高速公路機電設備防雷技術探討

馮康

摘 要： 近年來，我國的交通行業(yè)有了很大進展，高速公路工程建設越來越多。在高速公路中應用很多電子設備，并且高速公路系統(tǒng)通常都是在野外或者比較空曠區(qū)域，比如收費站、服務區(qū)及道路設施設備都是孤立的建筑，很容易受到雷擊。會導致高速公路設備設施有嚴重損失，并且會對高速公路系統(tǒng)的運行及人員、財物等安全有嚴重的影響。所以，要確保高速公路安全運行，過往車輛通行安全，一定要對機電設備防雷技術的應用進行高度重視，做好防雷處理，提高高速公路安全平穩(wěn)運行能力。本文分析了防雷接地技術在高速公路機電設備中的應用情況，并多角度分析了機電設備防雷的具體處理方法。應持續(xù)研究機電設備的防雷技術，提前預測風險并解決相關問題，以有效降低事故發(fā)生率。

關鍵詞： 高速公路;機電設備;防雷技術

【中圖分類號】U412.36+6 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-3733（2020）08-0189-01

引言：現(xiàn)代化信息技術的快速發(fā)展，高速公路中應用很多電子設備，通過這些電子設備可以有效的進行電子內(nèi)容的傳輸，同時也可以依據(jù)不同的電子設備進行監(jiān)控、收費等內(nèi)容，特別高速公路的地域廣，所處的地形復雜，所安置的強電設備易遭雷電的干擾。所以在高速公路設計與施工過程中，要注意機電設備的防雷性，加強對高速公路機電設備防雷技術研發(fā)。

1 雷電對于高速公路機電設備產(chǎn)生的危害和影響分析

如今，高速公路中應用了很多機電設備，比如進行外場的視頻監(jiān)控，應用車輛檢測的系統(tǒng)，進行信息發(fā)布的系統(tǒng)，通行隧道內(nèi)的火災智能報警及照明系統(tǒng)，高速公路數(shù)據(jù)通信及收費裝置等。如果高速公路系統(tǒng)中的機電設備遭遇到雷電等，會導致機電設備受損，影響到設備及人員、財產(chǎn)等安全，比如，會有大面積圖像不能傳送到監(jiān)控室、出現(xiàn)隧道照明癱瘓、通信系統(tǒng)中的信息和通訊中斷、收費車道設備受損癱瘓等，嚴重的會導致火災或爆炸，進而會產(chǎn)生非常嚴重的不良后果。

2 高速公路機電設備防雷技術及應對方法

2.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的防雷技術及對策

對于高速公路的視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用防雷技術主要是安裝防雷器對外界突然出現(xiàn)的尖峰雷電干擾在極短時間內(nèi)進行導通分流，進而防止浪涌對相應設備產(chǎn)生損害。通常情況下，高速公路會結合道路的具體情況對各種不同監(jiān)控設備設置實施相應的防雷處理，對每臺監(jiān)控設備的信號線、電源線安裝相應的防雷器，防雷器要安裝在監(jiān)控設備外殼上，也可以直接接地。在監(jiān)控系統(tǒng)當中，根據(jù)道路監(jiān)控及收費站監(jiān)控系統(tǒng)的前段、傳輸、終端三部分組成情況，設計應用基本相同的防雷技術，道路交通監(jiān)控系統(tǒng)是要對前端和傳輸兩個部分進行防雷保護，應用接地防雷技術：在前端的攝像機和云臺立桿頂部分別安裝避雷針，設計的避雷針長度大約是2m，其頂端設計成尖形，引線應用的是25mm2接地銅線，進行和接地系統(tǒng)連接。各個監(jiān)控點進行獨立地網(wǎng)設計，對于土壤電阻率較大的地區(qū)，設計應用接地模塊及接地體聯(lián)合應用，進而確保接地電阻要不大于4Ω。設備防雷技術的應用是根據(jù)攝像機輸出相應的視頻信號，在傳入傳輸設備中安裝相應的視頻防雷器，利用視頻防雷器進行視頻信號輸入進入傳輸設備，進而實現(xiàn)防雷效果;攝像機電源及控制信號所應用的防雷技術同樣是進行安裝防雷器，其安裝連接方式是串聯(lián)方式，是在電源線的輸入端安裝電源防雷器，在控制信號線的輸入端安裝信號防雷器，然后把相應信號輸入進入到上端的攝像機中。這樣的設計和安裝能夠對雷擊電流進行阻止，避免其進入到攝像機的視頻線、電源線及控制線當中，防止對整個攝像機的監(jiān)控網(wǎng)絡產(chǎn)生影響和破壞。

2.2 對高速公路收費裝置的防雷處理

收費系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，離不開有效的防雷工作，因此，應做好高速公路收費裝置的防雷處理。在防雷處理中，可以在收費裝置的網(wǎng)卡斷口以及網(wǎng)線處配備相應的防雷器，實現(xiàn)對雷電流的隔斷，確保在復雜的環(huán)境下收費裝置也可以安全、可靠運行。同時，還可以增設防雷器于路由器、監(jiān)控中心同軸線，采取與監(jiān)控系統(tǒng)相同的防雷處理方式，直接進行接地。

2.3 電源線路的防雷處理

在高速公路電源線路的防雷處理中，將變壓器與大地進行接地操作處理，在其外殼上安裝避雷器，最好選擇氧化鋅材料的避雷器。另外，無論是哪個端口安裝避雷器，都要選擇就近原則。配電房的低電壓與變壓器連接的防雷處理中，最有效的方法是采用地下敷設線路法，先將電線置入金屬管內(nèi)，然后再埋設于地下，這樣避雷最有效。另外，從監(jiān)控系統(tǒng)到配電系統(tǒng)間的線路要做好屏蔽工作，實施地下敷設處理方法，避雷器的安裝都要遵循就近原則，采用接地操作法，可以起到更好的避雷效果。

2.4 機房及配電房的防雷方法

高速公路中的機房安裝有各種機電設備，配電房中有機電設施，因此，要嚴格根據(jù)建筑物防雷等級進行相應防雷設計，所進行的防雷技術設計外部內(nèi)部相結合，分別進行有針對性的設計。建筑物內(nèi)，安裝電涌保護器，進行雷電泄流，避免電纜線路受到雷擊，破壞電源。電子信息的系統(tǒng)當中，進行均壓等電位、瀉流分流、屏蔽防雷。同層或相同部位不同金屬設備、外殼、管道、電纜外皮等處要進行等電位連接，達到電位均衡，防止建筑物當中出現(xiàn)反擊或者是跨步電壓，進而使雷電電磁脈沖產(chǎn)生的電子設備干擾和人員傷亡的有效減少。瀉流分流是利用引下線、接閃器、接地把雷電進行分流引入到地下，進而保護設備、部件免受雷擊及對設備的反擊。以法拉第屏蔽籠、屏蔽電纜、屏蔽箱盒等方式，應用自然屏蔽體，進行繞擊雷、側擊、球雷襲擊的有效避免，做到進行雷電電磁脈沖的有效防御，對設備上的電壓能量進行有效衰減和阻擋。

結語：綜上所述，高速公路的機電設備數(shù)量不斷增加，雖然極大提升了高速公路的運行與管理效率，但因為機電設備絕大多數(shù)都屬于電子系統(tǒng)，具有較高的敏感度，極易遭受雷電危害，給高速公路的運行安全帶來了巨大的影響。應該加強對高速公路機電設備防雷技術的研究，積極探索有效的防雷技術措施，打造出科學合理的防雷系統(tǒng)，從而最大限度地降低雷電對高速公路機電設備帶來的危害，保證高速公路機電設備的運行安全。

參考文獻

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