高速公路機電設備防雷措施分析

梁遠杰

摘 要：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，必須要加強對高速公路機電設備防雷系統的保護，應用先進、可靠的防雷技術，以避免安全事故的發生。

關鍵詞：高速公路，機電設備，防雷

1 高速公路機電設備防雷接地技術

開展高速公路機電設備防雷工作，接地處理很是關鍵，不管是直擊雷還是感應雷，都要求將電流或電壓及時導入到大地之中。若想增強整個高速公路機電設備運行的安全性，防止雷電的攻擊，必須重視接地系統的構建，嚴格規范各項操作指標與參數，進而達到理想的防雷處理效果，以保護人員的安全。

防雷接地處理技術有多種方式，具體選擇哪種防雷接地技術，應根據實際需求與防雷效果來進行選擇。一般來講，常見的防雷接地技術有防雷接地、交流工作接地、直流工作接地與安全保護接地四種類型。在高速公路的收費站系統中，應將監控中心、收費站與配電中心等進行連接，以扁鋼帶為介質進行連接，讓地網系統呈現均壓等電位的狀態，旨在防止發生電位反擊現象。運用等電位連接方法，能大大提高機電設備防雷與避雷效果，還能適度將接地電阻的參數予以放寬，利于降低收費站的運行成本。

在交流電路中，變壓器是必不可少的組成部分，對于高速公路機電設備的交流電路也同樣受用。機電設備中的變壓器主要與外部大電網環境建立連接，大都安裝到室外，一旦遭遇雷擊，在強大感應電流的壓力下，變壓器極易被損壞。變壓器一旦被損壞，整個機電系統都會受到影響，主要是由于變壓器是連接在供電線路中的，雷擊之后無法正常工作，勢必會對機電系統構成威脅。為避免變壓器被損壞后影響機電系統的正常運行，應對變壓器開展接地操作，在實際的基地處理時，可將變壓器的中性點和大地建立直接性的聯系，這樣當變壓器受到損壞時，會直接跳閘，既可保護變壓器，也能保護機電設備。在正常狀態下，機電設備屬于帶電體，但是由于受到運輸、撞擊等的影響，機電設備的絕緣效果會大大減弱，絕緣層會受到損壞，當遭遇雷擊時，會導致人、設備與大地間形成一個電流通路，極易引發觸電事故。為降低此類安全事故的發生概率，大都會將設備不帶電金屬部分實施接地保護措施，一旦發生絕緣層破損，可借助接地裝置來將所泄漏出的電流引入到大地中，能有效避免觸電風險。

2高速公路機電設備防雷的具體措施

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。此外，在電源線路位置上，常常受到電磁感應或靜電反應等的影響，而產生突峰電流或電壓，會對LED燈具產生嚴重的損壞，為避免LED燈具被損壞，可安裝LED燈具專用的浪涌保護器，以實現對過電壓的保護，保證照明系統的安全運行。

3總結

防雷保護是一個比較復雜的問題，對高速公路機電系統的防雷保護不僅取決于防雷裝置的性能，更重要的是對不同的系統線纜還應該安裝相關防雷器，做好屏蔽埋地引入，中性點接地和合理布線等基本措施。總之，防雷保護應綜合考慮，才能獲得良好的效果。

參考文獻：

[1] 王文鵬.高速公路機電設備防雷措施研究[J].魅力中國，2009（16）.

[2] 眭彥榮.原太高速公路機電設備防雷系統的實施[J].山西交通科技，2004（04）

[3] 江訸.高速公路機電設備防雷措施研究[J].中國新技術新產品，2014，（13）.

[4] 高星.綜合防雷技術在高速公路機電系統中的應用[J].硅谷，2012，（4）.