高速公路机电设备防雷措施分析.docx

高速公路机电设备防雷措施分析

梁远杰
摘 要：高速公路是现代交通系统的重要表现形式，其在交通运输、人们生活中的地位是不可替代的。高速公路是为人们出行、物流运输提供交通服务的，为保证人们出行安全，必须要加强对高速公路机电设备防雷系统的保护，应用先进、可靠的防雷技术，以避免安全事故的发生。
关键词：高速公路，机电设备，防雷
1 高速公路机电设备防雷接地技术
开展高速公路机电设备防雷工作，接地处理很是关键，不管是直击雷还是感应雷，都要求将电流或电压及时导入到大地之中。若想增强整个高速公路机电设备运行的安全性，防止雷电的攻击，必须重视接地系统的构建，严格规范各项操作指标与参数，进而达到理想的防雷处理效果，以保护人员的安全。
防雷接地处理技术有多种方式，具体选择哪种防雷接地技术，应根据实际需求与防雷效果来进行选择。一般来讲，常见的防雷接地技术有防雷接地、交流工作接地、直流工作接地与安全保护接地四种类型。在高速公路的收费站系统中，应将监控中心、收费站与配电中心等进行连接，以扁钢带为介质进行连接，让地网系统呈现均压等电位的状态，旨在防止发生电位反击现象。运用等电位连接方法，能大大提高机电设备防雷与避雷效果，还能适度将接地电阻的参数予以放宽，利于降低收费站的运行成本。
在交流电路中，变压器是必不可少的组成部分，对于高速公路机电设备的交流电路也同样受用。机电设备中的变压器主要与外部大电网环境建立连接，大都安装到室外，一旦遭遇雷击，在强大感应电流的压力下，变压器极易被损坏。变压器一旦被损坏，整个机电系统都会受到影响，主要是由于变压器是连接在供电线路中的，雷击之后无法正常工作，势必会对机电系统构成威胁。为避免变压器被损坏后影响机电系统的正常运行，应对变压器开展接地操作，在实际的基地处理时，可将变压器的中性点和大地建立直接性的联系，这样当变压器受到损坏时，会直接跳闸，既可保护变压器，也能保护机电设备。在正常状态下，机电设备属于带电体，但是由于受到运输、撞击等的影响，机电设备的绝缘效果会大大减弱，绝缘层会受到损坏，当遭遇雷击时，会导致人、设备与大地间形成一個电流通路，极易引发触电事故。为降低此类安全事故的发生概率，大都会将设备不带电金属部分实施接地保护措施，一旦发生绝缘层破损，可借助接地装置来将所泄漏出的电流引入到大地中，能有效避免触电风险。
2高速公路机电设备防雷的具体措施
2.1 监控装置的防雷处理
在高速公路上，收费站区域都会设置一定的监控系统，监控装置的数量取决于车道的数量，一般都多于6台摄像机。为保证行车与收费监控效果，必须加强对监控装置的有效保护，禁止摄像机受到雷击，否则会导致监控系统瘫痪。因此，要在摄像机的控制线路上安装型号为485的防雷器械，遵循就近原则，把防雷器进行接地连接或连接到摄像机的外壳上。还要在每台机器视频输出端口安装型号为BNC的防雷器。在敷设视频线路时，要把视频线从金属管中穿过，然后再埋入地下，禁止将其放在地面上，那样容易受到雷击。
2.2 收费装置的防雷处理
伴随着科学技术的不断发展，高速公路系统中的电子技术得到不断革新，网络机电设备类型在不断增多，收费装置的精密性、精确性与清晰度等都在不断增强，但是设备增多，所拓展的面较宽，极易受到雷击。为保证收费装置运行的安全性，必须做好防雷处理工作，需要在的网线位置、网卡端口处等安装型号为RJ45的防雷器，以实现对雷击电流的隔断与控制，保证整个计算机与设备的正常运行。与此同时，还要在监控中心与路由器同轴线的两端安装型号为RJ45的接口与防雷器与监控装置的防雷处理相同，安装端口防雷器时，应遵循就近原则，将防雷器安装到设备的外壳或直接进行接地操作。
2.3 电源线路的防雷处理
在公路电源线路的防雷处理方面，应在三相电源的变压器区域接地位置上安装避雷装置。工作人员在选择避雷器时，要保证避雷器的材料为氧化锌。此外，在电源位置低电压端口的零线位置、变压器外壳与电缆的金属外壳处都应安装防雷器，安装时应遵循就近原则，实施接地操作或外壳安装。变压器与配电房处的低电压线路应实施地下敷设线路的方法，可将电线通入到金属管内，然后将该线路埋设在地下，能有效避免雷击现象。此外，从监控部分到配电系统间的线路应实施地下埋设，且还要进行屏蔽处理，配电箱中线路的两端屏蔽的区域也要遵循就近的接地方法。通常情况下，收费站运行所应用的是弱电系统，此时可在两个端口安装型号为20KA与B220的单相电源防雷装置，且要使用屏蔽性质的电缆，还要将其埋设在地下。
2.4 通信装置的防雷处理
在高速公路机电设备系统中，通信设备占据着重要的地位，其主要负责传输与运送信号，为高速公路运行提供一系列的通信服务。一般来讲，通信系统的跨度较大，若想保证通信系统运行的安全性与高效性，需要做好防雷接地处理。在传输设备的机柜上，应准备好2个接地用的螺栓，运用单点接地的方法来接入到大地之中：1条为工作地线；1条为二次保护电路的地线。在交流配电系统运行过程中，应设计出相对独立、安全的交流环境，还要将保护地线予以断开，若无法执行此项操作，还可与配线架防雷基地进行配合使用，前提是需要安装一定的电源防雷器，避免在交流電网内出现一系列的干扰信号。
2.5 照明系统的防雷处理
当前，诸多绿色材料被广泛的应用到照明领域，是科技进步的表现。在高速公路系统中需要一定的照明装置，为提高资源的利用率，节约电能，太阳能技术不断被应用，进而使得以太阳能技术为基础的LED灯具问世。基于太阳能的LED灯具具有耗能少、热辐射弱与光亮度高等特点，尤其值得一提的是其具有节能、安全与环保等优势，属于一种新型的照明技术。然而，此类灯具中含有多种太阳能充电与放电系统，还涉及到诸多电气设备，这两种都属于弱电设备，极怕遭受雷击。而一般的LED灯具，其外部一层为导体材料，自身属于避雷针，可使用灯柱的顶部来做接闪器，还要保证光伏板、灯具等都在接闪器的保护圈内，还要做好灯杆的防雷接地操作，以增强整个LED照明系统的防雷效果。此外，在电源线路位置上，常常受到电磁感应或静电反应等的影响，而产生突峰电流或电压，会对LED灯具产生严重的损坏，为避免LED灯具被损坏，可安装LED灯具专用的浪涌保护器，以实现对过电压的保护，保证照明系统的安全运行。
3总结
防雷保护是一个比较复杂的问题，对高速公路机电系统的防雷保护不仅取决于防雷装置的性能，更重要的是对不同的系统线缆还应该安装相关防雷器，做好屏蔽埋地引入，中性点接地和合理布线等基本措施。总之，防雷保护应综合考虑，才能获得良好的效果。
参考文献：
[1] 王文鹏.高速公路机电设备防雷措施研究[J].魅力中国，2009（16）.
[2] 眭彦荣.原太高速公路机电设备防雷系统的实施[J].山西交通科技，2004（04）
[3] 江訸.高速公路机电设备防雷措施研究[J].中国新技术新产品，2014，（13）.
[4] 高星.综合防雷技术在高速公路机电系统中的应用[J].硅谷，2012，（4）.

-全文完-