高速公路机电设备的防雷技术研究

李恩奇

摘 要：我国越来越重视对于雷电灾害的防备，预防雷电的方法也随之兴起。而在实际的建设工作中，雷击现象是导致机电设备出现故障的主要原因。所以，要确保高速公路安全运行，过往车辆通行安全，一定要对机电设备防雷技术的应用进行高度重视，做好防雷处理，提高高速公路安全平稳运行能力。

关键词：高速公路;机电设备;防雷技术

1、防雷接地技术在高速公路机电设备中的应用

防雷接地处理在高速公路机电设备防雷工作中尤为重要，无论是直击雷还是感应雷，都要构建防雷接地系统，将电流、电压及时导入大地，控制好操作指标与参数，防止雷电的攻击，达到防雷效果。由于防雷接地处理技术多种多样，所以，在使用中应根据具体情况来选择。通常情况下，防雷接地技术有四种：防雷接地、直接工作接地、交流工作接地、安全保护接地。在收费系统中，需要采用扁钢带连接监控中心、配电中心、收费中心，使地网系统中的电压都处于均压状态，可以防止雷击。变压器在交流电路中具有重要作用，因此，在高速公路机电设备的交流电路中同样重要。

2、雷电危害

在公路交通系统当中，高速公路所占比例越来越大，是现阶段最主要的交通通行模式。在科技快速发展的影响下，高速公路引入了很多机电设备，包括实时监控系统、照明系统和收费系统等，使得高速公路运行与管理都实现了电子化，极大的提高了运行与管理效率，同时也为运行安全提供了一定保障。然而，在大规模引入机电设备的同时，也面临到一系列困扰，比如在雷电天气下设备容易遭到损坏等，严重时还会引起安全事故，造成难以挽回的后果，影响高速公路的正常运行与发展。

为切实保证高速公路系统运行稳定性和安全性，应在日常做好防雷保护工作，将直击雷和感应雷都作为重点防范对象，加强防雷管理，减少或避免雷击事故的发生，在保护设备的同时，也保障人员自身安全。对设备防雷技术而言，其应用需要从两方面入手，即防雷接地和防雷处理，以此形成完善有效的防护体系，创造良好系统运行环境。

3、高速公路机电设备防雷技术及应对方法

3.1视频监控系统的防雷技术及对策

在监控系统当中，根据道路监控及收费站监控系统的前段、传输、终端三部分组成情况，设计应用基本相同的防雷技术，道路交通监控系统是要对前端和传输两个部分进行防雷保护，应用接地防雷技术：在前端的摄像机和云台立杆顶部分别安装避雷针，设计的避雷针长度大约是2m，其顶端设计成尖形，引线应用的是25mm2接地铜线，进行和接地系统连接。各个监控点进行独立地网设计，对于土壤电阻率较大的地区，设计应用接地模块及接地体联合应用，进而确保接地电阻要不大于4Ω。设备防雷技术的应用是根据摄像机输出相应的视频信号，在传入传输设备中安装相应的视频防雷器，利用视频防雷器进行视频信号输入进入传输设备，进而实现防雷效果;摄像机电源及控制信号所应用的防雷技术同样是进行安装防雷器，其安装连接方式是串聯方式，是在电源线的输入端安装电源防雷器，在控制信号线的输入端安装信号防雷器，然后把相应信号输入进入到上端的摄像机中。这样的设计和安装能够对雷击电流进行阻止，避免其进入到摄像机的视频线、电源线及控制线当中，防止对整个摄像机的监控网络产生影响和破坏。

3.2公路收费车道的防雷技术和方法

高速公路收费车道设备的防雷通常应用的是接地防雷技术，以达到雷电电流的分流，保证高速公路整体通行安全。收费车道通常有入口发卡、出口收费、ETC等不同车道。对于收费车道进行的防雷技术应用的接地处理方式：收费车道设备的防雷处理应用的是综合接地方式，进行的技术设计是每个车道都设置接地排，并把这些每接地排接入到综合接地网当中，实施综合接地，要求接地电阻值一定不大于1Ω，每个车道的电源地端要接入到接地排中，收费岛的设备金属外壳也一定要接入到接地排，比如发卡机、栏杆机、雾灯、广场机柜、工控机、雨棚信号灯等各设备。而对于机电设备实施的防雷技术以防雷器应用为主：先进行收费车道电源的防雷处理，收费车道总电源的输入是UPS室进行输出进入到车道，在UPS输入进入车道时先设置电源防雷器，接着输入进入总空开，再进行分配进入到各个车道空开，然后输入进入相应车道，在每个车道的UPS输入端也要进行安装电源防雷器。对于机电设备信号应用的防雷技术在串口或者并口位置安装信号防雷器、光电耦合器等，在信号传输线路中安装串联信号防雷器，也或者安装防浪涌保护器等方式进行设备防雷保护，对产生的瞬间电压、电流干扰和分流，防止遭到雷击。

3.3电源线路防雷设计和方法

高速公路进行高压电线应用时，接入三相电源变压器的位置应用的是避雷器安装技术，是在各相接地的位置设置避雷器。选择的避雷器材质要尽量是氧化锌的材料。电源变压器及电缆金属的外壳、电源低电压端零线要依据就近原则进行接地。电源变压器及配电房间的低电压电缆电路要应用地下布线方法，把电缆电线穿入到金属管当中，在地下深埋，防止地面雷击。配电房进入到监控机房的输电电路也需要进行深埋地下，同时进行屏蔽。收费站各建筑当中的配电箱电路的两端屏蔽部分需要进行就近接地。收费站是弱电，电缆两端安装的单相电源防雷器是B220/20KA型的，实施电缆屏蔽，同时深埋地下。监控室配电箱中安装电源防雷箱其型号是B380/40K型，利用远程主动防御报警设置，进行远程监控。配电室低压配电屏安装的是B380/80KA型电源防雷箱，进行电源线中的高强度浪涌电流吸收，防止雷击机电设备受损。

4、结语

机电防雷系统工程作为目前最科学的系统工程，要对工程建设的规划、设计、建设、设防进行综合全面的分级，只有这样才能全方位的保证防雷的效果。对于高速公路机电设施的全面防雷工作，首先在思想上对于防雷的重要性必须有清楚的认识，能够全面查找雷害产生的原因，全面筛査，有针对性地弥补不足;其次要及时设计配置完善新装机电设施的防雷系统。与此同时，定期检测和养护防雷设施，是保证防雷设施正常运作的有效措施。

参考文献

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