能量2、屏蔽層消耗電磁波的能量（感應電磁波在金屬屏蔽層上的能量損失為I2R）。因此屏蔽層可以使屏蔽層內的信號不去干擾屏蔽層外別的系統，也不讓屏蔽層外別的系統去干擾屏蔽層內系統。

三、信號設備接地系統

地的概念

所謂“地”，是指“大地的導電團，其電位在任何一點都等于零”。我國國家標準《信息系統雷電防護術語》的定義為“(1)導電性的土壤，具有等電位，且任意點的電位可以看成零電位。(2)導電體，如土壤或鋼船的外殼，作為電路的返回通道，或作為零電位參考點。(3)電路中相對于地具有零電位的位置或部分。”

大地地和電氣地有什么區別：

大地的“地”是指地球陸地的表面層，即地理地。大地是一個電阻非常低，而且電容量非常大的物體，它擁有吸收無限電荷的能力，而且在吸收大量電荷后仍能保持電位不變，因此電氣上把它作為一個系統的參考電位體，這種“地”稱為電氣地。除了電氣地外，在電子設備中，各級電路電流的傳輸，信號轉換時，要求有一個參考的電位，防止外界信號的干擾，這個電位稱為邏輯地或浮地，邏輯地可與大地接觸，也可不接觸。

接地:一種有意或非有意的導電連接，由于這種連接，可使電路或電氣設備接到大地或接到代替大地的某種較大的導電體。

接地的目的接地是各種設備與大地的電氣連接。接地的目的：1）保證設備和人身安全2）提供電位參考點3）利用大地為線路的一部分4）電磁兼容接地方式安全接地（保證設備和人身安全）：a）防止因機殼內部偶然碰地時引起的電擊（人身安全）b）防止雷電放電對設備和人身造成的危害（人身安全、設備安全）c）使繼電保護設備動作，排除接地故障（人身安全）d）為電源故障電流提供返回路徑（設備安全，電源中性線接地）e）防止設備靜電荷的積累（設備安全）；防雷地：機房建筑物的避雷針、避雷網、避雷帶的地，以及為SPD的地a)交流電源工作地（交流電源中性地線）b)設備安全保護地（PE電源SPD也用該地）、c)電磁兼容接地（屏蔽地，機架接地）d)通信及計算機直流地（在數據通信中叫邏輯地）e)防靜電地從前通行的做法是各自獨立設置接地裝置，各接地裝置間保持數m以至20m的距離。

與大地緊密接觸并形成電氣接觸的一個或一組導電體稱為接地極或接地體。它又分自然接地體和人工接地體。

自然接地體:具有兼作接地功能的但不是為此目的而專門設置的各種金屬構件、鋼筋混凝土中的鋼筋、埋地金屬管道和設備等統稱.(最典型的是混凝土基礎中的鋼筋，它兼有消散電流的作用)

人工接地體:

人為特意在土壤中埋設的有接地功能，可以泄放電流入地的物體（金屬導體或石墨等固態物質）。

接地體

完成設備的接地，直接與大地相連的設備。

垂直接地體：避雷帶引下線處設置，間距不宜小于其長度的2倍并均勻布置。（材料：鋼管壁厚不小于3.5mm、角鋼不小于50mm*50mm*5mm、扁鋼不小于40mm*4mm、圓鋼直徑不小于8mm)

水平接地體：距建筑物外墻間距不小于1m，埋深不小于0.7m。（材料：40mm*4mm熱鍍鋅扁鋼、鍍層厚度大于250μm、直徑大于14mm的鍍銅圓鋼、不小于50mm2銅帶或纏繞的電纜、與貫通地線材質相同）

人工接地體按結構分有單個接地體、多個接地體、網狀接地體和板狀接地體等；

平時，大地被看成是一個電位為0的等電位體（即可用它作為0電位參考點），接地體沒有電流流過時，大地和接地體間沒有電位差，也即接地體與大地等電位，并等于0。

通俗的講，接地就是使地面上的金屬物體或電氣電子設備通過接地體與大地保持等電位的關系（電位最好等于0）。實際上，土壤不是良導體，由于土壤電阻的關系，土壤中有電流時，土壤內會產生電流流動，因此土壤兩點間會有電位差，這時地面不再是等電位體。Issss

接地電阻原理設有一金屬球，將其一半埋在地下，電流I從金屬半球流向大地時，在大地上距球心不同的半徑上的各點就有不同的電位，如圖所示。隨著與球心距離的增大，電位越來越低，理論上，當半球的半徑為無窮大時，即無限遠處的為零電位。實際上，電流流過一段距離后，電流密度已經很小，它的電位梯度dv/dl

可以被認為為0。距半球圓心任意一點的電阻為：

R＝р/（2πr）

r是距半球圓心任意一點的距離，單位m；R是該點的接地電阻，單位Ω；

р是土壤電阻率，它的定義是，每個邊長為1m的正方體的土壤，兩相對兩面間測的電阻，單位是Ω·m。接地體電位升當接地極有接地電流I（A）流入時，接地電極的電位就比接地電流流入前升高E（V）接地電阻當流入地中的電流I通過接地體向大地作半球形散開，在距接地體越近的地方電流密度越大，在距接地體越遠的地方電流密度越小。這時接地體的電位U和注入電流之比Rg＝U/I被定義為接地體的接地電阻。若注入的電流為直流，便是直流接地電阻，若注入的電流為交流工頻電流，便是工頻接地電阻，若注入的電流為沖擊電流，便是沖擊接地電阻。一般用接地電阻測試儀測試的是工頻接地電阻。

為了降低接地電阻，往往用多根接地體并聯連接而組成多個接地體或接地體組。圖3是多個垂直接地體在土壤中的散流情況。由于各處單一接地體埋設的距離往往等于單一接地體長度而遠小于20m的兩倍，此時，電流流入各單一接地極時，將受到相互的限制，而妨礙電流的流散。換句話說，即等于增加各單一接地體的電阻。這種影響電流散流的現象，稱為屏蔽作用。

接地電阻的組成：

1）接地線與接地極的自身電阻：由于它們為金屬導體，因此這部分電阻一般只占總接地電阻的1％～2％。對于高頻情況，由于要考慮總引線的電感所引起的感抗，此時的“電阻”會大些。2）接地極與土壤間的接觸電阻：它的大小與接地極的形狀，與土壤接觸的松緊程度有直接關系，其值可占總接地電阻的20％～60％不等。

3）電流經接地極流入土壤后的流散電阻，它的大小與接地極的形狀、幾何尺寸及土壤電阻率ρ0有關。即：R＝ρ0

·f。式中f為接地極的形狀因子。對于接地電阻的技術一般就是指對流散電阻的計算。

降低接地電阻的措施1）更換土壤：由垂直棒狀接地體的計算公式R＝(ρ0/π2L)·ln(4L/d)可知，接地體的接地電阻R與土壤電阻率成正比。2）適當增加接地體長度和體積：3）深埋接地體：深埋到土壤電阻率較低的土壤中4）物理降阻：在土壤中添加木炭，煤粉和碳黑粉等可以降低土壤電阻率和含養水分。日本生產了一種馬可尼降阻劑，將堿性的水泥和特制的微孔碳黑混合，使其為中性。5）化學降阻：

垂直接地體的最佳埋設深度，是指能使散流電阻盡可能小，而又易達到的埋設深度。接地電阻測試電壓電流表測試法必備條件：交流電源和一電流表、電壓表

電壓極、電流極根據測試地方的測試條件，可采以用0.618布極法，也可采用三角形布極法

交流電源應當是獨立的，可用電焊變壓器、1：1隔離變壓器或專用變壓器。施加交流電源的同時，用電流表和電壓表測試電壓U和電流I，R＝U/I。

用接地電阻測試儀測接地電阻C2P2C1P1EPC30°GRGCS

用ZC-系列地阻儀測接地電阻（直線布極）20m20mEPCC2P2C1P1GCGRS地阻儀進行接地電阻值測量時，應將地阻儀平放，調整G的指針至零位。然后將倍率調整旋鈕S放在較高擋位，慢搖發電機GR，同時轉動測量度盤C，使指針至零時測量度盤C示數乘以倍率調整旋鈕倍數之積即為接地電阻值。若C轉至讀數最小而指針不為零，這時應將倍率調整旋鈕S換到較小倍率檔后繼續調整測量度盤C直至指針正好為零，這時測量度盤C示數乘以倍率調整旋鈕倍數之積即為接地電阻值。減少測試誤差的方法1）被測接地裝置的面積較大而土壤電阻率不均勻時

1、將電流極離被測接地裝置的距離增大，電壓極離被測接地裝置的距離也增大，測試電極延長

2、多點測試后取平均值作為該地網的接地電阻值。

2）增大測試電流

增大注入接地系統的測試電流，減少地中電場的干擾

增大注入接地系統的測試電流后接地體與電極間的電壓U02增大，使地中電場產生的干擾電壓⊿Ui在整個電壓回路中所占的電壓比例相對減少。當U02≥⊿Ui時，⊿Ui對電壓測量值的影響已經很小。增大注入接地系統的測試電流，減小大地散流由于接地網的面積很大，在測試接地網時，注入接地體的測試電流若太小，往往在接地網中有散流，使測試的電壓偏低。若增大注入接地系統的測試電流，也可減少測試誤差。

電壓極

D

D

2D

電流極

地網

鉗形地阻表接地網接地線和接地連接形成互不干擾的地網。基礎接地網：建筑物混凝土基礎的鋼筋焊接而成。網格寬度不大于3m。環形接地裝置：水平接地體和垂直接地體組成，環繞建筑物外墻閉合成環。環形接地裝置與建筑物四角的主鋼筋焊接，并在地下每隔5-10m就近與機房建筑物的基礎接地網鋼筋連接。環形接地裝置及垂直接地體應有明顯的標志。建筑物內的所有不帶電的自來水管、暖氣管均與環形接地裝置做等電位連接。獨立接地裝置獨立接地是指對需接地的系統分別建立獨立接地網，且各接地網之間要有足夠的距離。優點：在于各接地系統之間不會產生干擾，這對于通訊系統來說非常重要，特別是在電磁環境特別惡劣的情況下。缺點：是獨立接地的計算機通訊系統，在雷電瞬時電壓很高時，各接地系統點的電位可能相差很大，其設備元件容易擊穿而損壞。相對于共同接地方式，采用獨立接地的計算機網絡系統遭遇雷擊的幾率要高得多，同時，獨立接地對設計施工都帶來一定的困難。

共用接地系統把需要接地的各系統統一接到一個地網上，或把各系統原來的接地網通過金屬在地下或地上連接起來，使各接地系統之間成為電氣相通的一個地網。采用共用接地系統的電子設備，雷擊時，各接地子系統處于共同的電位（即等電位）下，因此，不會產生電位差而被擊壞。其次，在一個電子設備機房建筑物狹小的空地上要做相互距離大于20m的多個接地裝置，并與各種地下金屬管道、電纜金屬護套（或屏蔽層）、各大金屬構件有足夠的距離不易做到。因此，共用接地系統逐漸被人們接受。從防雷的角度講，共地系統的防雷效果最好。但是，現代電子設備的抗電氣或電磁干擾的能力很低，共地系統有可能造成與共地系統連接的各設備間的相互干擾或外界電磁場輻射通過共地系統干擾。因此，共地系統是有嚴格規范的。混合接地由于上述兩種接地方式各有優缺點，在對通信與計算機系統進行接地設計與施工中，應揚長避短，將兩種接地方式結合起來應用。這種多種接地方式的結合被稱為混合接地方式，具體使用方法如下。

一方面，對通訊與計算機系統的整體結構采用共用接地中的單點接地方式，即建立一個總接地等電位連接帶，并將防雷接地、電源系統接地、電氣保護接地、防靜電接地、射頻接地、信息系統信號屏蔽層接地等各類接地在通信與計算機系統的各設備上相互分開，使之成為獨立系統，再分別引線到等電位連接帶上共同接地。這樣不僅能夠有效地抑制公共阻抗耦合和低頻接地環路引起的干擾，同時又使各接地系統間保持等電位，因而可以最大限度地使通信與計算機系統免遭高電位反擊，使工作人員免遭雷擊傷害。一般，鋼筋混凝土或鋼結構的建筑物內的計算機系統，采用完全的共地系統，比如大型車站（尤其客專中的大站）。對于既有的小站，由于在整治過程中建造一個符合標準的接地網有困難，因此多采用混合接地。注：1）代表設備或設備系統群；

2）代表建筑鋼結構為主體的共用接地系統CBN；

3）代表設備地線與附近鋼結構（共用地線系統）的連接點或設備地線與專門接地點的連接點。星型結構網格型結構基本的等電位連接網格單點連接法多點連接法與共用接地系統CBN連接方法A、內部星狀隔離連接法B、內部網狀隔離連接法C、內外網狀多點連接法無法實現

一點接地和多點接地從防雷的角度講，共用接地系統的防護效果最好，而共用接地系統又是在微電子設備大量使用時提出的。微電子設備傳輸的都是低電平信號，因此任何電氣或電磁干擾都會影響傳輸。大家在進行雷電防護時，一定要記住這樣一個原則，即電源防護是人身防護第一，設備防護第二，電子設備防護是傳輸質量第一，雷電防護第二。雷電是小概率事件，不是時時刻刻都有雷擊，但信號傳輸是時時在進行，因此，在采用防雷措施時，作為用戶來講，第一要問的是“會不會影響信號傳輸”。左圖的內部網狀隔離連接法中的網狀連接，實際就是多點連接。注意圖中機架上方的金屬等電位平面。

…..直流電源配電柜機柜………多點互連的地電位參考平臺采用內部網狀隔離連接網MENSH-IBN方法的通信系統至總地排CBN至直流正極單點連接點SPC傳統設備外殼接地ABCGFED電話進線口接地2#接地3#接地1#接地5#接地4#數據及電源線外部均衡接地環內部均衡接地環從內部環連接跳線到均衡接地環單點設備外殼接地接地分配系統電子系統極其分支系統可以用節點型的接地分配系統連接。左圖所示的接地分配系統是從一點接地的概念發展起來的。一點接地的概念要求接地分配系統按樹干形或星形結構布置，以免形成磁場敏感環路，引入噪音。

第一級節點是總接地匯流排（美國標準稱為總接地匯流排MGB或系統接地點SEGP），第二級節點是接地匯流排，第三級節點是機架和機箱的分配點，第四級節點是電路板上的接地分配點。接地裝置建立以后，應設置總接地匯流排（也可用銅板，上圖畫的是銅板）完成與接地裝置的單點接地，這算是第一級節點。第二級節點接地匯流排一般作成條形或不閉合的環形，以與機柜等的連接線最短（一般不應超過30cm），也可用母線。電子設備的機殼、機架內的接地螺栓是第三級節點。通常接地螺栓設在機殼的底部，以便于從底部接線，或在機殼的頂部，以便于從機殼上面的電纜托架內的接地匯集線連接。第四級節點是設在機殼內的或機架一側的接地匯流條，用來與機殼內電路板或機架內的設備底盤連接。信號機房電纜托架和機柜布置示意圖，

圖中BEC是貫通地線電化區段接地的特點電氣化區段牽引回流和短路電流經鋼軌并在鋼軌與大地、鋼軌與臨近的設備、鋼軌與相連的信號設備間形成電位差。當有列車時，這個電位較高，可能威脅人身和設備的安全。為了人身和設備的安全，各國對電化區段，尤其對牽引回流大的高速鐵路（高速鐵路牽引負荷是普速鐵路牽引負荷3~4倍，并具有持續性）的接地方式進行了研究，形成以法國為代表的歐洲“綜合接地”方式和日本的“分別接地方式”。歐洲綜合接地方式根據EN50122-1:1997

鐵路.固定設備.第1部分:電氣安全和接地裝置防護規定和EN50122-1Berichtigung1:2007

鐵路設施.固定設備.第1部分:電氣安全和接地相關的保護性措施采用等電位連接方式，在鐵路沿線敷設“貫通地線”，將鐵路沿線所有設施的接地網聯成一體形成大面積的“綜合接地系統”理由：影響接地效果的首要因素是接地網的面積（即接地網與大地的親密程度），任一單個的地網面積有限，散流也就有限，若將沿線所有地網聯成整體，散流效果將增加。綜合接地優點1、降低了鋼軌電位，保障了人身和設備安全。（可將車站做成開放式，人員可以自由出入）2、降低了建立鐵路個子系統接地裝置所需的工程投資。對于場坪面積有限或高土壤電阻率地區、橋梁、隧道的接地系統，更具優勢。

綜合接地系統實施的必要性a)綜合接地系統已在建筑物、電力、通信、石化等工業領域應用20多年，證明其只要在將強電設備和弱點設備分別接入綜合接地系統，并保持一定距離。不但有良好的防雷效果，并且可充分保障弱點設備安全。b)受鐵路地界限制，獨立設置個系統的接地裝置并保證安全距離有相當難度。c）高速鐵路牽引電流負荷比普速鐵路大3-4倍，且橋隧比例大，采用無砟軌道等，使鋼軌電流極高（短路電流可達14000A）d）電子設備增多，需接地的設備多，獨立設置時系統間會出現電位差。應沿線路方向實施綜合接地系統，并符合EN50122-1要求為保證線路兩側的人身安全，設置貫通綜合接地系統是高速鐵路與普速鐵路的主要區別。根據歐洲EN50122-1標準（見下表）在正常和短路情況下的電位要求，采用普速鐵路中的接地措施已經不能滿足高速鐵路牽引負荷條件下安全電壓要求，必須設置貫通地線，以消除牽引供電對通信、信號等系統的影響并保障線路設備、人身的安全。根據計算，在不設貫通接地線的情況下，短路故障時，鋼軌最高電位可達到5500V，遠遠大于歐洲標準的規定，但是設置貫通地線后，短路故障時，鋼軌最高電位小于1650V，貫通線電位小于240V；正常運行時，鋼軌最高電位小于120V，完全滿足標準的要求。（下表：EN50122-1要求）項

目接觸電壓(V)鋼軌電位(V)正常、長期運行60120故障、短時運行(0.1s)84216844、綜合接地系統定義將鐵路沿線一定范圍內的牽引供電系統、電力供電系統、信號系統、通信系統及其它電子信息系統、建筑物、道床、站臺、橋梁、隧道、聲屏障等需要接地的裝置通過貫通地線連成一體的接地系統。比較：建筑物綜合接地系統定義：在規定區域內由所有互相連接的多個接地連接組成的系統。（注：包括埋在地中的接地極、接地線、與接地極相連的電纜屏蔽層、及與接地極相連的設備外殼或裸露金屬部分、建筑物鋼筋、構架在內的復雜系統。）5、綜合接地系統的范圍

所有沿線的電氣設備，電力通信信號電纜，以及沿線地上金屬物，護欄聲屏障，車站橋的構筑物鋼筋全面與綜合地網相連。5-1牽引供電系統接地a)

接觸網支柱基礎接入綜合接地系統b)

PW和NF線必須通過扼流變壓器或空心線圈中性點與軌道連接。軌道接地只能使用完全橫向連接來實現。貫通地線與完全橫向連接線連接點、PW和NF線的引下線與扼流變壓器空心線圈中心點中性點連接點宜在同一里程。c)

牽引網中的防雷接地裝置在貫通地線上的引接點與其它設備在貫通地線上的引接點不能在同一地點（應保持一定距離）。d)牽引變電所圍墻內外的所有不導電金屬都應與牽引變電所地網連接。接觸網接地和綜合接地系統。接觸網保護線同時作為架空地線。保護線每1.2~1.5km（視信號閉塞區間長度而異）與鋼軌扼流圈相連。保護線不設絕緣。綜合接地系統由鋼軌，單獨埋設貫通地線和保護線以及它們之間的橫向連接構成電子系統接地a)距接觸網5m范圍內的電子系統設備的接地均應就近接入貫通地線。b)

建筑物內的電子系統的各種接地應當分別接入建筑物地網后與貫通地線連接。c)

區間軌道兩側的長途通信電纜屏蔽層、電纜槽支架、漏纜懸吊鋼索的接地均應接入貫通地線。信號柱和箱盒（軌旁信號設備）的接地、軌旁電話的接地也應應接入貫通地線。d)鐵路沿線的長途通信電纜屏蔽層、電纜槽支架、漏纜懸吊鋼索等的接地均應與貫通地線連接。信號柱和箱盒（軌旁信號設備）、軌旁電話（如有金屬部分的話）應與貫通地線連接。e)無線天線塔及區間無線中繼設備桿塔應設置自己符合規定的地網后接入貫通地線。電力設