高速公路機電系統防雷及維護

摘要：高速公路機電系統是一個功能十分強大的系統，它還包含有諸多的高級電子系統，主要包括收費、監控、通信、供配電、隧道系統等，由于與高速公路相匹配的附屬物一般都處在偏遠的地區，而高速公路所涉及的地域也十分廣泛，連通的距離也十分長，且由于高速公路是連通各地的樞紐，因此高速公路所穿越的地形也十分的復雜，但由于附屬的機電系統既有弱電設備又有強電設備，因此特別容易受到閃電的“特別照顧”，因而機電系統極為容易受到損壞或者直接癱瘓，這也給高速公路的運營管理帶來了諸多不便，且因雷擊也會給國家帶來巨大的直接或間接的經濟損失，因此，我們應當將機電系統的防雷問題作為重中之重。本文主要針對高速公路的機電系統的防雷和維護問題進行深入探討，并分析研究解決問題的措施。

關鍵詞：高速公路 機電系統 防雷 維護

1 機電系統遭雷擊的形式和影響

高速公路受到雷擊的方式主要可分為兩種，一種是直擊雷，這種雷電的電壓十分高，且瞬間電流也十分巨大，對機電系統的危害性極高。另一種是感應雷，感應雷是當雷電的電流被導入大地時，會在周圍自上而下形成一個十分強的磁場，而在這個強磁場中的所有電力設備在傳輸信號或電力時都與磁場相切割，因而會瞬間出現閃擊現象。在過去，人們往往只認為直擊雷對于機電系統的危害較大，因而對直擊雷的防護措施做得比較到位，但隨著現在電子設備的普及，感應雷的危害逐漸顯現出來，其造成的危害也越來越大，在目前看來，對高速公路的機電系統危害最大的已經變成了感應雷。

為了保障機電設備能夠在高速公路上穩定的運行，同時也是給維護維修人員以及在高速公路上的工作人員提供一個安全的工作環境，對于防護雷擊來說，除了要對直擊雷有必要的防護措施，同時也應將感應雷的危害性做出足夠的重視。根據研究人員對近期的機電設備遭雷擊的起因研究，主要對機電設備造成災害的還是感應雷。一旦感應雷出現，它無孔不入，所波及到的空間很大，且對于那些先進的微電子設備更是危害十足，越是先進的設備、耗能越小、靈敏度越高的電子設備，感應雷對其所造成的危害也越大。因此，高速公路上的防雷措施要做到位，且現今的防雷工程技術也有待改進和提高。

2 機電系統防雷接地技術要求

雷技術的一個重要環節是接地，不管雷擊是直擊雷還是感應雷，其最終都需要把傳遞的電流和電壓引入大地。因此，有一個良好的接地系統能夠最大限度的保證工作人員和機電設備的安全，這對機電系統的穩定運行起到了不可或缺的作用。

接地也有多種類型，根據防護雷擊所需要的作用和要求，主要可以將之分成幾個類型，主要有防雷接地、交流工作接地、安全保護接地和直流工作接地這四大類。

由于目前在大規模集成電路技術方面的突破，對于濾波器分辨率的需要，已經完美的解決，因而現代電子技術無需對共地時信號的互擾問題再次擔憂，因此，聯合接地也成為了可能，基于此，共地技術得到了迅速的推廣和發展。

在收費站中，應當將收費車道、監控機房、配電房的地網連為一體，并用扁鋼帶互相連接，使得地網均壓等電位，以防止地電位反擊。如此一來，建筑物以及建筑物內的諸多設備的電位差也會被消除，同時建筑物內部的磁場強度也會被削弱不少。

由于采取了等電位連接，這種連接方式不僅僅將建筑物與其內部設備的防雷、避雷能力大大提高，且由于采用這種連接方式，使得建筑物的接地電阻要求放寬不少，這也使得建筑設計后的建筑投資減少不少，施工的難度也被降低，從而節約了投資的成本。

3 機電系統通信信號防雷

高速公路的機電通信系統主要負責的內容是傳輸收費數據和監控視頻等信號，通信系統主要傳輸的信號有多種，主要有視頻信號、網絡數據信號和控制信號等，因此，機電通信系統的防雷措施是很重要的，如果訊號被截斷，那么整個高速公路的運行系統便會癱瘓。信號的傳輸線纜所使用的大多是金屬光纜，除了那些非金屬的光纜，其它光纜均有可能會遭受雷擊，并將強電流傳遞到高位電壓設備處，從而使得整個傳輸線路的癱瘓。通常的防雷措施是給各個信號線的兩端安裝防雷器，使得光纜遭受雷擊后無法傳遞，進而最大程度的減小雷擊的損失。

4 機電系統外場設備的防雷

機電系統在外場的電子設備分布很廣，且由于高速公路的特點，即地域廣、距離長、地形復雜，這也使得機電系統的電子設備在分布信號線和電力線時需要穿越種種復雜的地形，這也在無形中增加了電子系統外場設備的雷擊可能性。而外場的機電設備主要有路況檢測設備、可變情報板和氣象檢測器等等，這些外場設備如果僅僅是安裝避雷針并不能做到防護的全方位。

5 機電系統防雷日常工作

機電系統的日常防雷工作是一項十分重要的工作，因而在每年的年前都應當制定一個年度工作安排，其主要內容是針對防雷設施和接地電阻的檢測和維護。在每年的雷雨季節來臨時，維護人員應當重點對所管范圍內的機電系統進行重點維護。并及時的對那些出現問題的地方進行更新。

6 結束語

總而言之，高速公路機電系統的防雷和維護措施是一項十分重要的工作，我們應當在防雷方面采取全方位、立體化的綜合防治措施，并不斷的研究新的防雷、避雷技術，在對感應雷和直擊雷方面也要負有足夠的重視，對其采取相應的措施，以免機電系統受到嚴重危害，使得國家遭受嚴重損失。

參考文獻：

[1]王黨華.高速公路機電養護信息化管理策略分析[J].價值工程，2011（20）.

[2]徐娜.高速公路機電系統安全運行管理及其評價研究[D].長安大學，2009.

[3]郭勇.關于高速公路機電設備的維護與管理的分析[J].電子世界，2013（12）.