淺析高速公路隧道機電設施防雷接地技術

謝小亮 貴陽電氣控制設備有限公司

引言

高速公路隧道常常位于地形較為復雜、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，因此照明設備、消防設備以及通風設備等機電設施會遍布整個隧道，而所有機電設施的控制點以及變電結構常常設置在附近的高點，因此在山區(qū)隧道中常常出現(xiàn)由于雷擊導致機電設施損害的問題，為了保證高速公路機電設施安全運行，需要構建有效的防雷措施，保證人們行駛過程中的生命安全。

一、高速公路隧道機電設施中設置防雷接地技術的價值

高速公路機電設施的種類較多，且在隧道中應用的數(shù)量也在不斷增加，因此機電設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電設施會遭遇到感應雷以及直擊雷的情況，因此在高速公路機電系統(tǒng)中安裝防雷接地技術，能夠有效保證高速公路周邊的設施安全以及相關人員的生命安全，防雷接地技術能夠最大化進行電力釋放，降低雷電對于周邊電子設備系統(tǒng)的破壞能力，保證電子設備系統(tǒng)的正常運行。

二、防雷接地技術的類別

(一）保護性的防雷接地技術

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

(二）工作性的防雷接地技術

工作性的防雷接地技術是為了保護高速公路內電子設備的安全運行，因此對高速公路的機電系統(tǒng)設置工作防雷接地措施，連接系統(tǒng)中電子設備，保證高速公路機電設備在防雷接地技術的作用下能夠正常運行。

三、防雷接地技術的施工要點

(一）機電設備布置

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

(二）避雷器的選擇

避雷器選擇是保證防雷系統(tǒng)性能的重要設備，因此需要根據(jù)工程實際需求情況來進行安裝。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線路信息的干擾。

(三）接地系統(tǒng)的設計

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

四、高速公路隧道機電設施中設置防雷機電技術的應用

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

(一）防雷接地技術中的攔截措施應用

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電系統(tǒng)設備的頂部，安裝避雷針此類的防雷裝置，避免直擊雷電帶給機電設備系統(tǒng)的影響。在機電設備頂部安裝防雷裝置，能夠在雷電直擊的情況下，將雷電流進行攔截并將其均勻的引導至地下。設計人員可將接地的建筑物或是鋪設的鋼筋接地線作為雷電流引導的接地引線。

(二）防雷接地技術中的屏蔽措施應用

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

(三）防雷接地技術中的均壓接地應用

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

五 總結

在我國高速公路飛速發(fā)展的當下，機電設備的運行對高速公路的穩(wěn)定運行有著重要作用，由于機電設備多樣化的發(fā)展趨勢，會有大量的電子設備應用在隧道管理之中，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機電系統(tǒng)設備的癱瘓，嚴重影響高速公路隧道運行的安全性。為此管理人員需要在安裝機械系統(tǒng)設備時，就要做好防雷接地系統(tǒng)，加強對機電系統(tǒng)設備防雷工作的巡查工作，提升機電系統(tǒng)設備的防雷電能力，將雷電對于高速公路的損害降至最低。