摘 要：介绍当前铁路通信信号设备雷电防护试验所依据的标准情况。从标准间关系、使用范围、试验方法、结果判定等几个方面，分析 TB/T 3074—2017 《铁路信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件》 和 TB/T3498—2018 《铁路通信信号设备雷击试验方法》 2 个标准的差异，并结合当代雷电电磁脉冲技术水平，对选择合适的标准开展雷电防护试验，提出参考建议。
关键词：通信信号设备；雷电防护；行业标准；对比分析
0引言
过去，铁路通信信号设备模拟雷击试验以 TB/T3074—2003 《铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件》 作为检测标准。2018 年 1 月 1 日，TB/T3074—2017 《铁路信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件》 开始实施，替代 TB/T 3074—2003。2018年 7 月 1 日，TB/T 3498—2018 《铁路通信信号设备雷击试验方法》 开始实施。2019 年 5 月，国家铁路局科技司科法函 〔2019〕 88 号规定，铁路车站计算机联锁、无线闭塞中心、列控中心、临时限速服务器、调度集中系统这 5 类铁路信号系统，防雷试验执行 TB/T 3498—2018。由于很多产品设计开发人员和检测人员，不清楚 2 个标准的异同，使用中易发生混淆，为此，从标准间关系、使用范围、试验方法、结果判定等方面，分析 TB/T 3074—2017和 TB/T 3498—2018 的差异，以便正确执行标准。
1标准间关系
2003年9月1日，TB /T 3074—2003 发布实施，内容包括信号机房防护的基本要求、信号机房的综合防雷、铁路信号设备的雷电防护技术要求等，并在第 9 章“信号设备雷电电磁脉冲防护水平的测试”中，明确了信号设备雷电电磁脉冲防护水平的测试内容。此后，铁路通信信号设备均以TB/T 3074—2003 中第 9 章内容作为检测依据，开展雷电防护试验。在修订 TB/T 3074—2003 过程中，调整标准内容，删除了第 9 章。TB/T 3498—2018 包括低压配电系统下的铁路通信信号设备和电源设备模拟雷击试验要求及结果判定。TB /T3498—2018 是对 TB/T 3074—2003 中第 9 章的扩展和细化，对雷电防护试验相关试验设备、试验要求、试验等级、试验方法、判定准则等作出更详细、具体的描述。
2标准类型和使用范围差异
技术条件用以规定产品必须达到的各项性能指标和质量要求。方法标准则是为验证产品质量和性能能否满足技术条件，以检测方法、试验方法为对象制定的标准。检验检测就是通过方法标准规定的试验方法，验证产品性能和质量要求是否符合相应的技术条件。
TB/T 3074—2017 是针对雷电脉冲诱发的过电压和过电流在信号设备上施加防护的技术要求，是用来指导铁路信号设备的设计者、房屋和站场设计者，针对雷电防护设计的指导性技术文件。TB/T3074—2017 适用于新建铁路、既有线改建扩建时的综合防雷系统的设计和施工。
TB/T 3498—2018 是针对低压配电系统下铁路通信信号设备和电源设备模拟雷击试验方法及结果判定的标准，是用来验证铁路信号设备端口耐受雷击能力的方法标准。TB/T 3498—2018 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 （包括室内和室外设备） 受传导雷电干扰的模拟雷击试验。TB/T 3074—2003，TB/T 3074—2017 和 TB/T3498—2018 使用范围如图 1 所示。
如果涉及信号机房、站场等建筑的雷电防护设计和信号设备防雷器件选择，防雷接地实施措施等技术条件，应执行 TB/T 3074—2017；如果开展铁路通信信号设备雷电防护水平测试，以及相关技术要求和试验方法，应执行 TB/T 3498—2018。
TB/T 3074—2017 的发布时间比 TB/T 3498—2018 早半年左右，在这期间制定的部分铁路信号产品标准，其雷电防护试验仍然引用 TB/T 3074—2017。由于 TB/T 3074—2017 中已经没有雷电防护试验技术要求和试验方法等相关内容，所以涉及上述标准引用的产品在以后的防雷检测中，会存在缺少检测依据的问题。
3试验方法差异
TB/T 3498—2018 在试验波形、试验时间和试验方法上，与 TB/T 3074—2003 第 9 章“信号设备雷电电磁脉冲防护水平的测试”有所不同。TB/T3074—2003 与 TB/T 3498—2018 试验方法差异见表 1。
从表 1 可知，试验波形由开路电压波换成了组合波，并对铁路信号电源屏、通信电源等供电设备单独提出电流冲击要求，可更合理地模拟现在雷电电磁脉冲试验环境。根据 GB/Z 21713—2008 《低压交流电源 （不高于 1 000 V） 中的浪涌特性》 要求，典型的浪涌测试环境包括电压、电流和短路电流的定义，只规定开路电压而不规定短路电流是没有意义的。
在高电压试验技术标准中，1.2/50 μs 电压波用于绝缘水平测试。在浪涌保护器相关标准中，8/20 μs 电流波用于向 SPD 注入测试电流。电子设备内部结构复杂，试验时，当把电子设备当成一个黑盒子时，若预先不了解负载情况或施加浪涌期间负载可变，有必要把两者合成单一的波形。如果仅使用开路电压波，不同的浪涌发生器内阻不同，同样的受试设备可能会出现不一样的试验结果。
TB/T 3498—2018 适用范围中指出，雷击模拟试验指的是雷电波沿金属导线传导、侵入到设备端口的雷击试验。空间电磁干扰通过屏蔽层耦合到设备端口的环境，不属于 TB/T 3498—2018 的试验范围。所以，与 TB/T 3074—2003 中的屏蔽线试验方法不同，所有受试端口均在芯线上施加浪涌。其他诸如耦合去耦网络选择、试验电路连接、试验端口类型、试验等级选择等方面，TB/T 3498—2018 与TB/T 3074—2003 基本一致，只是在内容上进一步细化和完善。
4结果判定差异
TB/T 3074—2003 将性能判据分为 A 和 B 这 2种。A 为受试设备经试验后，在设备技术规范内性能正常；B 为受试设备经试验后，在设备技术规范内，功能或性能暂时降低或丧失，但能自行恢复。
TB/T 3498—2018 将判定条件分成 A 类、B 类和 C 类。A 类为试验过程中和试验后，受试设备能按预期要求连续工作；B 类为试验过程中受试设备工作状态出现短暂异常，但能自动恢复，试验后验证工作状态和功能均正常；C 类为试验后，受试设备功能短暂丧失或暂时运行故障，能自动恢复或人工恢复。
相比之下，TB/T 3498—2018 对试验结果的判定更加细化和严格。TB/T 3498—2018 考核受试设备工作状态和功能 2 个方面，并在试验过程中和试验结束后 2 个时间节点作出判定，能够更准确地观察受试设备在雷电电磁环境中的响应情况。TB/T3074—2003 对试验过程描述模糊，TB / T 3498—2018 要求设备制造商在试验前，明确受试设备工作状态信息和受试设备功能信息，以便检测人员在试验过程中，更准确地判定受试设备状态。对于较高安全等级的铁路信号控制系统，如联锁系统、列控系统等，必须符合 A 类判定，雷击过程中即使工作状态出现短暂异常也是不允许的；对于不影响行车的非安全设备，如信号集中监测等，根据需要，可以满足 B 类或 C 类判定，在雷击过程中出现数据采集异常、电源保护断电等功能性暂时丧失，只要设备没有损坏，都可以接受。
5结语
通过对 TB/T 3074—2017 和 TB/T 3498—2018的差异分析，可以看出，无论从试验波形、试验方法还是试验后的结果判定，TB/T 3498—2018更先进、更合理、更合适当代雷电电磁脉冲的技术水平。虽然现在还有不少铁路通信信号设备，因为种种原因还在使用 TB/T 3074—2003 做雷电防护试验，但未来会有越来越多的铁路通信信号设备，使用 TB/T 3498—2018 作为雷电防护水平的测试标准，进一步提高我国铁路产品雷电防护水平。
参考文献
［1］ 铁路信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件：TB/T 3074—2017［S］．
［2］ 铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件：TB/T 3074—2003［S］．
［3］ 铁路通信信号设备雷击试验方法：TB/T 3498—2018 ［S］．
［4］ 电磁兼容试验和测量技术浪涌 （冲击） 抗扰度试验：GB/T17626.5—2019 ［S］．
［5］ 低压交流电源 （不高于 1 000 V） 中的浪涌特性：GB/Z 21713—2008 ［S］
