淺析高速公路隧道機(jī)電設(shè)施防雷接地技術(shù)

謝小亮 貴陽電氣控制設(shè)備有限公司

引言

高速公路隧道常常位于地形較為復(fù)雜、地域比較廣大的山區(qū)，為了保證行人在隧道行駛中生命的安全，因此照明設(shè)備、消防設(shè)備以及通風(fēng)設(shè)備等機(jī)電設(shè)施會遍布整個隧道，而所有機(jī)電設(shè)施的控制點(diǎn)以及變電結(jié)構(gòu)常常設(shè)置在附近的高點(diǎn)，因此在山區(qū)隧道中常常出現(xiàn)由于雷擊導(dǎo)致機(jī)電設(shè)施損害的問題，為了保證高速公路機(jī)電設(shè)施安全運(yùn)行，需要構(gòu)建有效的防雷措施，保證人們行駛過程中的生命安全。

一、高速公路隧道機(jī)電設(shè)施中設(shè)置防雷接地技術(shù)的價值

高速公路機(jī)電設(shè)施的種類較多，且在隧道中應(yīng)用的數(shù)量也在不斷增加，因此機(jī)電設(shè)施面臨雷擊的可能性也在不斷增加。通常情況下高速公路的機(jī)電設(shè)施會遭遇到感應(yīng)雷以及直擊雷的情況，因此在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中安裝防雷接地技術(shù)，能夠有效保證高速公路周邊的設(shè)施安全以及相關(guān)人員的生命安全，防雷接地技術(shù)能夠最大化進(jìn)行電力釋放，降低雷電對于周邊電子設(shè)備系統(tǒng)的破壞能力，保證電子設(shè)備系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

二、防雷接地技術(shù)的類別

(一）保護(hù)性的防雷接地技術(shù)

保護(hù)性的防雷接地技術(shù)就是為了保護(hù)機(jī)電設(shè)施周邊的建筑體以及電路設(shè)施，同時還要保護(hù)工作人員與周邊居住人員的生命安全。因此對高速公路機(jī)電設(shè)施設(shè)置保護(hù)防雷接地措施，能夠讓機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備在受到雷電襲擊時能夠迅速做出反應(yīng)，進(jìn)而降低雷電對于機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的損害。由于在機(jī)電系統(tǒng)設(shè)置中防雷接地的電阻信號不同，因此在機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備中設(shè)置的防雷系統(tǒng)其信號和電源都是建立在相對獨(dú)立的位置空間中，因此防雷接地信號建設(shè)以及防雷接地電源建設(shè)是需要分開建設(shè)的。

(二）工作性的防雷接地技術(shù)

工作性的防雷接地技術(shù)是為了保護(hù)高速公路內(nèi)電子設(shè)備的安全運(yùn)行，因此對高速公路的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)置工作防雷接地措施，連接系統(tǒng)中電子設(shè)備，保證高速公路機(jī)電設(shè)備在防雷接地技術(shù)的作用下能夠正常運(yùn)行。

三、防雷接地技術(shù)的施工要點(diǎn)

(一）機(jī)電設(shè)備布置

監(jiān)控中心布置的合理性能夠大大提升機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的綜合防雷能力，通過將雷電流集中在外墻內(nèi)，來降低雷電流對于機(jī)電設(shè)備信號力度，同時將機(jī)電設(shè)備安置在監(jiān)控中心周邊，能夠加大機(jī)電設(shè)備與外墻之間的距離，讓機(jī)電設(shè)備能與外墻保持在安全距離范圍內(nèi)。

(二）避雷器的選擇

避雷器選擇是保證防雷系統(tǒng)性能的重要設(shè)備，因此需要根據(jù)工程實(shí)際需求情況來進(jìn)行安裝。需要了解到避雷器具備相互屏蔽的作用，為此能夠有效防止電流點(diǎn)線路信息的干擾。

(三）接地系統(tǒng)的設(shè)計

接地系統(tǒng)設(shè)計常常會由于設(shè)計使用年限出現(xiàn)系統(tǒng)老化和腐蝕的情況，繼而導(dǎo)致接地電阻不斷升高，因此工作人員在設(shè)計施工時需要為接地系統(tǒng)需要為其預(yù)留較多的空間，在接地系統(tǒng)在與地面相連接的進(jìn)行刷漆處理，最大限度的延長接地系統(tǒng)的使用期限。

四、高速公路隧道機(jī)電設(shè)施中設(shè)置防雷機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用

在高速公路隧道中的機(jī)電設(shè)備中設(shè)置防雷接地系統(tǒng)是，需要考慮到雷電中強(qiáng)電磁脈沖對于隧道機(jī)電設(shè)備信號傳輸?shù)挠绊懀嵘淼罊C(jī)電設(shè)備的防雷性能，因此需要采用多種方式來構(gòu)建機(jī)電設(shè)備防雷接地系統(tǒng)，繼而提升隧道機(jī)電系統(tǒng)設(shè)施的防雷效果，如垂直接地極、水平接地干線、引上線、短接測試點(diǎn)、均壓環(huán)、接閃器、防雷網(wǎng)等防雷接地系統(tǒng)措施，而更適合高速公路隧道機(jī)電設(shè)施防雷措施的則是均壓環(huán)與防雷網(wǎng)。

(一）防雷接地技術(shù)中的攔截措施應(yīng)用

攔截措施就是在高速公路隧道的監(jiān)控中心、監(jiān)控攝像頭以及可變信號指示板等機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的頂部，安裝避雷針此類的防雷裝置，避免直擊雷電帶給機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的影響。在機(jī)電設(shè)備頂部安裝防雷裝置，能夠在雷電直擊的情況下，將雷電流進(jìn)行攔截并將其均勻的引導(dǎo)至地下。設(shè)計人員可將接地的建筑物或是鋪設(shè)的鋼筋接地線作為雷電流引導(dǎo)的接地引線。

(二）防雷接地技術(shù)中的屏蔽措施應(yīng)用

屏蔽措施是通過利用金屬網(wǎng)、箔等措施來構(gòu)建能夠保護(hù)機(jī)電設(shè)備的屏蔽網(wǎng)，進(jìn)而有效防護(hù)雷擊帶來的電磁脈沖，保證隧道內(nèi)的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行過程中不會受到雷電帶來的強(qiáng)電磁脈沖干擾。大多數(shù)情況下雷電并不會從隧道口雷擊隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)備，因此雷電對于隧道機(jī)電設(shè)備干擾是通過電磁感應(yīng)以及靜電感應(yīng)的模式進(jìn)行干擾，基于此需要注重對隧道外部機(jī)電設(shè)備的防雷保護(hù)，將電源線以及信號線分開埋設(shè)至鍍鋅鋼槽內(nèi)，并在一定的間隔距離內(nèi)設(shè)置防雷接地設(shè)置，進(jìn)而保證隧道外部機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行。

(三）防雷接地技術(shù)中的均壓接地應(yīng)用

雷電是一種瞬時高壓、高電流的自然現(xiàn)象，其產(chǎn)生的瞬時峰值極高，因此其流經(jīng)之地也會產(chǎn)生極高的對地電位，繼而由高電位向周邊大地電位的機(jī)電設(shè)備流去。基于此需要在隧道內(nèi)的電纜溝槽內(nèi)建立電位連接帶，在機(jī)電設(shè)備外殼與電位帶的搭建，通過在機(jī)電設(shè)備周邊建立均壓帶，進(jìn)而降低雷擊瞬間帶來的二次閃擊。

五 總結(jié)

在我國高速公路飛速發(fā)展的當(dāng)下，機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行對高速公路的穩(wěn)定運(yùn)行有著重要作用，由于機(jī)電設(shè)備多樣化的發(fā)展趨勢，會有大量的電子設(shè)備應(yīng)用在隧道管理之中，其遭受到的雷擊概率會大幅度提升，因此也極大可能會造成高速公路內(nèi)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的癱瘓，嚴(yán)重影響高速公路隧道運(yùn)行的安全性。為此管理人員需要在安裝機(jī)械系統(tǒng)設(shè)備時，就要做好防雷接地系統(tǒng)，加強(qiáng)對機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備防雷工作的巡查工作，提升機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的防雷電能力，將雷電對于高速公路的損害降至最低。