淺談高速公路隧道電氣設備如何防雷及避雷

胡鋮

中設設計集團股份有限公司

淺談高速公路隧道電氣設備如何防雷及避雷

胡鋮

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現(xiàn)如今，無法預測的雷電隱患已經(jīng)對高速公路的隧道造成了一定的侵害。高速公路隧道的通信設備、計算機、監(jiān)控器等電子設備在雷雨天氣有著致命的隱患。本文根據(jù)筆者瀏覽大量避雷系統(tǒng)的相關知識以及查閱了近些年來諸多高速公路隧道事故的案例總結(jié)，針對高速公訴公路隧道電氣設備如何防雷及避雷進行了簡單的介紹與分析。

高速公路隧道 電子設備 避雷系統(tǒng) 避雷

前言：高速公路隧道的電氣設備普遍具有線長、面廣的流散性特點。并且在高速公路的隧道系統(tǒng)當中，大部分用電設備的用電強度不一致。相對于高速公路隧道內(nèi)部的電氣設備來說，隧道外部的遠程控制設備更加繁瑣，高速公路隧道外部的傳輸設備更具面廣的流散性特點。盡管在道路施工的時候，高速公路的電子設備裝置了防雷系統(tǒng)。但時至今日，在高速公路隧道電氣設備方面，雷雨天氣對其的隱患仍然很大。

1 雷擊的特性

當高速公路的隧道系統(tǒng)遭受雷電的襲擊時，其對所有電子系統(tǒng)的破壞值與其最高電圧成正比關系。在雷電天氣過后，雷電在高速公路隧道的各塊區(qū)域的頻譜結(jié)構(gòu)可以清晰的表明高速公路隧道系統(tǒng)中各個設備的用電強度大小。因此，在高速公里的隧道系統(tǒng)中，應采取電波頻譜分析進行有效的防雷。在高速公路隧道電氣設備的防雷相關知識中，有一套防雷計算公式，其中有一項名為“雷電流峰值”。雷電流峰值一般的坡形很陡，在常規(guī)的高速公路隧道防雷系統(tǒng)中，這一系數(shù)對防雷裝置的精確程度有著很大的作用。

2 高速公路隧道電氣設備防雷的整體流程

根據(jù)以往的高速公路隧道系統(tǒng)遭雷電侵襲的典型案例中，都存在著一個共同的特點。在每個高速公路隧道系統(tǒng)中，遭雷電打擊程度最強的區(qū)域往往是用電程度比較低并且形態(tài)為接地系統(tǒng)的高速公路電子設備。由此可見，加強高速公路隧道系統(tǒng)中所有電子設備的用電程度、改良高速公路隧道系統(tǒng)的接地裝置是防雷的重要措施之一。我國防雷組織在近些年來針對此問題也進行了深度的探索與研討。

2.1 接地系統(tǒng)及其應對措施

在高速公路的隧道系統(tǒng)中裝置接地系統(tǒng)是隧道防雷的首要操作，接地系統(tǒng)的裝置與其質(zhì)量直接影響了整個防雷系統(tǒng)的防雷效果。地面是最穩(wěn)固的絕緣物體，將用電設備通過地面進行直接或間接性絕緣控制，會大大減小雷擊效果。另外，若想最大程度把接地系統(tǒng)的防雷效果發(fā)揮出來，長效降阻劑也是必不可少的材料。所以，一套完善的防雷體系分為三個步驟。首先做好高速工路隧道系統(tǒng)接地裝置詳細計算以及電子設備用電程度的詳細統(tǒng)計。然后，根據(jù)電子設備用電程度的高低進行接地裝置。最后，在初步的形成整個防雷系統(tǒng)的同時，在接地系統(tǒng)附近置入長效降阻劑。在檢察是否出現(xiàn)漏洞之后，一個完善的高速公路防雷系統(tǒng)就完成了。

2.2 屏蔽系統(tǒng)

在高速公路隧道系統(tǒng)內(nèi)，大部分電氣設備較容易遭受到外界的電流干擾。在雷雨天氣過程中，雷電會對高速公路隧道系統(tǒng)中的信號裝置以及電源裝置進行電壓波形式的導電干擾，從而在高速公路隧道內(nèi)產(chǎn)生電壓波。電壓波對大部分電氣設備的導電兩端進行干擾，從而使其出現(xiàn)故障，嚴重的情況下會發(fā)生火災、爆炸等危險情況。因此，在雷雨天氣中為避免以上危險情況的發(fā)生，通常在安裝防雷系統(tǒng)的同時通過對隧道門口附近電纜的電壓疏導，開進行電纜快速屏蔽。對隧道附近的電纜進行屏蔽同樣是高速公路防雷的重要措施之一。

3 高速公路隧道電氣設備防雷模式中需要注意的問題

在高速公路防雷系統(tǒng)的安置過程中，合理的控制好各方面的細節(jié)至關重要。筆者通過瀏覽諸多高速公路雷擊案例，對防雷模式中需要注意的問題總結(jié)了以下兩點：

3.1 合理制造無功補償系統(tǒng)

合理的制造無功補償系統(tǒng)，控制容量，根據(jù)季節(jié)的變化對防雷系統(tǒng)中電容的容量進行適當?shù)卣{(diào)整。所以，為了增強高速公路中隧道防雷系統(tǒng)的防雷效果，合理的制造無功補償系統(tǒng)這一點需格外注意。

3.2 提高日常管理意識，做好電壓的檢測工作

高速公路的防雷工作是一項極為繁瑣的信息處理與數(shù)據(jù)記載工作。由于此項工作的意義重大，所以對于信息數(shù)據(jù)方面工作人員要做到不能有絲毫偏差。一個良好的高速公路防雷工作人員需具備一定的耐力以及較強的工作意識。

結(jié)論：高速公路隧道電氣設備的防雷以及避雷問題是當前急需解決的問題，無法預測的雷雨天氣可能在一夜之間導致數(shù)個區(qū)域的公路安全系統(tǒng)損壞，所以，面位諸多隱患，我國的相關工作人員不能有絲毫松懈，希望在未來的日子里可以將高速公路的防雷系統(tǒng)做的更加穩(wěn)固。

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