論高速公路機電設施的防雷措施

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一、防雷工作的重點與難點

要確保防雷工作做到位，有效避免重要設備被雷電損壞，則應把握好防雷措施的難點與重點。直擊雷會對機電設備產生直接的損壞，因此要積極防護直擊雷。對于高速公路當中露天的建筑物，如配電房、反饋數據屏、監控機房以及收費車道等，則應安裝防護直擊雷的裝置;在一般情況下，接閃器主要為避雷線以及避雷針;建立避雷網時，則可以利用露天建筑頂板上的鋼筋，而建筑基礎梁當中的主鋼筋能夠發揮引下線的作用，將強電流直接引入到大地。因此為了避免直擊雷危害到機電設備，則應優化建筑結構，或建立起相應的防護措施。感應雷是防護的難點以及重點，目前，在防雷工作中，主要采用設備接地的手段來預防感應雷危害機電設備。防雷裝置是保護機電設備免遭雷電破壞的重要設施，也是防雷措施當中的一個重要內容，因此需要加以重視。

二、監控設備以及計算機終端的防雷措施分析

監控系統當中的監控設備是機電設備當中的重要組成部分，所以應做好此類設備的防雷工作，以確保機電設備實現正常工作。可將防雷器安裝于輸出視頻的端口，或對輸出端口進行接地處理;控制線是監控設備當中的重要部件，為了防止雷擊對控制線造成破壞，可將其接到機殼，以便將電流引向大地。在敷設視頻線路的過程中，應采用金屬管道進行埋地布線;在監控室與控制線、視頻線的接口部位進行接地處理以及安裝防雷器。對于計算機終端而言，可以采用以下防雷措施。將防雷器安裝于同軸電纜的輸出端以及輸入端，同時注意采用雙絞線作為通信介質，對雙絞線進行接地處理或者是將其接到機殼上。

三、電源設備的防雷措施分析

為了預防精密型機電設備出現故障，常采用直流電源進行供電;使交流電變成直流電的系統為逆變系統。在發生雷電現象時，將隔離式變壓器安裝于逆變器的前方部位有利于保護弱電設備。在電壓器的保護下，機電設備不會受到強浪涌電壓的沖擊，從而有效避免了雷電的損害。此外，還可以對機電設備當中的電源線路加以改造，使之能夠發揮防雷的作用。(1)可以應用金屬材質的護套來保護線路末端，或者是在配電房中引入埋地鋼管，利用埋地鋼管與金屬護套將電流導向大地;也可將避雷針安裝在電源與線路末端的接口處。(2)對于配電房與電源之間的線路，應進行防雷保護。例如埋設接地布線，并確保布線的長度在15m以下。為了避免電源線遭到強浪涌電流的沖擊，可以將防雷箱安裝在電源上。對于監控樓與配電房之間的線路，應采用特殊的屏蔽電纜，并對其進行接地處理;將防雷箱安裝于配電箱當中，以便實現遠程監控。(3)在收費車道以及監控機房當中的配電箱中安裝防雷器，以便有效避免電源遭到雷電的損害;此外，由于高速公路上的攝像機，例如車道上的攝像機以及廣場上的攝像機常安裝于室外，其電源輸入的部位極易遭到雷擊，因此，要將防雷器安裝于以上設備的電源端，安裝的方式應為串連。

四、機電設備防雷接地措施分析

防雷接地是保護機電設備，防止其遭到雷擊損害的重要措施，無論是感應雷或者是直擊雷，都要使其進入到大地當中，才能有效避免出現較大的電壓以及電流。因此，接地系統是保證系統安全、設備安全以及人身安全的有效途徑，要有效預防靜電以及預防外界因素對機電設備所造成的干擾也不能離開接地系統。目前，接地系統的類型共分為兩種，即接觸土壤的接地裝置與不接觸土壤的等電位網絡。第一種接地系統可以在土壤中導入大于50%的雷電流，避免在機電設備當中出現較大電位差，此種系統實現防雷的主要設施為建筑周圍接地網絡以及建筑底部接地系統。在選擇接地裝置時，應對土壤所具有的電阻率進行考慮，并確保裝置尺寸以及結構形狀合理，以免出現跨步電壓以及接觸電壓，第二種接地系統能夠使電流磁場強度得以減小以及預防出現大電位差;該系統實現防雷的主要方法是連接建筑物上部的金屬部件，并采用多重連接的手段，使其組成具有相同電位的網格形三維網絡，隨后將三維網絡與接地裝置組合在一起，便可以有效防雷。在建立第二種接地系統時，應確保其接地的電阻在1Ω以下。在實踐中發現，將人工接地與自然接地組合在一起，不僅能夠有效防雷，而且可以減少技術投資，降低成本，所以可以在高速公路當中推廣使用。此外，需要注意的是當使用機電設備時的周期不斷變長時，接地系統當中的設備也會逐漸老化，并同時出現蟲朽以及腐蝕現象，電阻率也在不斷升高。因此，在安裝接地系統時，應對布設的線路進行防腐處理，并將降阻材料鋪設于系統的地基之上，以便使接地系統能夠發揮更大的作用。（本文作者：賈綏林 單位：陜西西銅高速公路有限公司）