高速公路機電系統防雷檢測要點

摘 要：目前，高速公路機電系統都普遍采取了防雷措施，但仍然存在防雷安全隱患。因此，要加強機電系統防雷檢測和維護工作，使防雷裝置保持正常運行。本文對高速公路機電系統防雷檢測的相關內容進行探討，提出機電系統防雷檢測要點。

關鍵詞：機電系統;高速公路;防雷檢測

中圖分類號：TM862;U495文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）13-0105-02

Key Points of Lightning Protection Detection of Mechanical

and Electrical System of Expressway

WANG Sibin

（Fuzhou Southeast City Highway Co.， Ltd.，Fuzhou Fujian 350001）

Abstract： At present， lightning protection measures are generally adopted in the mechanical and electrical systems of expressways， but there are still hidden dangers of lightning protection. Therefore， it is necessary to strengthen the lightning protection detection and maintenance of the mechanical and electrical system， so that the lightning protection device can keep normal operation. This paper discussed the related content of lightning protection detection of mechanical and electrical system of expressway， and put forward the key points of lightning protection detection of mechanical and electrical system.

Keywords： electromechanical system;expressway;lightning protection detection

高速公路機電系統經常會因為雷電防護措施不到位而受雷擊事故影響。當前的高速公路機電管理工作對雷電防護意識有所提高，對機電系統采取了必要的防雷措施。但是，在防雷過程中仍存在對防雷工作認識不到位的情況，導致采取的措施不準確，無法達到預期的防雷效果。因此，需要對機電系統的防雷措施進行檢測，及時發現雷電防護措施中存在的不足之處，并及時整改、維護，以保證防雷裝置正常運行，起到應有的雷電防護效果。

1 檢測中常見的防雷問題

第一，接地系統設置不滿足要求。高速公路接地系統建設經常將防雷接地、信號接地、安全接地分開設置，但是各接地系統間的安全距離無法達到安全標準，當遇到雷擊時，容易引起地網間的電位反擊，損壞機電設備[1-2]。

第二，浪涌保護器的安裝不夠系統和全面。浪涌保護器需要根據線路的特性及其所處的環境位置來選取，而在實際工作中，浪涌保護器的選型上下級經常是不匹配的，導致上下級不能進行配合，起不到應有的防雷效果。此外，浪涌保護器兩端的導線選用過長，由于導線具有電感，雷電波侵入時，這個電感會阻止雷電流入地網，從而避免過電壓損壞設備。因此，浪涌保護器兩端的連接導線不宜太長。

第三，在室外敷設的金屬線路沒有采取必要的屏蔽措施。室外敷設的較長的電源線路、通信線路、控制線路等沒有穿金屬管埋地敷設，或者金屬管在建筑物入口處沒有進行接地。

第四，布線混亂，部分機房的電源、信號路線太長，將線路纏繞起來，遇到電擊時會引起感應電壓，侵入電源、信號線路，影響設備的正常運行，甚至損壞設備。

2 檢測工作常見的問題

2.1 檢測儀器使用問題

接地電阻測量儀使用前未用基準電阻進行校準，導致測量結果有所偏差。接地電阻測量儀接地極位置選擇錯誤，如在防雷檢測時接地極放置位置的地下有金屬管道，或者將接地極放置在接地網內，這會造成接地電阻的測量值偏小。在測試配電房、機房等房間設備等電位連接時，需要選擇基準測試點，在實際工作中，部分檢測人員會將基準點放在帶弱電性的設備外殼上，導致測試結果出現波動。

2.2 檢測位置的問題

對于外部防雷裝置，有些外場設備需要單獨設置引下線和接地裝置，如監控攝像頭、高桿燈等。在防雷檢測時，會出現測試位置選擇錯誤的問題，將設備的金屬支撐桿作為引下線進行測量，測量結果不準。在測量土壤電阻率時，受現場情況所限，會選擇在周邊的林地中進行測量，導致土壤電阻率測量值偏低。在測量土壤電阻率時，還會無意間將測試線與地下金屬管道平行，導致土壤電阻率測試值偏小。

3 常見的防雷措施故障

3.1 接地網故障

接地網是對由埋在地下一定深度的多個金屬接地極和由導體將這些接地極相互連接組成一網狀結構的接地體的總稱。隨著時間的推移，接地網會逐漸被腐蝕，影響其接地電阻值，使泄流性能降低。遇到雷擊災害時，由于接地電阻提高，不能起到原有的保護效果，從而影響機電設備的正常運行。

3.2 避雷器、浪涌保護器故障

低壓柜中一般使用避雷器作為防雷裝置。在實際使用過程中，避雷器會受到雷擊的影響。由于長期受到高頻電壓的影響，避雷器逐漸出現劣化，從而失效。配電線路端浪涌保護器的性能也會隨著時間的推移出現下降;或者遇到雷擊，浪涌保護器通斷幾次后，其元件就會損壞，應及時檢測，并進行更換。

3.3 等電位連接故障

有些等電位連接通過螺母固定，長時間運行，螺母會出現松動，從而造成等電位連接線脫落，使等電位連接失效。

4 機電系統防雷檢測要點

由于防雷裝置在使用過程中會出現故障及防雷裝置安裝不到位，因此，需要加強高速公路機電系統防雷檢測工作，及時發現問題并進行整改。在檢測工作中，應注意以下方面的檢查工作。

4.1 低壓配電系統

高壓線路進入變配電室前，應該用金屬護套或絕緣護套的電力電纜穿鋼管埋地，且埋地距離大于50 m。變配電室引出的電線應該穿金屬管道或者用屏蔽電線，且應該在金屬管道兩端接地，對屏蔽層或金屬管道接地電阻進行測試。低壓配電線路上應裝有浪涌保護器，測試其性能。外場設備的配電箱應做好與保護接地的等電位連接，測試導通情況。

4.2 機房

機房應位于建筑物中心的LPZ1區及其后續防雷區內。機房內的設備距離周邊墻體的距離應大于1 m。機房的金屬門窗應該與墻體鋼筋做好等電位連接，測試導通情況。機房機柜外殼、靜電裝置應做好等電位連接，測試導通情況。進出機房金屬管道、線路屏蔽層應該做好接地，測試其接地電阻。機房的低壓、信號線路上應裝有浪涌保護器，測試其性能。機房等電位連接板應與公用接地裝置連接。

4.3 收費島機電系統

檢查機電設備接地裝置的材料規格，進行接地電阻測試。收費島內的金屬物件應該與收費島的接地裝置連接，檢查連接線的材料規格，測試連接情況。收費亭內機電設備的外殼應與等電位板連接，測試其連接情況。收費系統的設備外殼、金屬框架、線纜的金屬外護層或穿線金屬管應與收費島共用接地系統連接，檢查連接線的材料規格，測試導通情況。收費亭的電源、信號線路應安裝浪涌保護器，測試其性能。

4.4 外場機電系統

車輛檢測器、監控攝像探頭等外場設備應處于接閃器的保護范圍內。收費廣場高桿燈、外場攝像設備采取的獨立接地與共用接地網間距離應大于20 m。信號線路、控制信號線路端口處應裝設浪涌保護器，測試其性能。外場設備的金屬外殼應與接地裝置連接，測試導通情況。

4.5 橋梁機電系統

橋梁低壓配電線路、信號線路應采取屏蔽措施，屏蔽層兩端應接地，測試其接地電阻。屏蔽層應保持電氣連通，測試其導通情況。低壓、信號線路應裝設浪涌保護器，測試其性能。橋梁上的金屬物件應與接地裝置連接，測試其導通情況。

4.6 隧道機電系統

隧道內的通風設施、照明設施、消防設施、本地控制器等設施的電源、信號線路應采取屏蔽措施，其屏蔽層兩端應接地。屏蔽層應保持電氣連通，測試其導通情況。金屬外殼應與接地裝置連接，測試其接地電阻。隧道內設備的電源、信號線路上應裝設浪涌保護器，測試其性能。

5 結語

為了保證高速公路機電系統防雷裝置的正常運行，防止因防雷裝置失效造成人身傷害和設備損壞，要按照國家規定，對高速公路機電系統的防雷裝置進行定期檢測檢查和系統維護，及時發現問題，并進行整改，確保防雷裝置正常工作，從而保障高速機電系統穩定運行。

參考文獻：

[1]孫軍德，胡先鋒.高速公路收費站的防雷檢測方法探討[J].山東氣象，2013（2）：26-28.

[2]李鵬.高速公路機電設施防雷裝置檢測常見誤區分析[J].科技創新導報，2017（5）：35，37.

收稿日期：2020-04-03

基金項目：福建省高速公路科技項目資助（201833）。

作者簡介：王斯濱（1992—），男，本科，助理工程師，研究方向：高速公路機電工程技術管理。