高速路雷災調研與防御范文

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作者：張紅燕周英明周新肖學勝單位：荊州市氣象局

目前高速公路防雷存在的問題

由于高速公路工程量大，施工難度大，而且防雷又未做統一的安排和部署，全是各分包單位在完成，不是防雷專業的統一設計、施工和監理，目前高速公路的防雷工作在防雷區的劃分、防雷工程設計、施工都成在嚴重的不足，主要表現在：①接地系統不合理，有的接地電阻未能達到國家規定的標準，有的收費亭，各種金屬設施、支架、棚體，設備的接地沒有進行等電位的連接，容易產生電位差，造成設備損壞或人員的損傷；②供電系統的電涌保護器配置的不合理、安裝不科學，達不到保護的作用；③在布線方面不合理，在電源線、信號線、地線的線距的布設上未能達到規定的標準，容易產生電磁感應，造成二次雷擊；④重要設備的機房和進入機房的金屬線未能作好屏蔽措施，極容易產生感應雷，造成設備的損壞；⑤防直接雷的措施不夠健全，有的達不到規定保護范圍，也有的長期暴露在外，年久失修，已經起不到保護的作用；⑥防雷設施的用材也有很多不規范的地方，這些都為防雷工作帶來安全的隱患。

高速公路防雷措施的探討

1預防直擊雷措施

高速公路很多的建筑物地理位置都比較空曠，有的就在荒郊野外，遭受雷擊的頻率較高，有的是24h都有人值班。高速公路休息室服務站是人員密集的場所，收費所和辦公樓內都裝有機電設備、微電子設備，因此按國家防雷規范《建筑物防雷設計規范》GB50057－94的規定，都必須采取防直擊雷措施．一般防直擊雷措施都采取避雷針和避雷帶相結合的方式，既采用ф8mm的圓鋼做成避雷帶，以房屋的主鋼筋相連，用房屋的地基做地極，形成一個大的接地網。由于許多的辦公樓上都裝有衛星天線等通信設備，因此還必須加裝避雷針，避雷針的高度要高于天線等通信設備。

2預防感應雷措施

2.1供電系統的防雷

電源系統的防雷可根據不同的場所、不同的需要和儀器的精密程度來設計SPD型號，在電源的保護上也可根據設備的重要程度和耐壓程度來選擇電源的幾級防護。

（1）電源的第一級防護：在配電室低壓輸出處安裝第一級電源保護器。

（2）電源的第二級防護：在監控機房，計算機總機房等的電源配電箱處安裝電源避雷器作為二級防護，防止較強雷電流的沖擊，削減大部分雷擊電流能量，保護整體電器系統的基本安全。

（3）電源的三級防護：由于第一、二級的避雷器在強大的雷電流的沖擊下，會產生較高的殘余的電壓，對后一級的一些較敏感的，較脆弱的設備來說，仍有很大的危險，第三級的作用就是為了降低前一、二級避雷器在泄流的過程中所產生的殘壓和防止后端線路的二次感應雷電流，保護電氣回路中所產生的過高浪涌過電壓，確保重要區域的電子設備的安全，收費站、監控室、通信機房等是整個系統的核心，雷電的防護更為重要，以上的設備電源的進線端都應安裝上第三級電源避雷器。

（4）電源的第四級防護：第四級保護作用是防止過電流和浪涌電壓對重要精密設備造成的損害而采取的精細保護措施，對重要設備所進行的重點保護，比如集線器、轉換器、交換機、服務器等設備的電源進線前分別加裝第四級電源保護器。

2.2電源避雷器的配置

第一級保護使用雷電通流量≥100KA或≥60KA的電源避雷器SPD1，安裝在總配電柜上，作為第一級防護。在各重要用電區域和各個機房的分配電箱上安裝一套雷電通流量＝40KA的電源避雷器SPD2，作為第二級電源保護。在UPS前安裝一套雷電通流量＝20KA單相電源避雷器SPD3，作為電源的三級防護。

在UPS后或精密設備前和收費亭的配電箱處安裝一套雷電通流量在20KA－10KA的單相電源避雷器或通流量在10KA電源避雷插座SPD4，作為第四級電源防護。在攝像頭頭部低壓直流供電線路兩端各安裝一只雷電通流量≥5KA的低壓浪涌保護器SPD4，以保護低壓直流供電線路安全。

2．3視頻信號傳輸線路的雷擊防護措施

在攝像機的視頻輸出端到監控室設備的視頻輸入端應安裝視頻信號避雷器各一只，以保護攝像頭及相關的設備。各個避雷器應就近做好接地，綜合接地要求小于1．0歐姆。

采取屏蔽的措施，實施等電位連接

利用建筑物的結構主鋼筋，圈梁作可靠的電器連接，并組成等電位的連接網絡，與金屬門窗、金屬框架等較大的金屬構件相連，與共用接地系統連接，行成“法拉第籠”。

對安裝有電子信息系統的建筑物要利用房屋結構的鋼筋做成等電位的連接，形成良好的屏蔽效果，在機房內還要敷設閉合等電位連接網，將室內所有的機柜、機架、機殼、防靜電地板、天花板的金屬構件作可靠的接地，進一步減少雷電電磁脈沖的危害。

所有的暴露于室外的供電電纜，信號線都要采取屏蔽措施，可使用屏蔽電纜線，可穿金屬管，保持全線貫通，埋地敷設，并重復接地。但電源線和信號線不能同穿一個金屬管，必須符合綜合布線的有關規定。

建設良好的接地系統

無論是避雷針還是避雷器都離不開接地系統，所有的防雷措施都要通過地線系統將雷電流泄入大地，因此良好的接地系統是做好防雷工作的重要的方面。從目前的狀況分析，最好的接地系統就是利用建筑物的基礎作為接地極，并與路面的鋼筋網相連，形成一個大的自然接地體，這樣不僅有效地節約成本，還能夠把接地的阻值降到最小，達到泄流的最佳效果。在自然接地體達不到規范要求時，可增加人工接地體。

總之，高速公路的防雷工程是一個復雜系統工程，需要綜合的全面的設計，合理的施工，以達到更好的防雷效果。這還有待于高速公路的管理部門和防雷單位的共同努力。