高速公路機電設備防雷措施研究

（福建省高速公路監控中心福州西分中心，福建 福州 350001）

高速公路機電設備防雷措施研究

江 訸

（福建省高速公路監控中心福州西分中心，福建 福州 350001）

高速公路機電系統是個很龐大的系統，它既包括大型的強電設備，還有許多用于收費、通信、監控等系統的弱電設備。雖說現在高速公路機電系統也設計和安裝了各種類型的防雷器，并且也進行了接地施工，但是，弱電和強電系統的防雷問題還是經常被人們忽略，接地的標準也都不統一，這也造成了現在的高速公路機電系統出現了很多防雷的漏洞，使很多地方都出現了雷擊事件，導致設備的損壞。因此，我們完全有必要深思一下，總結完善過去的經驗教訓，完善現在的高速公路機電系統的防雷電能力，減少不必要的雷害，保護機電設備的正常穩定運行，提高高速公路的運營質量。

高速公路；機電設備；防雷措施

一、概述

雷電作為一種自然現象，是大自然的產物，但雷擊是嚴重的自然災害，對設備設施和建筑物造成巨大損害，尤其是對高速公路的機電設備的威脅。高速公路機電系統是一個設備種類眾多、功能齊全的電子電路系統，既有很多弱電設備還有大量強電設備，如果遭到雷電的打擊，后果是不堪想象的，輕者將會造成部分設備損壞重則甚至造成整個系統的癱瘓，不僅給高速公路運營管理帶來諸多不便，還會帶來巨大的經濟損失。因此我們十分有必要加強對防雷措施的思考，如何做好高速公路的機電設備防雷措施這個問題正受到世界的關注。

二、系統防雷接地的重要性

簡單的說防雷接地系統的原理就是讓已經被防雷系統吸納的閃電能量再釋放入大地，這是電位補償的最簡單辦法，同時也是分散雷電電磁干擾能量和釋放直擊雷能量的最好的辦法，接地使雷電流經電阻不是很高的接地系統后向大地擴散，如果接地系統不夠完善或者避雷設施有缺陷的話非但不會起到防雷的作用，相反的倒會成為招惹雷電”罪魁禍首”,同時還會為產生電感性、電容性耦合干擾提供機會，所以只有良好的接地保護系統，才能更好的降低線上線下的電壓，避免雷電反擊現象的發生。從而保護收費站、機電電子設備和高速路上的人員的安全。因此防雷接地措施是機電電子設備防雷的最好辦法之一。

三、接地的分類

（1）工作接地。工作接地是為了使系統和與它相連接的機電電子設備都能安全可靠的正常運行，并保證控制和測量精度而設的接地方式

（2）保護接地。保護接地主要指機電電子設備外機殼安全接地。為防止機電系統受到各種類型的雷擊時造成損失而采用的接地方式。防雷接地常有電源（強電）防雷接地與信號（弱電）防雷接地的區別，主要是由于接地的電阻大小不同，而且還有在工程實踐中（信號）防雷接地常接在信號獨立接地上，和（電源）防雷接地相區分開搭建。

四、系統防雷措施

高速公路上主要受雷電影響的主要有以下幾個地方，監控系統、收費計算機網絡以及電源線路

（1）監控系統的防雷。高速公路收費站的監控系統一般根據車道數量的多少都有6-28路攝像機，所以應采取以下防雷電的措施：在每臺攝像機控制線路處安裝485防雷器，防雷器應就采取就近原則接在攝像機外殼上或直接接地。在每臺攝像機的視頻輸出端口安裝BNC型號的防雷器，把它就近接機殼或接地。電線進入監控機房后，在每個控制、視頻線輸入端口處安裝BNC防雷器和485防雷器，錄像視頻線路的鋪設應采用穿過金屬管后深埋于地下的這種布線的方式。再在每個攝像機的電源輸入端安裝一個電源防雷器（如前面所述）。

（2）收費計算機網絡防雷

收費計算機網絡系統的防雷措施有如下幾點：

由收費電腦到HUB間的雙絞電線上，在計算機的網卡端口處各安裝RJ45型防雷器和RJ45型防雷器；在聯接收費站HUB和監控機房之間的同軸電線兩側，分別安裝RJ45防雷器和RJ45型接口；最后各防雷器就近接在機器外殼上或直接接地。

（3）電源線路防雷。10KV以上高壓電線在接入三相電電源變壓器處時，在每一相對地上都應該安裝上避雷器，且這種避雷器的材質應該是氧化鋅材料的;電源低電壓一側的零線、電源變壓器的外殼、電纜的金屬外套都應該取最近距離接到地上;由配電房到電源變壓器之間的低電壓電纜電路應該都盡量在地下布線，其長度最好在15米以上;由監控室到配電房的輸電電路也應埋入地下且應采用屏蔽措施。樓內配電箱的零線不用再如此操作了，電路兩頭的屏蔽部分也應取就近原則接地;B380/40K型電源防雷箱安在監控室內的配電箱內，該防雷箱自帶遠程主動防御報警操作系統，它有利于遠程監控;在配電室內的低壓配電屏上安裝B380/80KA型電源防雷箱，這樣在電源線上產生的高強度的浪涌電流就會基本上被吸收掉。從而起到保護系統安全的作用;收費系統內使用的是弱點，電纜兩端均安裝B220/20KA型單相電源防雷器，而且一般都是采用屏蔽式電纜并深埋于地下布線的方式;在所有戶外攝像機（如路口攝像機，停車場攝像機等）的電源輸入端，都要安裝2P型電源防雷器，而且要采用串聯的方法聯接；采用有絕緣護套或金屬護套電纜穿入鋼管埋入地下將10KV電壓供電線路的末端接入配電室，金屬護套和鋼管兩端同樣采取就近原則牢固接地。

結語

我國進入21世紀以來,隨著我國經濟的迅猛發展,交通運輸建設事業也與往日大不相同了,為了打造高質量公路,尤其是現代化計算機聯網的收費高速公路建設,包括通收費、通信、監控在內的公路機電系統便是這個時代的必然產物了,高速公路機電系統是實現以上那些現代化高質量高速公路的有力硬件支持,其優點有安全可靠性高，散布廣泛,穩定性好、,并且這些機電設備一般都是24小時全天不間斷工作的。所以我們只有不斷加強機電設備的維護管理,只有這樣才能最大程度的地保障高速公路上的這些機電系統的正常工作,確保監控數據、收費、視頻影像和語音的不間斷實時傳送,從而保證公路交通的正常有序進行，以防系統失靈造成管理失控、通行費漏征等不良現象的出現。

因此如何使該系統處于優良的工作狀態下,不僅取決于設備本身的性能屬性,更重要的是在設備日常工作時的維護管理,維護管理的好壞直接決定該系統的正常工作與否。因此我們一定要提高對雷電危害的警惕，不可小視其作用，如何避免雷電的襲擊目前是擺在我們面前的一個大問題。

[1]賴偉勇．高速公路機電設備防雷技術探討[J]．科學之友2010（11）：31．

G202

：A