（福建省高速公路監(jiān)控中心福州西分中心，福建 福州 350001）

高速公路機(jī)電設(shè)備防雷措施研究

江 訸

（福建省高速公路監(jiān)控中心福州西分中心，福建 福州 350001）

高速公路機(jī)電系統(tǒng)是個(gè)很龐大的系統(tǒng)，它既包括大型的強(qiáng)電設(shè)備，還有許多用于收費(fèi)、通信、監(jiān)控等系統(tǒng)的弱電設(shè)備。雖說現(xiàn)在高速公路機(jī)電系統(tǒng)也設(shè)計(jì)和安裝了各種類型的防雷器，并且也進(jìn)行了接地施工，但是，弱電和強(qiáng)電系統(tǒng)的防雷問題還是經(jīng)常被人們忽略，接地的標(biāo)準(zhǔn)也都不統(tǒng)一，這也造成了現(xiàn)在的高速公路機(jī)電系統(tǒng)出現(xiàn)了很多防雷的漏洞，使很多地方都出現(xiàn)了雷擊事件，導(dǎo)致設(shè)備的損壞。因此，我們完全有必要深思一下，總結(jié)完善過去的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，完善現(xiàn)在的高速公路機(jī)電系統(tǒng)的防雷電能力，減少不必要的雷害，保護(hù)機(jī)電設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行，提高高速公路的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。

高速公路；機(jī)電設(shè)備；防雷措施

一、概述

雷電作為一種自然現(xiàn)象，是大自然的產(chǎn)物，但雷擊是嚴(yán)重的自然災(zāi)害，對(duì)設(shè)備設(shè)施和建筑物造成巨大損害，尤其是對(duì)高速公路的機(jī)電設(shè)備的威脅。高速公路機(jī)電系統(tǒng)是一個(gè)設(shè)備種類眾多、功能齊全的電子電路系統(tǒng)，既有很多弱電設(shè)備還有大量強(qiáng)電設(shè)備，如果遭到雷電的打擊，后果是不堪想象的，輕者將會(huì)造成部分設(shè)備損壞重則甚至造成整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，不僅給高速公路運(yùn)營(yíng)管理帶來諸多不便，還會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此我們十分有必要加強(qiáng)對(duì)防雷措施的思考，如何做好高速公路的機(jī)電設(shè)備防雷措施這個(gè)問題正受到世界的關(guān)注。

二、系統(tǒng)防雷接地的重要性

簡(jiǎn)單的說防雷接地系統(tǒng)的原理就是讓已經(jīng)被防雷系統(tǒng)吸納的閃電能量再釋放入大地，這是電位補(bǔ)償?shù)淖詈?jiǎn)單辦法，同時(shí)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(jīng)電阻不是很高的接地系統(tǒng)后向大地?cái)U(kuò)散，如果接地系統(tǒng)不夠完善或者避雷設(shè)施有缺陷的話非但不會(huì)起到防雷的作用，相反的倒會(huì)成為招惹雷電”罪魁禍?zhǔn)住?同時(shí)還會(huì)為產(chǎn)生電感性、電容性耦合干擾提供機(jī)會(huì)，所以只有良好的接地保護(hù)系統(tǒng)，才能更好的降低線上線下的電壓，避免雷電反擊現(xiàn)象的發(fā)生。從而保護(hù)收費(fèi)站、機(jī)電電子設(shè)備和高速路上的人員的安全。因此防雷接地措施是機(jī)電電子設(shè)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(tǒng)和與它相連接的機(jī)電電子設(shè)備都能安全可靠的正常運(yùn)行，并保證控制和測(cè)量精度而設(shè)的接地方式

（2）保護(hù)接地。保護(hù)接地主要指機(jī)電電子設(shè)備外機(jī)殼安全接地。為防止機(jī)電系統(tǒng)受到各種類型的雷擊時(shí)造成損失而采用的接地方式。防雷接地常有電源（強(qiáng)電）防雷接地與信號(hào)（弱電）防雷接地的區(qū)別，主要是由于接地的電阻大小不同，而且還有在工程實(shí)踐中（信號(hào)）防雷接地常接在信號(hào)獨(dú)立接地上，和（電源）防雷接地相區(qū)分開搭建。

四、系統(tǒng)防雷措施

高速公路上主要受雷電影響的主要有以下幾個(gè)地方，監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及電源線路

（1）監(jiān)控系統(tǒng)的防雷。高速公路收費(fèi)站的監(jiān)控系統(tǒng)一般根據(jù)車道數(shù)量的多少都有6-28路攝像機(jī)，所以應(yīng)采取以下防雷電的措施：在每臺(tái)攝像機(jī)控制線路處安裝485防雷器，防雷器應(yīng)就采取就近原則接在攝像機(jī)外殼上或直接接地。在每臺(tái)攝像機(jī)的視頻輸出端口安裝BNC型號(hào)的防雷器，把它就近接機(jī)殼或接地。電線進(jìn)入監(jiān)控機(jī)房后，在每個(gè)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(shè)應(yīng)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(gè)攝像機(jī)的電源輸入端安裝一個(gè)電源防雷器（如前面所述）。

（2）收費(fèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)防雷

收費(fèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防雷措施有如下幾點(diǎn)：

由收費(fèi)電腦到HUB間的雙絞電線上，在計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡端口處各安裝RJ45型防雷器和RJ45型防雷器；在聯(lián)接收費(fèi)站HUB和監(jiān)控機(jī)房之間的同軸電線兩側(cè)，分別安裝RJ45防雷器和RJ45型接口；最后各防雷器就近接在機(jī)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(shí)，在每一相對(duì)地上都應(yīng)該安裝上避雷器，且這種避雷器的材質(zhì)應(yīng)該是氧化鋅材料的;電源低電壓一側(cè)的零線、電源變壓器的外殼、電纜的金屬外套都應(yīng)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(yīng)該都盡量在地下布線，其長(zhǎng)度最好在15米以上;由監(jiān)控室到配電房的輸電電路也應(yīng)埋入地下且應(yīng)采用屏蔽措施。樓內(nèi)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(yīng)取就近原則接地;B380/40K型電源防雷箱安在監(jiān)控室內(nèi)的配電箱內(nèi)，該防雷箱自帶遠(yuǎn)程主動(dòng)防御報(bào)警操作系統(tǒng)，它有利于遠(yuǎn)程監(jiān)控;在配電室內(nèi)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(chǎn)生的高強(qiáng)度的浪涌電流就會(huì)基本上被吸收掉。從而起到保護(hù)系統(tǒng)安全的作用;收費(fèi)系統(tǒng)內(nèi)使用的是弱點(diǎn)，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(jī)（如路口攝像機(jī)，停車場(chǎng)攝像機(jī)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(lián)的方法聯(lián)接；采用有絕緣護(hù)套或金屬護(hù)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(hù)套和鋼管兩端同樣采取就近原則牢固接地。

結(jié)語

我國(guó)進(jìn)入21世紀(jì)以來,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,交通運(yùn)輸建設(shè)事業(yè)也與往日大不相同了,為了打造高質(zhì)量公路,尤其是現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的收費(fèi)高速公路建設(shè),包括通收費(fèi)、通信、監(jiān)控在內(nèi)的公路機(jī)電系統(tǒng)便是這個(gè)時(shí)代的必然產(chǎn)物了,高速公路機(jī)電系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)以上那些現(xiàn)代化高質(zhì)量高速公路的有力硬件支持,其優(yōu)點(diǎn)有安全可靠性高，散布廣泛,穩(wěn)定性好、,并且這些機(jī)電設(shè)備一般都是24小時(shí)全天不間斷工作的。所以我們只有不斷加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的維護(hù)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(jī)電系統(tǒng)的正常工作,確保監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、收費(fèi)、視頻影像和語音的不間斷實(shí)時(shí)傳送,從而保證公路交通的正常有序進(jìn)行，以防系統(tǒng)失靈造成管理失控、通行費(fèi)漏征等不良現(xiàn)象的出現(xiàn)。

因此如何使該系統(tǒng)處于優(yōu)良的工作狀態(tài)下,不僅取決于設(shè)備本身的性能屬性,更重要的是在設(shè)備日常工作時(shí)的維護(hù)管理,維護(hù)管理的好壞直接決定該系統(tǒng)的正常工作與否。因此我們一定要提高對(duì)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(gè)大問題。

[1]賴偉勇．高速公路機(jī)電設(shè)備防雷技術(shù)探討[J]．科學(xué)之友2010（11）：31．

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