收费站的防雷工程设计方案

　　摘要：一般收费站都座落在比较空旷和独立的地带，因此受到雷击的概率较高。收费站既要考虑防直击雷，又要考虑防感应雷部分，只有进行综合防雷设计，才能最大限度地防止和避免遭受到雷击，从而保障站内人员和各种收费、监控系统等电子设备的安全。
　　关键词：收费站防雷设计 防雷措施
　　中图分类号:TU89文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)02(a)-0000-00
　　
　　1 收费站的构成
　　(1)防直击雷部分：防直击雷的主要建筑物有收费亭、监控楼、、配电房等。
　　(2)防感应雷部分：供电系统、收费用的计算机局域网、收费过道信号灯控制系统、监控、摄像、记录等系统。
　　
　　2 防雷要求
　　收费站的防雷是一个综合性的防雷，因此，防雷设计要遵循全面规划、多重保护、技术先进、安全可靠、经济合理的原则，进行综合设计。需采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装过电压浪涌保护器（SPD）等综合防雷措施，这样才能起到综合防雷效果。
　　
　　3 防雷措施
　　3.1 建筑物的防直击雷
　　对收费亭、监控楼、配电房等建筑物按国家标准《建筑物防雷设计规范》第三类防雷进行设计。第三类防雷建筑物防直击雷的措施，宜采用装设在建筑物上的避雷网（带）或避雷针或由这两种混合组成的接闪器。避雷网（带）应按防雷《规范》附录二的规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部分敷设。并应在整个屋面组成不大于20m×20m或16m×24m的网格，天面四角及楼梯顶四角需安装避雷短针（短针的高度约40cm-50cm），天面避雷带、均压线、避雷短针采用φ12镀锌圆钢进行敷设及安装。防雷引下线沿建筑物四周进行设置，隔离不大于24m，每根引下线的冲击接地电阻不宜大于10Ω。当新建的监控楼时利用基础内钢筋网作为接地体时，在周围地面以距地面不小于0.5m每根引线所连接的钢筋表面积总和应符合下列表达式的要求：S≥1.89Kc2（式中S为钢筋表面积总和，单位为㎡）。当已建好的监控楼时，接地装置宜围绕建筑物敷设成环接地体，接地电阻不宜大于4欧，人工垂直接地体宜采用50mm×50mm×5mm角钢，长度宜2.5m，人工水平接地体宜采用40×4mm镀锌扁钢，人工垂直接地体的距离宜为5m，当受条件限制时可适当减少，人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5 m。对在建筑物天面及杆顶上的监控摄像头应安装一套避雷针进行保护，以保护摄像头免遭直击雷的危害。
　　3.2 雷电电磁脉冲的防护
　　在雷击发生时，电荷在放电过程中会产生强大的电磁场可以在附近的导体中感应出电磁脉冲，这种雷击电磁脉冲我们称为感应雷，显然感应雷是由直击雷引起的，感应雷产生于导体中并沿导体中传播，损坏与导体相连的设备或设备中某些器件。监控系统及收费系统设备中采用大量的微电子集成电路，这些微电子器件，其耐压及受冲击能力水平较低。容易被感应脉冲所损坏，从而造成收费及监控系统瘫痪。
　　(1)电源供电系统的防感应雷措施
　　在总配电房的电源输入端设置一套三相电源避雷器（过电压浪涌保护器），最大持续运行电压Uc(AC)=385V、电压保护水平Up≤1.8KV、标准放电流In≥60KA、最大放电电流Imax≥80KA 、响应时间≤25ns、接线方式为并联，作为第一级保护。
　　在楼层分配电箱上安装一套三相电源避雷器（过电压浪涌保护器），最大持续运行电压Uc(AC)=385V、电压保护水平Up≤1.8KV、标准放电流In≥40KA、最大放电电流Imax≥60KA 、响应时间≤25ns、接线方式为并联，作为第二级保护。
　　在监控系统及收费系统设备终端的电源输入处安装一套单相电源避雷器（过电压浪涌保护器），
　　最大持续运行电压Uc(AC)=275V、电压保护水平Up≤1.8KV、标准放电流In≥20KA、最大放电电流Imax≥40KA 、响应时间≤25ns、接线方式为并联，作为第三级保护。
　　电源线路的各级浪涌保护器（SPD）应分别安装在被保护设备电源线路的前端，浪涌保护器各接线端应分别与配电箱内线路的同名相线连接。浪涌保护器的接地端与配电箱的保护接地线（PE）接地端子板连接，配电箱接地端子板应与所处防雷区的等位接地端子板连接。各级浪涌保护器连接导线应平直，其长度不宜超过0.5m。
　　(2)信号传输线路的防感应雷措施
　　各通道亭的收费电脑的网络线端口及服务器网络线端口各安装一个电脑网络信号避雷器进行保护。
　　各路监控视频线路两端口安装一个视频信号避雷器、带云台摄影头的控制线两端口处安装一个控制线路信号避雷器进行保护。
　　各视频、信号线路及控制线路须加套金属管进行敷设，能埋地的要进行埋地敷设，架空时金属管须两端进行接地。
　　信号线路浪涌保护器SPD应连接在被保护设备的信号端口上。浪涌保护器SPD输出端与被保护设备的端口相连。浪涌保护器也可以安装在机柜内，固定在设备机架上或附近支撑物上。信号线路浪涌保护器SPD接地端宜采用截面积不小于1.5m㎡铜芯导线与设备机房内的局部等电位接地端子板连接，接地线应平直而越短越好，这样越有利于泄放雷电流。
　　3.3 共用接地系统
　　共用接地系统的构成：各建筑物基础钢筋地网与人工接地地网之间相互连接起来构成统一的共用接地地网，使防直击雷和防感应雷之间的接地共用于一个等电位的接地系统之中，这样更用利消除雷击时所产生各设备之间电位差，从而更好地防止雷击保护设备。
　　
　　参考文献
　　[1] GB50057