高速公路機(jī)電系統(tǒng)防雷檢測(cè)要點(diǎn)

摘 要：目前，高速公路機(jī)電系統(tǒng)都普遍采取了防雷措施，但仍然存在防雷安全隱患。因此，要加強(qiáng)機(jī)電系統(tǒng)防雷檢測(cè)和維護(hù)工作，使防雷裝置保持正常運(yùn)行。本文對(duì)高速公路機(jī)電系統(tǒng)防雷檢測(cè)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探討，提出機(jī)電系統(tǒng)防雷檢測(cè)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電系統(tǒng);高速公路;防雷檢測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM862;U495文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）13-0105-02

Key Points of Lightning Protection Detection of Mechanical

and Electrical System of Expressway

WANG Sibin

（Fuzhou Southeast City Highway Co.， Ltd.，F(xiàn)uzhou Fujian 350001）

Abstract： At present， lightning protection measures are generally adopted in the mechanical and electrical systems of expressways， but there are still hidden dangers of lightning protection. Therefore， it is necessary to strengthen the lightning protection detection and maintenance of the mechanical and electrical system， so that the lightning protection device can keep normal operation. This paper discussed the related content of lightning protection detection of mechanical and electrical system of expressway， and put forward the key points of lightning protection detection of mechanical and electrical system.

Keywords： electromechanical system;expressway;lightning protection detection

高速公路機(jī)電系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)因?yàn)槔纂姺雷o(hù)措施不到位而受雷擊事故影響。當(dāng)前的高速公路機(jī)電管理工作對(duì)雷電防護(hù)意識(shí)有所提高，對(duì)機(jī)電系統(tǒng)采取了必要的防雷措施。但是，在防雷過(guò)程中仍存在對(duì)防雷工作認(rèn)識(shí)不到位的情況，導(dǎo)致采取的措施不準(zhǔn)確，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的防雷效果。因此，需要對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的防雷措施進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)雷電防護(hù)措施中存在的不足之處，并及時(shí)整改、維護(hù)，以保證防雷裝置正常運(yùn)行，起到應(yīng)有的雷電防護(hù)效果。

1 檢測(cè)中常見(jiàn)的防雷問(wèn)題

第一，接地系統(tǒng)設(shè)置不滿足要求。高速公路接地系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)常將防雷接地、信號(hào)接地、安全接地分開(kāi)設(shè)置，但是各接地系統(tǒng)間的安全距離無(wú)法達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)遇到雷擊時(shí)，容易引起地網(wǎng)間的電位反擊，損壞機(jī)電設(shè)備[1-2]。

第二，浪涌保護(hù)器的安裝不夠系統(tǒng)和全面。浪涌保護(hù)器需要根據(jù)線路的特性及其所處的環(huán)境位置來(lái)選取，而在實(shí)際工作中，浪涌保護(hù)器的選型上下級(jí)經(jīng)常是不匹配的，導(dǎo)致上下級(jí)不能進(jìn)行配合，起不到應(yīng)有的防雷效果。此外，浪涌保護(hù)器兩端的導(dǎo)線選用過(guò)長(zhǎng)，由于導(dǎo)線具有電感，雷電波侵入時(shí)，這個(gè)電感會(huì)阻止雷電流入地網(wǎng)，從而避免過(guò)電壓損壞設(shè)備。因此，浪涌保護(hù)器兩端的連接導(dǎo)線不宜太長(zhǎng)。

第三，在室外敷設(shè)的金屬線路沒(méi)有采取必要的屏蔽措施。室外敷設(shè)的較長(zhǎng)的電源線路、通信線路、控制線路等沒(méi)有穿金屬管埋地敷設(shè)，或者金屬管在建筑物入口處沒(méi)有進(jìn)行接地。

第四，布線混亂，部分機(jī)房的電源、信號(hào)路線太長(zhǎng)，將線路纏繞起來(lái)，遇到電擊時(shí)會(huì)引起感應(yīng)電壓，侵入電源、信號(hào)線路，影響設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至損壞設(shè)備。

2 檢測(cè)工作常見(jiàn)的問(wèn)題

2.1 檢測(cè)儀器使用問(wèn)題

接地電阻測(cè)量?jī)x使用前未用基準(zhǔn)電阻進(jìn)行校準(zhǔn)，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果有所偏差。接地電阻測(cè)量?jī)x接地極位置選擇錯(cuò)誤，如在防雷檢測(cè)時(shí)接地極放置位置的地下有金屬管道，或者將接地極放置在接地網(wǎng)內(nèi)，這會(huì)造成接地電阻的測(cè)量值偏小。在測(cè)試配電房、機(jī)房等房間設(shè)備等電位連接時(shí)，需要選擇基準(zhǔn)測(cè)試點(diǎn)，在實(shí)際工作中，部分檢測(cè)人員會(huì)將基準(zhǔn)點(diǎn)放在帶弱電性的設(shè)備外殼上，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)波動(dòng)。

2.2 檢測(cè)位置的問(wèn)題

對(duì)于外部防雷裝置，有些外場(chǎng)設(shè)備需要單獨(dú)設(shè)置引下線和接地裝置，如監(jiān)控?cái)z像頭、高桿燈等。在防雷檢測(cè)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)測(cè)試位置選擇錯(cuò)誤的問(wèn)題，將設(shè)備的金屬支撐桿作為引下線進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)。在測(cè)量土壤電阻率時(shí)，受現(xiàn)場(chǎng)情況所限，會(huì)選擇在周邊的林地中進(jìn)行測(cè)量，導(dǎo)致土壤電阻率測(cè)量值偏低。在測(cè)量土壤電阻率時(shí)，還會(huì)無(wú)意間將測(cè)試線與地下金屬管道平行，導(dǎo)致土壤電阻率測(cè)試值偏小。

3 常見(jiàn)的防雷措施故障

3.1 接地網(wǎng)故障

接地網(wǎng)是對(duì)由埋在地下一定深度的多個(gè)金屬接地極和由導(dǎo)體將這些接地極相互連接組成一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的接地體的總稱(chēng)。隨著時(shí)間的推移，接地網(wǎng)會(huì)逐漸被腐蝕，影響其接地電阻值，使泄流性能降低。遇到雷擊災(zāi)害時(shí)，由于接地電阻提高，不能起到原有的保護(hù)效果，從而影響機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行。

3.2 避雷器、浪涌保護(hù)器故障

低壓柜中一般使用避雷器作為防雷裝置。在實(shí)際使用過(guò)程中，避雷器會(huì)受到雷擊的影響。由于長(zhǎng)期受到高頻電壓的影響，避雷器逐漸出現(xiàn)劣化，從而失效。配電線路端浪涌保護(hù)器的性能也會(huì)隨著時(shí)間的推移出現(xiàn)下降;或者遇到雷擊，浪涌保護(hù)器通斷幾次后，其元件就會(huì)損壞，應(yīng)及時(shí)檢測(cè)，并進(jìn)行更換。

3.3 等電位連接故障

有些等電位連接通過(guò)螺母固定，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，螺母會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)，從而造成等電位連接線脫落，使等電位連接失效。

4 機(jī)電系統(tǒng)防雷檢測(cè)要點(diǎn)

由于防雷裝置在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)故障及防雷裝置安裝不到位，因此，需要加強(qiáng)高速公路機(jī)電系統(tǒng)防雷檢測(cè)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行整改。在檢測(cè)工作中，應(yīng)注意以下方面的檢查工作。

4.1 低壓配電系統(tǒng)

高壓線路進(jìn)入變配電室前，應(yīng)該用金屬護(hù)套或絕緣護(hù)套的電力電纜穿鋼管埋地，且埋地距離大于50 m。變配電室引出的電線應(yīng)該穿金屬管道或者用屏蔽電線，且應(yīng)該在金屬管道兩端接地，對(duì)屏蔽層或金屬管道接地電阻進(jìn)行測(cè)試。低壓配電線路上應(yīng)裝有浪涌保護(hù)器，測(cè)試其性能。外場(chǎng)設(shè)備的配電箱應(yīng)做好與保護(hù)接地的等電位連接，測(cè)試導(dǎo)通情況。

4.2 機(jī)房

機(jī)房應(yīng)位于建筑物中心的LPZ1區(qū)及其后續(xù)防雷區(qū)內(nèi)。機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備距離周邊墻體的距離應(yīng)大于1 m。機(jī)房的金屬門(mén)窗應(yīng)該與墻體鋼筋做好等電位連接，測(cè)試導(dǎo)通情況。機(jī)房機(jī)柜外殼、靜電裝置應(yīng)做好等電位連接，測(cè)試導(dǎo)通情況。進(jìn)出機(jī)房金屬管道、線路屏蔽層應(yīng)該做好接地，測(cè)試其接地電阻。機(jī)房的低壓、信號(hào)線路上應(yīng)裝有浪涌保護(hù)器，測(cè)試其性能。機(jī)房等電位連接板應(yīng)與公用接地裝置連接。

4.3 收費(fèi)島機(jī)電系統(tǒng)

檢查機(jī)電設(shè)備接地裝置的材料規(guī)格，進(jìn)行接地電阻測(cè)試。收費(fèi)島內(nèi)的金屬物件應(yīng)該與收費(fèi)島的接地裝置連接，檢查連接線的材料規(guī)格，測(cè)試連接情況。收費(fèi)亭內(nèi)機(jī)電設(shè)備的外殼應(yīng)與等電位板連接，測(cè)試其連接情況。收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)備外殼、金屬框架、線纜的金屬外護(hù)層或穿線金屬管應(yīng)與收費(fèi)島共用接地系統(tǒng)連接，檢查連接線的材料規(guī)格，測(cè)試導(dǎo)通情況。收費(fèi)亭的電源、信號(hào)線路應(yīng)安裝浪涌保護(hù)器，測(cè)試其性能。

4.4 外場(chǎng)機(jī)電系統(tǒng)

車(chē)輛檢測(cè)器、監(jiān)控?cái)z像探頭等外場(chǎng)設(shè)備應(yīng)處于接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。收費(fèi)廣場(chǎng)高桿燈、外場(chǎng)攝像設(shè)備采取的獨(dú)立接地與共用接地網(wǎng)間距離應(yīng)大于20 m。信號(hào)線路、控制信號(hào)線路端口處應(yīng)裝設(shè)浪涌保護(hù)器，測(cè)試其性能。外場(chǎng)設(shè)備的金屬外殼應(yīng)與接地裝置連接，測(cè)試導(dǎo)通情況。

4.5 橋梁機(jī)電系統(tǒng)

橋梁低壓配電線路、信號(hào)線路應(yīng)采取屏蔽措施，屏蔽層兩端應(yīng)接地，測(cè)試其接地電阻。屏蔽層應(yīng)保持電氣連通，測(cè)試其導(dǎo)通情況。低壓、信號(hào)線路應(yīng)裝設(shè)浪涌保護(hù)器，測(cè)試其性能。橋梁上的金屬物件應(yīng)與接地裝置連接，測(cè)試其導(dǎo)通情況。

4.6 隧道機(jī)電系統(tǒng)

隧道內(nèi)的通風(fēng)設(shè)施、照明設(shè)施、消防設(shè)施、本地控制器等設(shè)施的電源、信號(hào)線路應(yīng)采取屏蔽措施，其屏蔽層兩端應(yīng)接地。屏蔽層應(yīng)保持電氣連通，測(cè)試其導(dǎo)通情況。金屬外殼應(yīng)與接地裝置連接，測(cè)試其接地電阻。隧道內(nèi)設(shè)備的電源、信號(hào)線路上應(yīng)裝設(shè)浪涌保護(hù)器，測(cè)試其性能。

5 結(jié)語(yǔ)

為了保證高速公路機(jī)電系統(tǒng)防雷裝置的正常運(yùn)行，防止因防雷裝置失效造成人身傷害和設(shè)備損壞，要按照國(guó)家規(guī)定，對(duì)高速公路機(jī)電系統(tǒng)的防雷裝置進(jìn)行定期檢測(cè)檢查和系統(tǒng)維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并進(jìn)行整改，確保防雷裝置正常工作，從而保障高速機(jī)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李鵬.高速公路機(jī)電設(shè)施防雷裝置檢測(cè)常見(jiàn)誤區(qū)分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017（5）：35，37.

收稿日期：2020-04-03

基金項(xiàng)目：福建省高速公路科技項(xiàng)目資助（201833）。

作者簡(jiǎn)介：王斯濱（1992—），男，本科，助理工程師，研究方向：高速公路機(jī)電工程技術(shù)管理。