地鐵奔馳在數(shù)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。
防雷檢測。
地上與地下:千絲萬縷的聯(lián)系。如今,很多“地鐵”其實不在地下,它們運行在高架橋上。據(jù)統(tǒng)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(tǒng)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(diào)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。”
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?zhèn)鲗Ф鴣淼睦纂娡{。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(lián)系。”
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(tǒng)的主角——雷電感應了。
雷電感應,是雷電放電時巨大的沖擊雷電流在周圍空間產(chǎn)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(chǎn)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(tǒng)。
讓我們看看地鐵里有哪些電子設備吧:首先是信號系統(tǒng),它肩負著地鐵運行控制、運行狀態(tài)監(jiān)控的重要任務,堪稱地鐵的“大腦”;通信系統(tǒng),負責傳輸各種信息,例如廣播、時鐘、監(jiān)控以及乘客使用的移動網(wǎng)絡;環(huán)境控制系統(tǒng),主要包括空調(diào)與暖氣等,調(diào)節(jié)車站車廂的環(huán)境;此外還有屏蔽門控制、自動售票檢票機和旅客信息系統(tǒng)。這些復雜的電子設備,是維系地鐵順利安全運行的關(guān)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(tǒng)也是易受雷電感應侵襲的部位。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(wǎng)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。