收費站的防雷工程設計方案

　　摘要：一般收費站都座落在比較空曠和獨立的地帶，因此受到雷擊的概率較高。收費站既要考慮防直擊雷，又要考慮防感應雷部分，只有進行綜合防雷設計，才能最大限度地防止和避免遭受到雷擊，從而保障站內(nèi)人員和各種收費、監(jiān)控系統(tǒng)等電子設備的安全。
　　關鍵詞：收費站防雷設計 防雷措施
　　中圖分類號:TU89文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2011)02(a)-0000-00
　　
　　1 收費站的構成
　　(1)防直擊雷部分：防直擊雷的主要建筑物有收費亭、監(jiān)控樓、、配電房等。
　　(2)防感應雷部分：供電系統(tǒng)、收費用的計算機局域網(wǎng)、收費過道信號燈控制系統(tǒng)、監(jiān)控、攝像、記錄等系統(tǒng)。
　　
　　2 防雷要求
　　收費站的防雷是一個綜合性的防雷，因此，防雷設計要遵循全面規(guī)劃、多重保護、技術先進、安全可靠、經(jīng)濟合理的原則，進行綜合設計。需采用直擊雷防護、等電位連接、屏蔽、合理布線、共用接地系統(tǒng)和安裝過電壓浪涌保護器（SPD）等綜合防雷措施，這樣才能起到綜合防雷效果。
　　
　　3 防雷措施
　　3.1 建筑物的防直擊雷
　　對收費亭、監(jiān)控樓、配電房等建筑物按國家標準《建筑物防雷設計規(guī)范》第三類防雷進行設計。第三類防雷建筑物防直擊雷的措施，宜采用裝設在建筑物上的避雷網(wǎng)（帶）或避雷針或由這兩種混合組成的接閃器。避雷網(wǎng)（帶）應按防雷《規(guī)范》附錄二的規(guī)定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部分敷設。并應在整個屋面組成不大于20m×20m或16m×24m的網(wǎng)格，天面四角及樓梯頂四角需安裝避雷短針（短針的高度約40cm-50cm），天面避雷帶、均壓線、避雷短針采用φ12鍍鋅圓鋼進行敷設及安裝。防雷引下線沿建筑物四周進行設置，隔離不大于24m，每根引下線的沖擊接地電阻不宜大于10Ω。當新建的監(jiān)控樓時利用基礎內(nèi)鋼筋網(wǎng)作為接地體時，在周圍地面以距地面不小于0.5m每根引線所連接的鋼筋表面積總和應符合下列表達式的要求：S≥1.89Kc2（式中S為鋼筋表面積總和，單位為㎡）。當已建好的監(jiān)控樓時，接地裝置宜圍繞建筑物敷設成環(huán)接地體，接地電阻不宜大于4歐，人工垂直接地體宜采用50mm×50mm×5mm角鋼，長度宜2.5m，人工水平接地體宜采用40×4mm鍍鋅扁鋼，人工垂直接地體的距離宜為5m，當受條件限制時可適當減少，人工接地體在土壤中的埋設深度不應小于0.5 m。對在建筑物天面及桿頂上的監(jiān)控攝像頭應安裝一套避雷針進行保護，以保護攝像頭免遭直擊雷的危害。
　　3.2 雷電電磁脈沖的防護
　　在雷擊發(fā)生時，電荷在放電過程中會產(chǎn)生強大的電磁場可以在附近的導體中感應出電磁脈沖，這種雷擊電磁脈沖我們稱為感應雷，顯然感應雷是由直擊雷引起的，感應雷產(chǎn)生于導體中并沿導體中傳播，損壞與導體相連的設備或設備中某些器件。監(jiān)控系統(tǒng)及收費系統(tǒng)設備中采用大量的微電子集成電路，這些微電子器件，其耐壓及受沖擊能力水平較低。容易被感應脈沖所損壞，從而造成收費及監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓。
　　(1)電源供電系統(tǒng)的防感應雷措施
　　在總配電房的電源輸入端設置一套三相電源避雷器（過電壓浪涌保護器），最大持續(xù)運行電壓Uc(AC)=385V、電壓保護水平Up≤1.8KV、標準放電流In≥60KA、最大放電電流Imax≥80KA 、響應時間≤25ns、接線方式為并聯(lián)，作為第一級保護。
　　在樓層分配電箱上安裝一套三相電源避雷器（過電壓浪涌保護器），最大持續(xù)運行電壓Uc(AC)=385V、電壓保護水平Up≤1.8KV、標準放電流In≥40KA、最大放電電流Imax≥60KA 、響應時間≤25ns、接線方式為并聯(lián)，作為第二級保護。
　　在監(jiān)控系統(tǒng)及收費系統(tǒng)設備終端的電源輸入處安裝一套單相電源避雷器（過電壓浪涌保護器），
　　最大持續(xù)運行電壓Uc(AC)=275V、電壓保護水平Up≤1.8KV、標準放電流In≥20KA、最大放電電流Imax≥40KA 、響應時間≤25ns、接線方式為并聯(lián)，作為第三級保護。
　　電源線路的各級浪涌保護器（SPD）應分別安裝在被保護設備電源線路的前端，浪涌保護器各接線端應分別與配電箱內(nèi)線路的同名相線連接。浪涌保護器的接地端與配電箱的保護接地線（PE）接地端子板連接，配電箱接地端子板應與所處防雷區(qū)的等位接地端子板連接。各級浪涌保護器連接導線應平直，其長度不宜超過0.5m。
　　(2)信號傳輸線路的防感應雷措施
　　各通道亭的收費電腦的網(wǎng)絡線端口及服務器網(wǎng)絡線端口各安裝一個電腦網(wǎng)絡信號避雷器進行保護。
　　各路監(jiān)控視頻線路兩端口安裝一個視頻信號避雷器、帶云臺攝影頭的控制線兩端口處安裝一個控制線路信號避雷器進行保護。
　　各視頻、信號線路及控制線路須加套金屬管進行敷設，能埋地的要進行埋地敷設，架空時金屬管須兩端進行接地。
　　信號線路浪涌保護器SPD應連接在被保護設備的信號端口上。浪涌保護器SPD輸出端與被保護設備的端口相連。浪涌保護器也可以安裝在機柜內(nèi)，固定在設備機架上或附近支撐物上。信號線路浪涌保護器SPD接地端宜采用截面積不小于1.5m㎡銅芯導線與設備機房內(nèi)的局部等電位接地端子板連接，接地線應平直而越短越好，這樣越有利于泄放雷電流。
　　3.3 共用接地系統(tǒng)
　　共用接地系統(tǒng)的構成：各建筑物基礎鋼筋地網(wǎng)與人工接地地網(wǎng)之間相互連接起來構成統(tǒng)一的共用接地地網(wǎng)，使防直擊雷和防感應雷之間的接地共用于一個等電位的接地系統(tǒng)之中，這樣更用利消除雷擊時所產(chǎn)生各設備之間電位差，從而更好地防止雷擊保護設備。
　　
　　參考文獻
　　[1] GB50057