高速公路机电设备防雷措施研究

（福建省高速公路监控中心福州西分中心，福建 福州 350001）

高速公路机电设备防雷措施研究

江 訸

（福建省高速公路监控中心福州西分中心，福建 福州 350001）

高速公路机电系统是个很庞大的系统，它既包括大型的强电设备，还有许多用于收费、通信、监控等系统的弱电设备。虽说现在高速公路机电系统也设计和安装了各种类型的防雷器，并且也进行了接地施工，但是，弱电和强电系统的防雷问题还是经常被人们忽略，接地的标准也都不统一，这也造成了现在的高速公路机电系统出现了很多防雷的漏洞，使很多地方都出现了雷击事件，导致设备的损坏。因此，我们完全有必要深思一下，总结完善过去的经验教训，完善现在的高速公路机电系统的防雷电能力，减少不必要的雷害，保护机电设备的正常稳定运行，提高高速公路的运营质量。

高速公路；机电设备；防雷措施

一、概述

雷电作为一种自然现象，是大自然的产物，但雷击是严重的自然灾害，对设备设施和建筑物造成巨大损害，尤其是对高速公路的机电设备的威胁。高速公路机电系统是一个设备种类众多、功能齐全的电子电路系统，既有很多弱电设备还有大量强电设备，如果遭到雷电的打击，后果是不堪想象的，轻者将会造成部分设备损坏重则甚至造成整个系统的瘫痪，不仅给高速公路运营管理带来诸多不便，还会带来巨大的经济损失。因此我们十分有必要加强对防雷措施的思考，如何做好高速公路的机电设备防雷措施这个问题正受到世界的关注。

二、系统防雷接地的重要性

简单的说防雷接地系统的原理就是让已经被防雷系统吸纳的闪电能量再释放入大地，这是电位补偿的最简单办法，同时也是分散雷电电磁干扰能量和释放直击雷能量的最好的办法，接地使雷电流经电阻不是很高的接地系统后向大地扩散，如果接地系统不够完善或者避雷设施有缺陷的话非但不会起到防雷的作用，相反的倒会成为招惹雷电”罪魁祸首”,同时还会为产生电感性、电容性耦合干扰提供机会，所以只有良好的接地保护系统，才能更好的降低线上线下的电压，避免雷电反击现象的发生。从而保护收费站、机电电子设备和高速路上的人员的安全。因此防雷接地措施是机电电子设备防雷的最好办法之一。

三、接地的分类

（1）工作接地。工作接地是为了使系统和与它相连接的机电电子设备都能安全可靠的正常运行，并保证控制和测量精度而设的接地方式

（2）保护接地。保护接地主要指机电电子设备外机壳安全接地。为防止机电系统受到各种类型的雷击时造成损失而采用的接地方式。防雷接地常有电源（强电）防雷接地与信号（弱电）防雷接地的区别，主要是由于接地的电阻大小不同，而且还有在工程实践中（信号）防雷接地常接在信号独立接地上，和（电源）防雷接地相区分开搭建。

四、系统防雷措施

高速公路上主要受雷电影响的主要有以下几个地方，监控系统、收费计算机网络以及电源线路

（1）监控系统的防雷。高速公路收费站的监控系统一般根据车道数量的多少都有6-28路摄像机，所以应采取以下防雷电的措施：在每台摄像机控制线路处安装485防雷器，防雷器应就采取就近原则接在摄像机外壳上或直接接地。在每台摄像机的视频输出端口安装BNC型号的防雷器，把它就近接机壳或接地。电线进入监控机房后，在每个控制、视频线输入端口处安装BNC防雷器和485防雷器，录像视频线路的铺设应采用穿过金属管后深埋于地下的这种布线的方式。再在每个摄像机的电源输入端安装一个电源防雷器（如前面所述）。

（2）收费计算机网络防雷

收费计算机网络系统的防雷措施有如下几点：

由收费电脑到HUB间的双绞电线上，在计算机的网卡端口处各安装RJ45型防雷器和RJ45型防雷器；在联接收费站HUB和监控机房之间的同轴电线两侧，分别安装RJ45防雷器和RJ45型接口；最后各防雷器就近接在机器外壳上或直接接地。

（3）电源线路防雷。10KV以上高压电线在接入三相电电源变压器处时，在每一相对地上都应该安装上避雷器，且这种避雷器的材质应该是氧化锌材料的;电源低电压一侧的零线、电源变压器的外壳、电缆的金属外套都应该取最近距离接到地上;由配电房到电源变压器之间的低电压电缆电路应该都尽量在地下布线，其长度最好在15米以上;由监控室到配电房的输电电路也应埋入地下且应采用屏蔽措施。楼内配电箱的零线不用再如此操作了，电路两头的屏蔽部分也应取就近原则接地;B380/40K型电源防雷箱安在监控室内的配电箱内，该防雷箱自带远程主动防御报警操作系统，它有利于远程监控;在配电室内的低压配电屏上安装B380/80KA型电源防雷箱，这样在电源线上产生的高强度的浪涌电流就会基本上被吸收掉。从而起到保护系统安全的作用;收费系统内使用的是弱点，电缆两端均安装B220/20KA型单相电源防雷器，而且一般都是采用屏蔽式电缆并深埋于地下布线的方式;在所有户外摄像机（如路口摄像机，停车场摄像机等）的电源输入端，都要安装2P型电源防雷器，而且要采用串联的方法联接；采用有绝缘护套或金属护套电缆穿入钢管埋入地下将10KV电压供电线路的末端接入配电室，金属护套和钢管两端同样采取就近原则牢固接地。

结语

我国进入21世纪以来,随着我国经济的迅猛发展,交通运输建设事业也与往日大不相同了,为了打造高质量公路,尤其是现代化计算机联网的收费高速公路建设,包括通收费、通信、监控在内的公路机电系统便是这个时代的必然产物了,高速公路机电系统是实现以上那些现代化高质量高速公路的有力硬件支持,其优点有安全可靠性高，散布广泛,稳定性好、,并且这些机电设备一般都是24小时全天不间断工作的。所以我们只有不断加强机电设备的维护管理,只有这样才能最大程度的地保障高速公路上的这些机电系统的正常工作,确保监控数据、收费、视频影像和语音的不间断实时传送,从而保证公路交通的正常有序进行，以防系统失灵造成管理失控、通行费漏征等不良现象的出现。

因此如何使该系统处于优良的工作状态下,不仅取决于设备本身的性能属性,更重要的是在设备日常工作时的维护管理,维护管理的好坏直接决定该系统的正常工作与否。因此我们一定要提高对雷电危害的警惕，不可小视其作用，如何避免雷电的袭击目前是摆在我们面前的一个大问题。

[1]赖伟勇．高速公路机电设备防雷技术探讨[J]．科学之友2010（11）：31．

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