關(guān)于高速公路機(jī)電設(shè)備防雷技術(shù)的探究

李貴文

摘? 要：機(jī)電設(shè)備是高速公路建設(shè)工作的重要環(huán)節(jié)，機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性與高速公路的運(yùn)行狀態(tài)息息相關(guān)。而在實(shí)際的建設(shè)工作中，雷擊現(xiàn)象是導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的主要原因。為了能夠解決雷電問(wèn)題，文章主要根據(jù)機(jī)電設(shè)備的基本構(gòu)成要素以及雷電災(zāi)害的常見(jiàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，并結(jié)合了目前高速公路普遍存在的雷電預(yù)防工作現(xiàn)狀，積極研究有效的防雷技術(shù)措施，為機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行安全提供技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：高速公路;機(jī)電設(shè)備;防雷技術(shù);方法探究

中圖分類(lèi)號(hào)：U417 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）08-0140-02

Abstract： Mechanical and electrical equipment is an important part of highway construction. The stability and safety of mechanical and electrical equipment are closely related to the operation state of expressway. In the actual construction work， lightning strike phenomenon is the main cause of mechanical and electrical equipment failure. In order to solve the lightning problem， this paper mainly analyzes the basic elements of mechanical and electrical equipment and the common phenomena of lightning disasters， and combines the current situation of lightning prevention in expressway. Active and effective lightning protection technical measures are put forward to provide technical guarantee for the operation safety of mechanical and electrical equipment.

Keywords： highway; mechanical and electrical equipment; lightning protection technology; method research

1 高速公路機(jī)電設(shè)備以及雷電現(xiàn)象的相關(guān)內(nèi)容

1.1 高速公路機(jī)電設(shè)備

高速公路是城市化發(fā)展進(jìn)程當(dāng)中人們比較喜愛(ài)的一種出行方式，高速公路建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大給人們的出行提供了極大的便利。而在高速公路建設(shè)機(jī)電設(shè)備主要是為了保證高速公路管理工作的正常運(yùn)行，相關(guān)機(jī)電設(shè)備大體可以分為四種控制系統(tǒng)，一種是監(jiān)控系統(tǒng)，負(fù)責(zé)對(duì)公路交通安全以及路況信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控;一種是收費(fèi)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)進(jìn)行費(fèi)用計(jì)算和收費(fèi)管理，維護(hù)高速公路的正常運(yùn)作;還有一種是電源系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)為高速公路上的各個(gè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行供電，維持日常工作所需的電力，保證工作的穩(wěn)定性。此外， 還有一種系統(tǒng)則是照明系統(tǒng)。由于高速公路大多數(shù)建立在山區(qū)之間，經(jīng)常會(huì)經(jīng)過(guò)一些隧道。因此，隧道內(nèi)的照明問(wèn)題是高速公路機(jī)電建設(shè)的重點(diǎn)問(wèn)題之一。目前，我國(guó)正在積極研究機(jī)電設(shè)備的智能化和自動(dòng)化。

1.2 常見(jiàn)的雷擊現(xiàn)象

雷電是常見(jiàn)的一種天氣現(xiàn)象，主要是云層之間的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的放電現(xiàn)象，嚴(yán)重的雷電現(xiàn)象很可能會(huì)對(duì)建筑物造成損壞。而雷電重點(diǎn)攻擊目標(biāo)就是地面上進(jìn)行電流傳輸?shù)囊恍┚哂幸欢妷旱碾娮訖C(jī)械設(shè)備、輸電線路以及電源系統(tǒng)等等。尤其是高速公路本身位置比較高，可能還會(huì)經(jīng)過(guò)山區(qū)，周?chē)挚諘?，因此高速公路的機(jī)電設(shè)備就極易遭受到雷電的攻擊。常見(jiàn)的雷擊現(xiàn)象有直擊雷，它主要是對(duì)機(jī)電設(shè)備的外部機(jī)械裝置進(jìn)行攻擊，造成設(shè)備故障或損壞。還有雷電波，主要是對(duì)輸電線路進(jìn)行攻擊，導(dǎo)致線路故障或者人員觸電事故。

2 高速公路機(jī)電設(shè)備防雷工作的現(xiàn)狀

2.1 沒(méi)有預(yù)防管理意識(shí)

首先，在許多高速公路的機(jī)電設(shè)備建設(shè)工作中，相關(guān)管理人員普遍沒(méi)有意識(shí)到對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行抗雷擊防護(hù)的重要性。沒(méi)有對(duì)雷電現(xiàn)象采取有效的預(yù)防，同時(shí)，還缺乏相應(yīng)的預(yù)防管理機(jī)制，沒(méi)有對(duì)員工進(jìn)行安全知識(shí)教育。導(dǎo)致許多員工在工作中遇到雷電現(xiàn)象時(shí)，不知道如何解決。因而沒(méi)有及時(shí)采取相應(yīng)的措施，從而使得雷電破壞范圍擴(kuò)大，導(dǎo)致高速公路機(jī)電設(shè)備和系統(tǒng)受到損毀，而影響正常的工作。此外，由于工作人員日常操作機(jī)電設(shè)備的工作行為不夠規(guī)范，使機(jī)電設(shè)備缺乏安全防護(hù)的能力，也會(huì)導(dǎo)致雷電的襲擊。

2.2 技術(shù)投入工作不到位

在雷電防范的工作上，雖然有些高速公路管理人員在建設(shè)機(jī)電設(shè)備時(shí)，選購(gòu)了一些絕緣保護(hù)材料，希望能對(duì)雷電進(jìn)行防范。但這種方式過(guò)于單一，而且由于管理人員不注重日常機(jī)電設(shè)備的維修和保養(yǎng)工作。因而導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中存在一定的安全隱患，十分容易受到雷電的攻擊。同時(shí)，雷電防范還需要大力研發(fā)相應(yīng)的防雷技術(shù)手段，利用高新技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)全面的防護(hù)工作。然而，相關(guān)管理人員在這方面的資金和技術(shù)投入力度不足，沒(méi)有重視新技術(shù)的研發(fā)工作，因此無(wú)法對(duì)雷電進(jìn)行有效的防范。

3 高速公路機(jī)電設(shè)備的具體防雷技術(shù)研究

3.1 機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的防護(hù)技術(shù)

高速公路上的機(jī)電基礎(chǔ)設(shè)備是最容易遭遇雷擊的，因此，相關(guān)管理人員在研究雷電防護(hù)技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)。尤其是機(jī)電系統(tǒng)當(dāng)中的監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)主要是在某些重點(diǎn)路段實(shí)施全路段監(jiān)控，而不是在某一點(diǎn)實(shí)施定點(diǎn)監(jiān)控。因此，通常監(jiān)控設(shè)備架設(shè)位置比較高，這就導(dǎo)致雷電災(zāi)害發(fā)生時(shí)，監(jiān)控設(shè)備成了雷擊的主要目標(biāo)。監(jiān)控設(shè)備是保證高速公路交通安全，記錄車(chē)輛運(yùn)行信息的重要設(shè)施。高速公路上監(jiān)控設(shè)備遭遇雷擊而損壞的情況十分常見(jiàn)，為了能夠有效解決這一問(wèn)題，相關(guān)技術(shù)人員必須要對(duì)監(jiān)控設(shè)備實(shí)施全面的安全防護(hù)工作。首先，管理人員應(yīng)當(dāng)為監(jiān)控設(shè)備安裝外部防護(hù)設(shè)備，比如，避雷器。通過(guò)在監(jiān)控設(shè)備附近安裝避雷器，對(duì)雷電類(lèi)型當(dāng)中的直擊雷能夠起到良好的防范作用，避雷器的工作原理是通過(guò)自身來(lái)承受直擊雷的攻擊，并經(jīng)過(guò)地面將雷電電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)移釋放。

3.2 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)

同時(shí)，除了高處的監(jiān)控設(shè)備，還有連接設(shè)備的信號(hào)傳輸線路需要保護(hù)。在這個(gè)過(guò)程中，可以把傳輸線路從金屬管中穿過(guò)，然后再埋入地下，從而起到對(duì)監(jiān)控設(shè)備的全面防護(hù)，保證監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行安全。高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)工作也可以通過(guò)安裝避雷器來(lái)進(jìn)行，收費(fèi)系統(tǒng)主要的工作就是將數(shù)據(jù)信息傳遞到電腦終端，對(duì)信息進(jìn)行整合和分類(lèi)。因此，除了在系統(tǒng)設(shè)備附近安裝避雷器，還需要對(duì)接收端的端口進(jìn)行防護(hù)處理。防止由于系統(tǒng)遭遇雷擊而導(dǎo)致整個(gè)接收設(shè)備陷入癱瘓，造成工作數(shù)據(jù)的丟失和損毀。在實(shí)際安裝過(guò)程中，應(yīng)遵循就近原則，將防雷器安裝到設(shè)備的外殼或直接進(jìn)行接地操作。

3.3 接電電源的防護(hù)

目前高速公路上所使用的防雷技術(shù)都是主要針對(duì)于直擊雷，而對(duì)于雷電波一類(lèi)的感應(yīng)雷電現(xiàn)象沒(méi)有采取相應(yīng)的防護(hù)措施。為此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)加大研究力度，對(duì)感應(yīng)雷電的攻擊目標(biāo)、攻擊方式以及防范措施進(jìn)行細(xì)致的研究。在高速公路的機(jī)電設(shè)備建設(shè)工作中，電源系統(tǒng)是最容易受到感應(yīng)雷攻擊的，而在實(shí)施防范技術(shù)時(shí)，只依靠避雷器或者避雷針無(wú)法對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行有效的防護(hù)。接地技術(shù)就可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)積極研究電源的接地方式以及整體電路布局，并且注重優(yōu)化電源配置。不能為了節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本而選用一些劣質(zhì)產(chǎn)品，這不僅會(huì)給機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行造成不良影響，還會(huì)嚴(yán)重威脅工作人員的人身安全。

因此，接地保護(hù)技術(shù)是必須要實(shí)施的電源雷電防護(hù)工作。首先工作人員應(yīng)當(dāng)在輸電線路的選擇上，選取絕緣性能優(yōu)良的材料。而在與電源進(jìn)行連接時(shí)，必須要保證低電壓一端的零線、電纜金屬外殼接地端連接到地上。為了保證安全，也可以選擇將輸電線路深埋地下的方式。但這樣就要對(duì)電線進(jìn)行防腐蝕和抗潮濕措施，并且要對(duì)露出地面的部分進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)。此外，也可以設(shè)計(jì)安裝一些電壓電流的感應(yīng)設(shè)備，一旦電流出現(xiàn)異常情況，及時(shí)響起警報(bào)來(lái)通知技術(shù)人員查看，并設(shè)計(jì)自動(dòng)跳閘的功能。保證在出現(xiàn)雷擊事故的第一時(shí)間能夠切斷故障區(qū)域的電力流通，防止引發(fā)更大規(guī)模的電路故障。

3.4 機(jī)電系統(tǒng)照明設(shè)備的防護(hù)

高速公路由于大多數(shù)的路段都是山間，所以有時(shí)會(huì)出現(xiàn)要建設(shè)隧道的情況。這就會(huì)使車(chē)輛在行駛過(guò)程需要穿越隧道，針對(duì)這種情況，機(jī)電設(shè)備在建設(shè)過(guò)程中就需要重點(diǎn)研究照明系統(tǒng)的設(shè)置問(wèn)題。而在設(shè)置照明系統(tǒng)時(shí)，為了防止雷擊現(xiàn)象的發(fā)生。必須要對(duì)照明燈具采取相應(yīng)的安全防護(hù)措施。通常情況下，為了節(jié)省電力資源，隧道中的照明系統(tǒng)都是使用節(jié)能燈具來(lái)完成安裝工作。這些燈具由于自身的特性十分容易受到雷電電波的影響而產(chǎn)生故障，因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要在燈柱的頂部來(lái)做接閃器，同時(shí)確保光伏板、燈具等都在接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)，還要做好燈桿的防雷接地操作，從而有效增強(qiáng)整個(gè)節(jié)能照明系統(tǒng)的防雷效果。此外，在電源線路位置上，照明系統(tǒng)的運(yùn)行情況經(jīng)常會(huì)受到電磁感應(yīng)或靜電反應(yīng)的影響，而產(chǎn)生突峰電流或電壓。這會(huì)對(duì)燈具產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞，為避免燈具被損壞，技術(shù)人員可以選擇安裝節(jié)能燈具專(zhuān)用的浪涌保護(hù)器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)電壓的保護(hù)，保證照明系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

4 實(shí)施防雷技術(shù)的相關(guān)注意事項(xiàng)

4.1 技術(shù)測(cè)試和管理檢查

在實(shí)施高速公路機(jī)電設(shè)備防雷技術(shù)時(shí)，需要對(duì)研發(fā)的技術(shù)和采購(gòu)的專(zhuān)業(yè)避雷裝置進(jìn)行雷電模擬測(cè)試。比如，可以通過(guò)釋放強(qiáng)度相同的電流和電壓，來(lái)觀察避雷裝置是否具備防雷功能。同時(shí)，還需要對(duì)采購(gòu)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。在實(shí)際投入使用的過(guò)程中，要注意的一點(diǎn)是，必須要定期安排技術(shù)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)防雷裝置中存在的安全隱患。在雷擊現(xiàn)象發(fā)生之后，還需要對(duì)各個(gè)機(jī)電設(shè)備的重點(diǎn)部分進(jìn)行檢查，研究是否存在故障問(wèn)題，并及時(shí)更換無(wú)法繼續(xù)使用的設(shè)備。在檢查時(shí)，要注意佩戴絕緣手套，帶好防護(hù)工具，避免雷電的余波對(duì)工作人員造成傷害。

此外，在進(jìn)行機(jī)電設(shè)備的建設(shè)工作時(shí)，需要制定相應(yīng)的工作計(jì)劃，并制定管理?xiàng)l例，約束員工的工作行為。落實(shí)責(zé)任機(jī)制，成立監(jiān)管小組，全面監(jiān)控工程的質(zhì)量，為高速公路的正常運(yùn)行提供安全保障。

4.2 對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行防雷工作培訓(xùn)

首先要想對(duì)高速公路機(jī)電設(shè)備實(shí)施防雷技術(shù)，就需要保證技術(shù)人員掌握雷電防護(hù)的相關(guān)知識(shí)和技能。同時(shí)，還需要保證員工能夠具有操作相關(guān)設(shè)備的能力。這就需要公路管理部門(mén)對(duì)相應(yīng)的工作人員進(jìn)行知識(shí)技能的培訓(xùn)，邀請(qǐng)專(zhuān)家來(lái)為其講解雷電防護(hù)的技巧和注意事項(xiàng)。在培訓(xùn)結(jié)束后要對(duì)員工進(jìn)行考核，確保培訓(xùn)成果的有效性。從而為防雷工作的順利進(jìn)行提供保障。此外，還需要對(duì)員工進(jìn)行思想教育工作，為員工樹(shù)立安全工作的意識(shí)，端正員工的工作態(tài)度。

5 結(jié)束語(yǔ)

高速公路機(jī)電設(shè)備的雷電防護(hù)技術(shù)，不僅能夠?qū)υO(shè)備的安全運(yùn)行提供保障，還能保護(hù)工作人員日常工作時(shí)的人身安全。因此，相關(guān)部門(mén)必須要加大資金技術(shù)投入，對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)。從收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)等主要的高速公路機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)方面入手，積極研究有效的雷電防護(hù)技術(shù)。在這個(gè)過(guò)程中，要對(duì)實(shí)施防雷技術(shù)的相關(guān)注意事項(xiàng)進(jìn)行研究，制定合理的防雷計(jì)劃方案，應(yīng)用防雷技術(shù)，消除安全隱患。

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