高速公路机电设备防雷技术探讨

冯康

摘 要： 近年来，我国的交通行业有了很大进展，高速公路工程建设越来越多。在高速公路中应用很多电子设备，并且高速公路系统通常都是在野外或者比较空旷区域，比如收费站、服务区及道路设施设备都是孤立的建筑，很容易受到雷击。会导致高速公路设备设施有严重损失，并且会对高速公路系统的运行及人员、财物等安全有严重的影响。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。本文分析了防雷接地技术在高速公路机电设备中的应用情况，并多角度分析了机电设备防雷的具体处理方法。应持续研究机电设备的防雷技术，提前预测风险并解决相关问题，以有效降低事故发生率。

关键词： 高速公路;机电设备;防雷技术

【中图分类号】U412.36+6 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）08-0189-01

引言：现代化信息技术的快速发展，高速公路中应用很多电子设备，通过这些电子设备可以有效的进行电子内容的传输，同时也可以依据不同的电子设备进行监控、收费等内容，特别高速公路的地域广，所处的地形复杂，所安置的强电设备易遭雷电的干扰。所以在高速公路设计与施工过程中，要注意机电设备的防雷性，加强对高速公路机电设备防雷技术研发。

1 雷电对于高速公路机电设备产生的危害和影响分析

如今，高速公路中应用了很多机电设备，比如进行外场的视频监控，应用车辆检测的系统，进行信息发布的系统，通行隧道内的火灾智能报警及照明系统，高速公路数据通信及收费装置等。如果高速公路系统中的机电设备遭遇到雷电等，会导致机电设备受损，影响到设备及人员、财产等安全，比如，会有大面积图像不能传送到监控室、出现隧道照明瘫痪、通信系统中的信息和通讯中断、收费车道设备受损瘫痪等，严重的会导致火灾或爆炸，进而会产生非常严重的不良后果。

2 高速公路機电设备防雷技术及应对方法

2.1 视频监控系统的防雷技术及对策

对于高速公路的视频监控系统应用防雷技术主要是安装防雷器对外界突然出现的尖峰雷电干扰在极短时间内进行导通分流，进而防止浪涌对相应设备产生损害。通常情况下，高速公路会结合道路的具体情况对各种不同监控设备设置实施相应的防雷处理，对每台监控设备的信号线、电源线安装相应的防雷器，防雷器要安装在监控设备外壳上，也可以直接接地。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联方式，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。

2.2 对高速公路收费装置的防雷处理

收费系统的安全稳定运行，离不开有效的防雷工作，因此，应做好高速公路收费装置的防雷处理。在防雷处理中，可以在收费装置的网卡断口以及网线处配备相应的防雷器，实现对雷电流的隔断，确保在复杂的环境下收费装置也可以安全、可靠运行。同时，还可以增设防雷器于路由器、监控中心同轴线，采取与监控系统相同的防雷处理方式，直接进行接地。

2.3 电源线路的防雷处理

在高速公路电源线路的防雷处理中，将变压器与大地进行接地操作处理，在其外壳上安装避雷器，最好选择氧化锌材料的避雷器。另外，无论是哪个端口安装避雷器，都要选择就近原则。配电房的低电压与变压器连接的防雷处理中，最有效的方法是采用地下敷设线路法，先将电线置入金属管内，然后再埋设于地下，这样避雷最有效。另外，从监控系统到配电系统间的线路要做好屏蔽工作，实施地下敷设处理方法，避雷器的安装都要遵循就近原则，采用接地操作法，可以起到更好的避雷效果。

2.4 机房及配电房的防雷方法

高速公路中的机房安装有各种机电设备，配电房中有机电设施，因此，要严格根据建筑物防雷等级进行相应防雷设计，所进行的防雷技术设计外部内部相结合，分别进行有针对性的设计。建筑物内，安装电涌保护器，进行雷电泄流，避免电缆线路受到雷击，破坏电源。电子信息的系统当中，进行均压等电位、泻流分流、屏蔽防雷。同层或相同部位不同金属设备、外壳、管道、电缆外皮等处要进行等电位连接，达到电位均衡，防止建筑物当中出现反击或者是跨步电压，进而使雷电电磁脉冲产生的电子设备干扰和人员伤亡的有效减少。泻流分流是利用引下线、接闪器、接地把雷电进行分流引入到地下，进而保护设备、部件免受雷击及对设备的反击。以法拉第屏蔽笼、屏蔽电缆、屏蔽箱盒等方式，应用自然屏蔽体，进行绕击雷、侧击、球雷袭击的有效避免，做到进行雷电电磁脉冲的有效防御，对设备上的电压能量进行有效衰减和阻挡。

结语：综上所述，高速公路的机电设备数量不断增加，虽然极大提升了高速公路的运行与管理效率，但因为机电设备绝大多数都属于电子系统，具有较高的敏感度，极易遭受雷电危害，给高速公路的运行安全带来了巨大的影响。应该加强对高速公路机电设备防雷技术的研究，积极探索有效的防雷技术措施，打造出科学合理的防雷系统，从而最大限度地降低雷电对高速公路机电设备带来的危害，保证高速公路机电设备的运行安全。

参考文献

[1] 包志勇.高速公路机电设备防雷技术分析[J].交通世界，2018，（05）：77-78.

[2] 陈云生.高速公路机电设备防雷技术分析[J].中国高新技术企业，201，（04）：112-113.