CN201041925Y - 铁路信号防雷分线柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型为铁路信号防雷分线柜与铁路信号分线装置有关。解决室外信号电缆与室内设备引入交接处雷电防护经及交流电气化铁路对信号设备的防护问题。柜内装有若干单元板(13)，每个单元板(13)装有若干组万可端子(28)，柜的两侧有侧衬板(24)与立柱(3)连接，防雷地线排(20)安全地线排(21)和计算机地线排(22)通过绝缘垫柱(12)与侧衬板(24)固连，防雷地线排(20)通过导线与万可端子(28)和防雷保安器(29)的地线连接，并与单元板(13)连接，安全地线排(21)通过导线与电缆护套接地排(10)连接，接地排(10)与侧衬板(24)绝缘连接，计算机地线排(22)通过导线与信号机械室内的计算机接地线连接，屏蔽地线排通过导线与前门(5)，侧门(4)和后门(18)连接，底板(6)与地绝缘连接。

Description

铁路信号防雷分线柜

技术领域：

本实用新型与铁路信号分线装置有关。

背景技术：

随着计算机及微电子设备在铁路信号系统的大量推广应用，由雷害造成的信号设备事故不断增加，直接影响繁忙的铁路运输，加强信号设备的防雷工作迫在眉睫。铁路信号设备雷电防护主要采用综合防护的方法：改善电磁兼容环境条件，包含屏蔽、等电位设置以及合理布线；分区分级设置防雷保安器以及良好接地等措施。按交流电气化铁路防护要求，与长途电缆芯线直接相连的机架或机壳应对地绝缘。为便于对室外电缆和室内设备的连接，信号机械室按信号设计规范需设置分线盘。随着铁路信号微机联锁，自动闭塞系统的大量采用，对分线盘等信号配线设备的要求越来越高。传统的分线配线设备工艺落后，所采用的瓷6柱或瓷18柱端子存在着体积大、配线密度低、操作不便、易松动、可靠性不高等诸多缺点。随着技术发展成都华铁于2002年开发了采用万可(WAGO)端子的分线柜，铁路干线的信号工程中广泛使用。虽然解决了配线密度低、易松动，提高了可靠性，方便施工维护，改善了配线设备的现状，但仍然属于单独的配线设备，没有将防雷与分线配线结合考虑。这种配置还需单独设置防雷柜，分线柜与防雷柜之间需配接引线，不仅增加配线工作量和工程造价，而且不符合合理配线的防雷原则，影响防雷效果，不具备雷电及电磁综合防护的性能。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种结构简单，防雷与分线配线一体化，雷电及电磁综合防护性能好的铁路信号防雷分线柜。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型铁路信号防雷分线柜，包括底板6、前门5、后门18，侧门4和顶盖1，柜的下部有电缆引入室，柜内装有若干单元板13，每个单元板13装有若干组万可端子28，每组万可端子28与数个防雷保安器29连接，柜的两侧的侧门4或侧衬板24与立柱3连接，防雷地线排20，安全地线排21和计算机地线排22通过绝缘垫柱12与的侧门4或侧衬板24固连，防雷地线排20通过导线与万可端子28和防雷保安器29的地线连接，并与单元板13连接，单元板13通过绝缘垫柱(12与机柜绝缘连接，安全地线排21通过导线与电缆护套接地排10连接，接地排10与的侧门4或侧衬板24绝缘连接，计算机地线排22通过导线与信号机械室内的电子设备的接地线连接，屏蔽地线排23与底板6固连，通过导线与前门5，侧门4和后门18连接，底板6与地绝缘连接。

底板6上有若干电缆引入孔8，机柜底板6与绝缘垫圈31连接，绝缘垫圈31的内孔与膨胀螺栓32连接，绝缘垫圈31与地之间有绝缘橡胶垫33，与螺母平垫圈34之间有绝缘平垫圈30。

电缆引入室的两侧有第一支架16与侧衬板24或侧门连接，第二支架15与第一支架连接，接地排10和固定钢架37分别通过绝缘块9与第二支架15连接。

顶盖1上有上电缆引入孔2，单元板13上有绝缘过线孔排14和防雷分线端子安装孔11，单元板13背面有横走线槽17与两竖走线槽19连接，竖走线槽19与立柱3或侧衬板24连接。

单元板13上的万可端子28为德国万可公司生产的281系列笼式弹簧接线端子，防雷保安器29有若干插头分别通过万可端子28与被防护的信号传输线相接，其中一插头通过万可端子与地线相接，单元板13由钢制成。单元板13上可安装若干组万可电源接线端子和组合报警断路器。

本实用新型利用万可端子与ZFTW系列防雷保安器集中放置技术、机柜屏蔽体与地绝缘处理技术以及电缆引入室卡环螺旋紧固实现电缆屏蔽连接技术，研制出铁路信号防雷分线柜。本实用新型采用工业级万可端子与ZFTW系列防雷保安器组成一种插接式无单独防雷配线的防雷、分线组合，实现了防雷、分线一体化，使分线端子完成一进三出的分线功能而防雷设备不单独引接配线，减小了电磁污染，避免了因增设防雷设备而带来的大量配线、器材及施工费用，在提高了配线可靠性的基础上增强了雷电及电磁干扰的综合防护效果。

附图说明：

图1为本实用新型的正面视图。

图2为本实用新型的背面视图A。

图3为本实用新型的背面视图B。

图4为本实用新型的地脚安装示意图。

图5为电缆固定方式和接地方式示意图。

图6为万可端子与防雷保安器结构图。

具体实施方式：

本实用新型主要由机柜、单元板、电源配线-组合报警断路器单元、接地系统等组成。

机架系统的柜体、由立柱3、底板6、顶盖1、侧门4、前门5、后门18、侧衬板24，走线槽17、19，屏蔽接地排23等组成。

本实用新型选用机柜尺寸为2350mm×960mm×450mm，主要考虑到本实用新型在信号机械室内与各种继电器架、组合架、综合架等机架保持一致，同时也便于架顶走线架的安装设置，机柜框架采用铝型材进行拼装，重量轻，一致性好，为便于施工，将机柜的前后门、左右侧板设计成平开式或可拆卸式，机柜所有钢板材料均经过镀锌处理，表面件还增加了环氧防静电粉末喷塑处理，色彩搭配合理，外型美观大方。

按照信号线、高频线与低频线、进线与出线必须分开敷设的原则，本实用新型单元板13背部两侧设有竖向走线槽19，左边走线槽为进线，右边走线槽为出线；每一层单元板13背部有上下两排横向走线槽17，上部走线槽走进线，下部走线槽走出线。本着一线一孔的原则，从单元板背部通过42孔过线板穿入正面，卡接在相应的万可接线端子配线孔上。

电缆引入室由电缆外护套固定钢架37、电缆内屏蔽护套接地排10构成。每排可引接信号电缆11根，前后排共引接22根信号电缆。

按照分区分级的原则，信号传输线的防雷保安器应集中设置在单元板上。

单元板包括工业级万可端子、防雷保安器、国际标准35mm导轨、过线防护板等。万可端子可作为防雷保安器的插座，同时可作为铁路信号防雷分线柜内信号传输线的分线端子，从而利用万可端子与ZFTW系列防雷保安器集中放置技术组成一种插接式无单独防雷配线的防雷分线组合。ZFTW系列防雷保安器设有防错插的鉴别销以及采用不同的颜色加以区分以保证安全和方便维护。该组合可根据工程需要设计成6位端子组合、9位端子组合或18位端子组合，每一位接线端子均可实现一进三出的分线功能并都组合有一个监测采集端子，可纳入微机监测，方便了使用。

铁路信号防雷分线柜其核心接线部件采用德国WAGO公司生产的281系列工业级笼式弹簧接线万可端子，完全满足铁路信号电缆及内屏蔽数字信号电缆与室内设备配线的电气连接，具有接线快速、安全可靠、免维护等优点，

目前现场已使用的铁路信号防雷分线柜的接线端子均采用印刷电路板(PCB)用接线端子，线径为0.08～2.5mm²，该端子在环境等级为3级的情况下，工作电压为250V，抗冲击电压为4kV，该印刷电路板(PCB)用接线端子主要用于仪器、仪表、计算机等电子设备内部配线。这种端子不能用于大电流、高电压的工业级产品连接。如果用在铁路室外信号电缆与室内配线电缆的电气连接，该端子以针状的形式焊接在印刷电路板上，又通过印刷电路板的铜箔连接，使用时在印刷电路板(PCB)会形成一个冲击通流容量的瓶颈和一个物理连接瓶颈，不能满足铁运[2006]26号文关于防雷保安器冲击通流容量不小于10kA的规定，也难以满足室外电缆(1mm²)与室内配线电缆(1mm²)的电气连接要求。而本铁路信号防雷分线柜选用的281系列接线端子为工业级接线端子，适应线径为0.08～4mm²，在环境等级为3级的情况下，工作电压为800V，抗冲击电压为8kV。本端子连接导通由端子内部的导流铜排与笼式弹簧端子一体制造，满足一进三出的分线需要，具有工作电压高，耐冲击电压高、通流量大等特点。

本设备采用ZFTW系列防雷保安器为铁路信号防雷分线柜专用的实用新型专利产品(专利号：ZL200520114428.5)，包括并联型和串联型防雷保安器模块。防雷保安器由不会劣化的金属陶瓷放电管和氧化锌压敏电阻器串联组成，插接在WAGO接线端子上，以国际标准35mm导轨为安装骨架，全部实现热插拔。

ZFTW系列防雷保安器有可靠的过流脱扣和报警功能，可实现免维护并纳入微机监测。在正常工作状态下指示窗口为绿色，故障时转换为红色，同时防雷保安器与电路脱离。

本设备单元板采用钢制单元板13，可保证铁路信号防雷分线柜的整体钢度，而传统的分线柜多采用酚醛板做端子固定板，酚醛板时间长久会老化、受潮、变形。钢制单元有整体钢度好、美观、不变形的特点，每一单元板可安装6位、9位或18位防雷端子组合7组，每一组防雷分线端子又设计有42孔绝缘过线板。为保证防雷分线端子的绝缘性能，设计时每一单元板设计有与机架绝缘的绝缘垫柱12，从而使单元板与机架绝缘，再通过汇接方式与机柜防雷地线排20连接，防雷地线排再与等电位地网连接。

本设备单元13可安装有16位或20位电源配线端子若干组，每个端子分别有4种颜色，可供4种或8种不同的电源进行复接，配线时电源进线及复接线均从单元板背部本着一线一孔的原则穿入正面，卡接在万可接线端子上，适应线径为0.2～6.0mm²；还可安装组合报警断路器若干组，断路器可按铁路要求选用南非CBI产品或西门子产品。

根据电气化铁路防护以及铁运[2006]26号文关于铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护的要求，设计完善的综合接地体系是XFLG99型信号铁路信号防雷分线柜的重点。因此，本设备设计有防雷地线排20、安全地线排21、计算机地线排22、屏蔽地线排23。接入等电位接地网。

机柜与地面固定时增加与地面固定的绝缘垫圈31和橡胶绝缘垫33，以保证机柜与地绝缘。并在机柜铝合金立柱中间及横梁中间设计有嵌入金属屏蔽网的槽道，在前后门内侧采取镀锌作为表面处理，使门与机架有良好的接触。由于采用了嵌入金属屏蔽网，又采用门内侧镀锌工艺，充分保证机柜门与机柜立柱的接触性能，从而使机柜形成一个完整的屏蔽体。且机柜底部单独设立屏蔽地线汇接排与等电位地网连接，通过上述措施，充分保证了机柜优良的屏蔽效果。

本分线柜单独设置专用的电缆引入室，利用卡环螺旋紧固技术，将电缆的引入、紧固、屏蔽接地有机的结合为一体。本设备设计了随电缆引入位置灵活调整的活动卡紧装置即卡环36螺旋紧固，很好的解决了电缆紧固问题；在引入室上部设有与机柜绝缘的接地排10，采用紧固电缆的卡环36将电缆屏蔽层与接地排紧固，又解决了电缆接地问题。从而从根本上解决了电缆与机柜的绝缘、电缆金属护套与室内设备的绝缘，实现了电缆的屏蔽接地，又方便了施工维护。

本设备每种防雷保安器模块都有若干片插头，分别通过万可接线端子与被防护的信号传输线相接，还有一片插头通过万可端子与地线相接，地线与单元板相接，单元板与机柜绝缘后和防雷地线汇接排相接。

Claims (6)

1.铁路信号防雷分线柜，包括底板(6)、前门(5)、后门(18)，侧门(4)和顶盖(1)，柜的下部有电缆引入室，柜内装有若干单元板(13)，每个单元板(13)装有若干组万可端子(28)，每组万可端子(28)与数个防雷保安器(29)连接，其特征在于柜的两侧的侧门(4)或侧衬板(24)与立柱(3)连接，防雷地线排(20)，安全地线排(21)和计算机地线排(22)通过绝缘垫柱(12)与的侧门(4)或侧衬板(24)固连，防雷地线排(20)通过导线与万可端子(28)和防雷保安器(29)的地线连接，并与单元板(13)连接，单元板(13)通过绝缘垫柱(12)与机柜绝缘连接，安全地线排(21)通过导线与电缆护套接地排(10)连接，接地排(10)与的侧门(4)或侧衬板(24)绝缘连接，计算机地线排(22)通过导线与信号机械室内的电子设备的接地线连接，屏蔽地线排(23)与底板(6)固连，通过导线与前门(5)，侧门(4)和后门(18)连接，底板(6)与地绝缘连接。

2.根据权利要求1所述的铁路信号防雷分线柜，其特征在于底板(6)上有若干电缆引入孔(8)，机柜底板(6)与绝缘垫圈(31)连接，绝缘垫圈(31)的内孔与膨胀螺栓(32)连接，绝缘垫圈(31)与地之间有绝缘橡胶垫(33)，与螺母平垫圈(34)之间有绝缘平垫圈(30)。

3.根据权利要求1所述的铁路信号防雷分线柜，其特征在于电缆引入室的两侧有第一支架(16)与侧衬板(24)或侧门(4)连接，第二支架(15)与第一支架连接，接地排(10)和固定钢架(37)分别通过绝缘块(9)与第二支架(15)连接。

4.根据权利要求1所述的铁路信号防雷分线柜，其特征在于顶盖(1)上有上电缆引入孔(2)，单元板(13)上有若干绝缘过线孔排(14)和防雷分线端子安装孔(11)，单元板(13)背面有横走线槽(17)与两竖走线槽(19)连接，竖走线槽(19)与立柱(3)或侧衬板(24)连接。

5.根据权利要求1所述的铁路信号防雷分线柜，其特征在于单元板(13)上的万可端子(28)为德国万可公司生产的281系列笼式弹簧接线端子，防雷保安器(29)有若干插头分别通过万可端子(28)与被防护的信号传输线相接，其中一插头通过万可端子与地线相接，单元板(13)由钢制成。

6.根据权利要求1所述的铁路信号防雷分线柜，其特征在于单元板(13)上可安装若干组万可电源配线端子和组合报警断路器。

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