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地鐵有必要防雷嗎?
日期:2014年09月05日信息來源:中鵬國際

      地鐵奔馳在數十米深的地下,以一般常識看來,仿佛與來自天空的雷電無緣,就算會遭受雷擊,也僅限于露出地面的“輕軌”部分。其實,地鐵位于地下的設備同樣受到雷電威脅,而且作為公共交通的骨干,地鐵遭受雷擊損害后果非常嚴重,防雷對其而言不可或缺。記者咨詢了北京市避雷裝置安全檢測中心總工程師宋平健,請他為大家詳談地鐵所面對的雷擊風險。

  地上與地下:千絲萬縷的聯系

  如今,很多“地鐵”其實不在地下,它們運行在高架橋上。據統計,在北京地鐵總里程中,地上部分占到1/5左右。這些部位位于高處,高架橋上的燈桿、天線、運行的列車等毫無疑問容易成為雷擊的目標。

  除去公眾所熟悉的高架線路之外,地鐵系統還有許多組成部分位于地上,與普通建筑物一樣受雷擊威脅。“例如地鐵運營控制中心,負責整個城市地鐵的運營調度,這就是一座地上的建筑物。地鐵的車輛段(對列車進行整備、檢查、維護的場所)和停車場、地鐵公司工作人員的辦公場所也位于地上。”宋平健說。受用途影響,這些建筑物往往位于比較空曠的地段,因而格外需要注意防雷。

  此外,由于地鐵整套線路相互貫通,接近高架部分的地下站,也會受到來自地面傳導而來的雷電威脅。這么說來,那些純粹的地下部分又能否免于雷電侵襲呢?

  “純粹的地下站,同樣會受到雷擊威脅,因為地上與地下之間存在著很多聯系。”宋平健說,“首先,地鐵地下站的出入口和冷卻塔都建在地表,此外,還有一些GPS天線、無線通信天線等與地下聯通,一旦遇到雷電災害,很容易傳導到地下。”

  即便如此,人們還是不太容易想像,閃電是如何鉆進深深的地下去“興風作浪”的。要解釋清楚這個問題,就要請出雷電威脅地鐵系統的主角——雷電感應了。

  雷電感應:“隔山打牛”的殺手

  雷電感應,是雷電放電時巨大的沖擊雷電流在周圍空間產生迅速變化的強磁場引起的。它可以沿電路傳播,也可以通過空間電磁場傳播。雷電感應引起的電磁能量若不及時泄入地下,可能產生放電火花,引起火災、爆炸或造成觸電事故。雷電感應最喜歡的獵物莫過于各種電子設備,而地鐵,偏偏就是一個電子設備非常密集的系統。

  讓我們看看地鐵里有哪些電子設備吧:首先是信號系統,它肩負著地鐵運行控制、運行狀態監控的重要任務,堪稱地鐵的“大腦”;通信系統,負責傳輸各種信息,例如廣播、時鐘、監控以及乘客使用的移動網絡;環境控制系統,主要包括空調與暖氣等,調節車站車廂的環境;此外還有屏蔽門控制、自動售票檢票機和旅客信息系統。這些復雜的電子設備,是維系地鐵順利安全運行的關鍵所在,它們彼此又互相連接,一旦遭受雷電感應侵襲,后果不堪設想。

  此外,地鐵依靠電力運行,其供電系統也是易受雷電感應侵襲的部位。據宋平健介紹,以往地鐵多采用接觸軌(又稱“第三軌”)饋電(意為對一個電路供電),供電軌道位于列車下方,遭受雷擊風險較低。而近些年建設的地鐵采用了電壓更高、能提供更充足動力的接觸網饋電,輸電線位于列車上方,遭受雷擊概率也相應增加,給地鐵防雷工作增添了更大的壓力。

  地鐵防雷:任重而道遠

  2010年7月23日,南京地鐵一號線南延線因雷擊,造成供電接觸網兩次故障,4列車因接觸網斷電而延誤運營,2000多乘客出行受不同程度影響。2008年8月15日,上海地鐵3號線漕溪路站至虹橋路站(上行)突遭強雷襲擊,造成供電中斷,該區段列車被迫停駛。或大或小的雷擊事故困擾著地鐵運行,影響著人們的正常出行。地鐵防雷成為一項重任。

  據宋平健介紹,地鐵防雷措施與地面建筑物防雷措施大致相仿,避雷帶、避雷網、避雷針、引下線、接地體、均壓環、等電位、電涌保護器(俗稱避雷器)等防雷技術的措施和手段應有盡有。而為了應對“大敵”雷電感應,地鐵系統中許多電路架設在金屬制的屏蔽槽中。它類似于辦公室中常見的用來安放電話線、網線的槽,其金屬材質可以有效隔絕雷電感應的侵害。

  “自2010年起,北京市避雷裝置安全檢測中心承擔了所有新建地鐵項目的施工圖紙防雷設計技術評價、防雷竣工驗收和防雷裝置竣工檢測工作。”宋平健告訴記者,而對于2010年前建設的部分線路,防雷檢測也正在進行中。北京地鐵的防雷工作,在全國范圍內處于領先地位。如今,隨著各地地鐵建設項目紛紛上馬,地鐵防雷仍任重而道遠。

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