探討高速公路機電設備防雷技術

孟凡友

【摘 要】高速公路是我國交通網絡的重要組成部分，隨著我國經濟的快速發展，交通網絡建設規模逐漸擴大。當前高速公路上所安裝的機電設備不斷增多，功能在不斷增強，主要包含弱電設備與強電設備系統。但機電設備在絕緣處理上較弱，過電壓受力較差，易受到雷電的襲擊而發生安全事故。本文主要分析了高速公路機電設備防雷技術策略。

【關鍵詞】高速公路；機電設備；防雷；策略

在高速公路的正常平穩運行中，其機電設備起著關鍵的作用。隨著當前科學技術的發展，機電設備也趨向多樣化發展，應用了更先進的技術，也使得高速公路的管理更加高效，更加科學。但是隨著機電設備的多樣化發展，其所可能遭受的雷擊損壞也逐漸增多。基于此，必須采用合理有效的防雷措施，盡可能避免雷擊引起的機電設備故障，有效避免出現雷擊的情況，盡可能保護設備正常運行，挽救經濟損失，保證高速公路的穩定運行。

1 雷電對高速公路機電設備的危害性分析

在交通運行系統中，高速公路的占有力在不斷增強，成為陸路交通體系的核心交通模式。伴隨著科學技術、數字化技術、通信技術等的不斷革新，諸多機電設備不斷被應用到高速公路中，如電子監控、信號塔、照明、收費裝置等，都已經實現電子化，大大提高了高速公路的運行效率，也為駕駛者提供了一些便利。但是，機電設備在高速公路系統中的應用，也帶來了一定的困擾，一旦遭遇雷電等惡劣天氣，機電設備會受到嚴重損壞，甚至還會引起嚴重的火災或爆炸事故，后果不堪設想。

通常來講，在高速公路上的機電設備遭遇雷擊，主要以直擊雷與感應雷為主。直擊雷的電壓參數較高，會在瞬間產生強大的電流值，會對機電設備構成嚴重的損壞。感應雷常常發生在雷電電流導入大地之時，在雷擊位置會產生一個龐大的強磁場，在磁場內的設備會與磁場相互切割，出現剎那間閃擊現象，進而會損壞機電設備。相較于感應雷，直擊雷所造成的危害性與影響更大，破壞性更強，因此，人們在機電設備防雷上大都以防范直擊雷為主，對感應雷的防范重視度不足。目前，應用到高速公路上的機電設備在逐漸增多，感應雷所造成的危害在不斷加重，進而引起人們的重視。

為提升高速公路運行的安全性與穩定性，必須重視高速公路機電設備的防雷處理，以直擊雷與感應雷為防范對象，及時做好雷擊防護工作，以降低雷擊損壞程度，也能防止造成人員傷亡。防雷技術的應用應從防雷接地處理與機電設備防雷處理兩個層面著手，進而營造安全、穩定、和諧的高速公路運行環境。

2 高速公路機電設備防雷技術

高速公路是現代交通系統的重要表現形式，其在交通運輸、人們生活中的地位是不可替代的。高速公路是為人們出行、物流運輸提供交通服務的，為保證人們出行安全，必須要加強對公路系統的保護，應用先進、可靠的防雷技術，以避免安全事故的滋生。

2.1 監控裝置的防雷處理

在高速公路上，收費站區域都會設置一定的監控系統，監控裝置的數量取決于車道的數量，一般都多于6臺攝像機。為保證行車與收費監控效果，必須加強對監控裝置的有效保護，禁止攝像機受到雷擊，否則會導致監控系統癱瘓。因此，要在攝像機的控制線路上安裝型號為485的防雷器械，遵循就近原則，把防雷器進行接地連接或連接到攝像機的外殼上。還要在每臺機器視頻輸出端口安裝型號為BNC的防雷器。在敷設視頻線路時，要把視頻線從金屬管中穿過，然后再埋入地下，禁止將其放在地面上，那樣容易受到雷擊。

2.2收費裝置的防雷處理

伴隨著科學技術的不斷發展，高速公路系統中的電子技術得到不斷革新，網絡機電設備類型在不斷增多，收費裝置的精密性、精確性與清晰度等都在不斷增強，但是設備增多，所拓展的面較寬，極易受到雷擊。為保證收費裝置運行的安全性，必須做好防雷處理工作，需要在的網線位置、網卡端口處等安裝型號為RJ45的防雷器，以實現對雷擊電流的隔斷與控制，保證整個計算機與設備的正常運行。與此同時，還要在監控中心與路由器同軸線的兩端安裝型號為RJ45的接口與防雷器，與監控裝置的防雷處理相同，安裝端口防雷器時，應遵循就近原則，將防雷器安裝到設備的外殼或直接進行接地操作。

2.3電源線路的防雷處理

在公路電源線路的防雷處理方面，應在三相電源的變壓器區域接地位置上安裝避雷裝置。工作人員在選擇避雷器時，要保證避雷器的材料為氧化鋅。此外，在電源位置低電壓端口的零線位置、變壓器外殼與電纜的金屬外殼處都應安裝防雷器，安裝時應遵循就近原則，實施接地操作或外殼安裝。變壓器與配電房處的低電壓線路應實施地下敷設線路的方法，可將電線通入到金屬管內，然后將該線路埋設在地下，能有效避免雷擊現象。此外，從監控部分到配電系統間的線路應實施地下埋設，且還要進行屏蔽處理，配電箱中線路的兩端屏蔽的區域也要遵循就近的接地方法。通常情況下，收費站運行所應用的是弱電系統，此時可在兩個端口安裝型號為20KA與B220的單相電源防雷裝置，且要使用屏蔽性質的電纜，還要將其埋設在地下。

2.4通信裝置的防雷處理

在高速公路機電設備系統中，通信設備占據著重要的地位，其主要負責傳輸與運送信號，為高速公路運行提供一系列的通信服務。一般來講，通信系統的跨度較大，若想保證通信系統運行的安全性與高效性，需要做好防雷接地處理。在傳輸設備的機柜上，應準備好2個接地用的螺栓，運用單點接地的方法來接入到大地之中：1條為工作地線；1條為二次保護電路的地線。在交流配電系統運行過程中，應設計出相對獨立、安全的交流環境，還要將保護地線予以斷開，若無法執行此項操作，還可與配線架防雷基地進行配合使用，前提是需要安裝一定的電源防雷器，避免在交流電網內出現一系列的干擾信號。

2.5 照明系統的防雷處理

當前，諸多綠色材料被廣泛的應用到照明領域，是科技進步的表現。在高速公路系統中需要一定的照明裝置，為提高資源的利用率，節約電能，太陽能技術不斷被應用，進而使得以太陽能技術為基礎的LED燈具問世。基于太陽能的LED燈具具有耗能少、熱輻射弱與光亮度高等特點，尤其值得一提的是其具有節能、安全與環保等優勢，屬于一種新型的照明技術。然而，此類燈具中含有多種太陽能充電與放電系統，還涉及到諸多電氣設備，這兩種都屬于弱電設備，極怕遭受雷擊。而一般的LED燈具，其外部一層為導體材料，自身屬于避雷針，可使用燈柱的頂部來做接閃器，還要保證光伏板、燈具等都在接閃器的保護圈內，還要做好燈桿的防雷接地操作，以增強整個LED照明系統的防雷效果。

3結語

高速公路作為現階段交通運輸系統主要模式，其地位和價值都無法取代。高速公路具有使用頻率高的特點，為便于運行和管理，通常會在兩側布置一系列機電設備，以此形成完整的機電系統。但通過對機電設備的了解發現，其大多屬于電子系統，具有很高的敏感度，不僅容易遭受雷擊，而且遭到雷擊后還會造成嚴重的后果。因此，在實際工作中必須加強防雷措施，根據設備的類型、特點和要求采取有效的防雷措施，提高設備及系統的防雷水平。

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（作者單位：遼寧省高速公路運營管理有限責任公司葫蘆島分公司）