铁路信号设备雷击试验适用于通过金属导线直接连接到设备端口的通信信号设备受到传导雷电干扰的模拟雷击试验，不考虑车载设备。不适用于雷电直击设备和雷电在机房内的空间电磁干扰的检验。

一、关键术语和定义

1、过电压过电流

出现在设备上的超过设备本身正常工作电压和电流的外来电压和电流。

2、模拟雷击试验

模拟线路设施或线路设施附近遭受雷击所引起的对设备的冲击。

3、平衡传输线

传输线体系中的均匀信号传输线，由两条结构相同对地对称的并行线条合并组成。

4、非平衡传输线

传输线体系中的非均匀信号传输线，由单条或多条信号传输线和单条信号回路组成，信号传输线和信号回线对地不对称。

5、物理端口

设备对外连接的物理通道终端。

6、外部端口

特定设备的一个特定端口，该端口直接与延伸到建筑物配线的金属导体相连接。

7、内部端口

特定设备的一个特定端口，该端口未直接与延伸到建筑物配线的金属导体相连接，它主要同连接互联设备的电缆连接。

8、铁路通信信号电子设备的电源端口

铁路通信信号电子设备中与外线连接，为电子设备提供电源的物理端口。

9、铁路通信信号电子设备的通信端口

铁路通信信号电子设备或电源设备中支持一个点对点连接并传输模拟或数字信号的物理端口。

10、共模试验

模拟冲击电压或电流施加在电气电子设备输入输出线与地的试验。

11、差模试验

模拟冲击电压或电流施加在电气电子设备输入输出线与线之间的试验。

12、耦合网络

将冲击能量从一个电路传送到另一个电路的电路。

13、去耦网络

用于防止施加受试设备上的浪涌冲击能量影响其他未被试验的装置、设备或系统的电路。

二、雷击试验的试验类型

√ 外部端口-地间共模试验(纵向试验),即线-地间试验;

√ 内部端口-地间共模试验(纵向试验),即线-地间试验；

√ 外部线路端子-外部线路端子间差模试验(横向试验),即线-线间试验;

√ 内部线路端子-内部线路端子间差模试验(横向试验),即线-线间试验设备端口通过线路端子与试验线路连接。

三、试验波形

1、模拟雷击试验冲击电压波形

2、模拟雷击试验冲击电流波形

三、试验等级

1、电源端口雷击试验严酷等级

1.2/50 μs-8/20 μs 组合波试验用于与交流或直流电源线连接的电子设备电源端口的模拟雷击试验。不同试验严酷等级对应的连接情况应符合以下规定:

1级:通信信号电子设备电源端口通过经多级防护后的 UPS 供电的电源馈线连接;

2级:通信信号电子设备电源端口与经机房人口处电源防雷箱防护后并由电源屏输出的电源馈线连接,以及由电源防雷箱(柜)引出的电压监测设备端口;

3 级:通信信号电子设备电源端口直接与埋地长度长于15m的埋地电缆连接;

4 级:通信信号电子设备电源端口直接与埋地长度短于15m 的埋地电缆连接;

5 级:通信信号电子设备电源端口直接与架空电源馈线连接;

X级:根据用户要求施加更高等级的冲击电压和冲击电流。

2、通信端口雷击试验等级

10/700 μs-5/320 μs组合波用于通信信号电子设备与信息和数据传输线连接的通信端口的传导雷模拟雷击试验,10/200 μs 冲击波用于与钢轨连接的信号设备通信端口的传导雷模拟雷击试验,不同试验严酷等级对应的连接情况应符合以下规定:

1级:机房内通信、信号设备通信端口与机房防雷分线柜等有串联外部保护的输出电缆连接；

机房内部与其他联锁,列控设备连接的端口(RJ45\串口\视频),与继电器驱动采集(I/0)连接的端口,并连接电缆小于 10 m;

2 级:机房内通信、信号设备通信端口与机房防雷分线柜等有并联外部保护的输出电缆连接；

3 级:机房内通信、信号设备通信端口直接与埋地通信或信号电缆连接;

4 级:机房内通信、信号设备通信端口直接与未埋人土壤中的通信或信号电缆连接;

5 级:机房外通信,信号设备通信端口外部保护与埋地通信或信号电缆连接；

6级:信号设备通信端口与钢轨连接;

X级:机房外通信、信号设备通信端口直接与未埋入土壤中的通信或信号电缆连接。

3、试验次数

正负极性各5次。如产品标准有更严格规定，按产品标准规定试验。

4、试验时间间隔

为避免前一次试验的非正常影响，时间间隔选用3min。

四、通过试验判定要求:

A 类:通信信号被测EUT 在试验过程中和试验后能按预期要求连续工作;

B类:通信信号被测EUT在试验中允许出现短时工作状态变化,但能自动恢复,且不造成设备器件损坏,试验后设备能按预期要求连续工作;

C类:只要设备功能可自行恢复或通过操作控制器来恢复,允许出现暂时的功能丧失。

五、受试样机需要提供哪些资料

1、电子设备电源端口资料

供电方式(交流、直流);电源端口输人电压值;确定电源端口与馈线的连接情况。

2、电源设备外线端口资料

供电方式(交流、直流)；

电源端口输人、输出电压值;

输入、输出端口位置;

确定的电源设备端口与馈线的连接情况，

3、 通信信号设备通信端口资料

端口性质(外部端口/内部端口)及使用定义;

互连线性质(平衡传输线/非平衡传输线);

系统保护的方式和位置;

系统端口传输电压的性质(模拟/数据、交流/直流等)及传输电压最大幅值Umax;

确定的通信、信号电子设备通信端口与互连线的连接情况。

六、常用的铁路通信信号设备雷击试验检测标准

铁路通信信号设备雷击试验方法 TB/T3498-2018。