高速公路機電設(shè)備的防雷技術(shù)研究

李恩奇

摘 要：我國越來越重視對于雷電災(zāi)害的防備，預(yù)防雷電的方法也隨之興起。而在實際的建設(shè)工作中，雷擊現(xiàn)象是導(dǎo)致機電設(shè)備出現(xiàn)故障的主要原因。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(shè)備防雷技術(shù)的應(yīng)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。

關(guān)鍵詞：高速公路;機電設(shè)備;防雷技術(shù)

1、防雷接地技術(shù)在高速公路機電設(shè)備中的應(yīng)用

防雷接地處理在高速公路機電設(shè)備防雷工作中尤為重要，無論是直擊雷還是感應(yīng)雷，都要構(gòu)建防雷接地系統(tǒng)，將電流、電壓及時導(dǎo)入大地，控制好操作指標與參數(shù)，防止雷電的攻擊，達到防雷效果。由于防雷接地處理技術(shù)多種多樣，所以，在使用中應(yīng)根據(jù)具體情況來選擇。通常情況下，防雷接地技術(shù)有四種：防雷接地、直接工作接地、交流工作接地、安全保護接地。在收費系統(tǒng)中，需要采用扁鋼帶連接監(jiān)控中心、配電中心、收費中心，使地網(wǎng)系統(tǒng)中的電壓都處于均壓狀態(tài)，可以防止雷擊。變壓器在交流電路中具有重要作用，因此，在高速公路機電設(shè)備的交流電路中同樣重要。

2、雷電危害

在公路交通系統(tǒng)當(dāng)中，高速公路所占比例越來越大，是現(xiàn)階段最主要的交通通行模式。在科技快速發(fā)展的影響下，高速公路引入了很多機電設(shè)備，包括實時監(jiān)控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和收費系統(tǒng)等，使得高速公路運行與管理都實現(xiàn)了電子化，極大的提高了運行與管理效率，同時也為運行安全提供了一定保障。然而，在大規(guī)模引入機電設(shè)備的同時，也面臨到一系列困擾，比如在雷電天氣下設(shè)備容易遭到損壞等，嚴重時還會引起安全事故，造成難以挽回的后果，影響高速公路的正常運行與發(fā)展。

為切實保證高速公路系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和安全性，應(yīng)在日常做好防雷保護工作，將直擊雷和感應(yīng)雷都作為重點防范對象，加強防雷管理，減少或避免雷擊事故的發(fā)生，在保護設(shè)備的同時，也保障人員自身安全。對設(shè)備防雷技術(shù)而言，其應(yīng)用需要從兩方面入手，即防雷接地和防雷處理，以此形成完善有效的防護體系，創(chuàng)造良好系統(tǒng)運行環(huán)境。

3、高速公路機電設(shè)備防雷技術(shù)及應(yīng)對方法

3.1視頻監(jiān)控系統(tǒng)的防雷技術(shù)及對策

在監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)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(shè)計應(yīng)用基本相同的防雷技術(shù)，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(yīng)用接地防雷技術(shù)：在前端的攝像機和云臺立桿頂部分別安裝避雷針，設(shè)計的避雷針長度大約是2m，其頂端設(shè)計成尖形，引線應(yīng)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(shè)計，對于土壤電阻率較大的地區(qū)，設(shè)計應(yīng)用接地模塊及接地體聯(lián)合應(yīng)用，進而確保接地電阻要不大于4Ω。設(shè)備防雷技術(shù)的應(yīng)用是根據(jù)攝像機輸出相應(yīng)的視頻信號，在傳入傳輸設(shè)備中安裝相應(yīng)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(shè)備，進而實現(xiàn)防雷效果;攝像機電源及控制信號所應(yīng)用的防雷技術(shù)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(yīng)信號輸入進入到上端的攝像機中。這樣的設(shè)計和安裝能夠?qū)讚綦娏鬟M行阻止，避免其進入到攝像機的視頻線、電源線及控制線當(dāng)中，防止對整個攝像機的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響和破壞。

3.2公路收費車道的防雷技術(shù)和方法

高速公路收費車道設(shè)備的防雷通常應(yīng)用的是接地防雷技術(shù)，以達到雷電電流的分流，保證高速公路整體通行安全。收費車道通常有入口發(fā)卡、出口收費、ETC等不同車道。對于收費車道進行的防雷技術(shù)應(yīng)用的接地處理方式：收費車道設(shè)備的防雷處理應(yīng)用的是綜合接地方式，進行的技術(shù)設(shè)計是每個車道都設(shè)置接地排，并把這些每接地排接入到綜合接地網(wǎng)當(dāng)中，實施綜合接地，要求接地電阻值一定不大于1Ω，每個車道的電源地端要接入到接地排中，收費島的設(shè)備金屬外殼也一定要接入到接地排，比如發(fā)卡機、欄桿機、霧燈、廣場機柜、工控機、雨棚信號燈等各設(shè)備。而對于機電設(shè)備實施的防雷技術(shù)以防雷器應(yīng)用為主：先進行收費車道電源的防雷處理，收費車道總電源的輸入是UPS室進行輸出進入到車道，在UPS輸入進入車道時先設(shè)置電源防雷器，接著輸入進入總空開，再進行分配進入到各個車道空開，然后輸入進入相應(yīng)車道，在每個車道的UPS輸入端也要進行安裝電源防雷器。對于機電設(shè)備信號應(yīng)用的防雷技術(shù)在串口或者并口位置安裝信號防雷器、光電耦合器等，在信號傳輸線路中安裝串聯(lián)信號防雷器，也或者安裝防浪涌保護器等方式進行設(shè)備防雷保護，對產(chǎn)生的瞬間電壓、電流干擾和分流，防止遭到雷擊。

3.3電源線路防雷設(shè)計和方法

高速公路進行高壓電線應(yīng)用時，接入三相電源變壓器的位置應(yīng)用的是避雷器安裝技術(shù)，是在各相接地的位置設(shè)置避雷器。選擇的避雷器材質(zhì)要盡量是氧化鋅的材料。電源變壓器及電纜金屬的外殼、電源低電壓端零線要依據(jù)就近原則進行接地。電源變壓器及配電房間的低電壓電纜電路要應(yīng)用地下布線方法，把電纜電線穿入到金屬管當(dāng)中，在地下深埋，防止地面雷擊。配電房進入到監(jiān)控機房的輸電電路也需要進行深埋地下，同時進行屏蔽。收費站各建筑當(dāng)中的配電箱電路的兩端屏蔽部分需要進行就近接地。收費站是弱電，電纜兩端安裝的單相電源防雷器是B220/20KA型的，實施電纜屏蔽，同時深埋地下。監(jiān)控室配電箱中安裝電源防雷箱其型號是B380/40K型，利用遠程主動防御報警設(shè)置，進行遠程監(jiān)控。配電室低壓配電屏安裝的是B380/80KA型電源防雷箱，進行電源線中的高強度浪涌電流吸收，防止雷擊機電設(shè)備受損。

4、結(jié)語

機電防雷系統(tǒng)工程作為目前最科學(xué)的系統(tǒng)工程，要對工程建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、設(shè)防進行綜合全面的分級，只有這樣才能全方位的保證防雷的效果。對于高速公路機電設(shè)施的全面防雷工作，首先在思想上對于防雷的重要性必須有清楚的認識，能夠全面查找雷害產(chǎn)生的原因，全面篩査，有針對性地彌補不足;其次要及時設(shè)計配置完善新裝機電設(shè)施的防雷系統(tǒng)。與此同時，定期檢測和養(yǎng)護防雷設(shè)施，是保證防雷設(shè)施正常運作的有效措施。

參考文獻

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