高速公路机电系统防雷技术问题分析

高速公路机电系统防雷技术问题分析
摘要：随着我国经济发展速度越来越快，近几年高速公路已经成为了人们日常出行中不可或缺的一部分。

高速公路中涉及的机电系统使用质量随之有着明显的进步。

在高速公路中机电系统开展一体化工作，其包括了收费、照明以及通信设备，在当前的发展中占据极为重要的地位。

但是近几年高速公路的机电系统在使用过程中其使用质量一般，甚至出现了雷击事件，由此可见，高速公路系统的防雷技术在当前显得尤为重要。

关键词：高速公路；机电系统；防雷技术
引言：高速公路机电系统所涉及到的设备数量相对较多，每一个机电设备在使用时均有着不可被忽略的作用和价值。

机电设备一体化系统稳定工作是保证高速公路在当前能够正常运行的最重要内容之一。

然而根据我国现阶段所有的高速公路运行效果进行分析能发现，大多数的高速路机电系统都遭受过不同程度的雷电侵袭。

目前做好高速公路机电系统的防雷工作极为重要。

一、高速公路机电系统防雷技术问题
在当前开展高速公路机电系统防雷过程中能发现，其主要存在以下问题：第一，防雷接地系统尚未完善；第二，防电工程质量；第三，接地系统存在漏洞。

二、高速公路机电系统防雷技术对策
在当下开展高速公路机电系统防雷的过程中，应明确做好机电系统防护工作是一项持久战，不仅要避免雷电干扰，同时也需要防止雷击。

在进行防御系统的建设过程中，应考虑到以下几种不同对策：
1.科学防雷体系的设计
所有的高速公路均应采用隔绝、均压等不同的方式进行共同防雷。

要求在防雷设计标准中，根据不同地区的实际情况，设计出属于该地区发展的、科学的、
合理的防雷装置。

通过连接接闪器以及引下线等不同方式配合我国防雷工作开展
要求，做到将雷电完全导入到地下。

收费站中应在摄像机上设置避雷针，同时做
到科学、有效地设计防雷击系统，防止摄像机在摄像过程中受到雷击，导致的拍
摄质量下降。

在雷电防护设计过程中，还可以简单将其分为两种不同的雷电防护
分别是感应雷防护以及直击雷防护。

（1）直击雷的防护技术
在进行直击雷防护过程中，可以通过以下三种方法进行防护：第一，灵活应
用接地体。

所谓接地体指的是在土壤中本身具有流散作用的导体。

在使用接地体
进行直击雷防护过程中，根据不同地区的地理状况分析，形成共同的连接成地网。

地网布置过程中，根据实际情况进行地网种类的选择。

在大多数情况下选择的是
环形地网与附近相连接，这种方式能够在遇到直击雷时保持电流的分散，避免高
速公路机电系统的设备受到过强的压力。

灵活应用接地体积垂直于地面的高度为
2m，而埋深距离为1m，地基与地基之间的间隔在4m以上，只有具有足够的空间
使用时，其使用质量能够得到提升，而水平接地的深度则需要高超过1.2m，如果
周围有建筑，则需要在建筑外延伸45m的长度，在建筑结构材料选择过程中应选
择钢筋。

第二，引下线的应用。

引下线存在的意义是当遇到直击雷可以直接将电
流向地下导入。

应注意引下线的数量至少保持两个以上，才能够充分发挥出引下
线的作用。

而在进行引下线排布时，应选择对称的方式在建筑周围进行排布。

引
下线之间的距离则要保持20m以内，可以利用焊接的方式进行相互之间的连接。

但是在焊接过程中一定要确保焊接的均匀性。

如果该地区高速公路的建筑物属于
框架结构，则需要使用钢筋作为引下线的材料。

第三，使用接闪器。

近几年我国
所产出的避雷针以及相关的避雷产品种类繁多，其中接闪器是十分常见的一种方式，无论是避雷针、避雷网格、避雷带等均可以有效地降低并且改变建筑以及机
电系统受到雷击的频率。

但是如果在建筑物上本身存在着天线等工具，可以直接
使用避雷针将电流引入到地下，这种方式也可以改变原本接闪器在日常在工作中
存在着负担较大这一问题。

（2）感应雷的防护技术
感应雷的防护工作则需要从多方面开展，这是由于感应雷能够通过多方面的
渠道直接进入到建筑物中。

例如，常见的网络线，电缆等在进行。

由于电缆在进
行传输消耗过程中，其传输消耗较少，并且整体的传输距离较长，十分容易受到
感应雷的影响，进而呈现出电机损坏这一现象。

通过调查研究以及数据调查进行
分析，由于感应雷出现导致的事故比例占据我国高速公路机电系统发生雷击案件
的70%以上。

为此，在进行建筑物的防护过程中，感应雷防护可谓是最重要的一环。

感应雷还能够通过空间感应对通信站的感应线路造成破坏。

在大多数情况下，感应雷能够通过设备的屏蔽功能，有效地减少事故的发生，并且降低本身所需要
能耗的资源，但是纵观现阶段我国大部分的高速公路机电系统能发现，其电信系
统并没有得到有效的完善，整体体系建设不够完整，无法在短时间内承担过大的
电击压力，甚至会出现由于排查不够及时而导致的感应雷对机电系统造成极大破坏。

在防雷系统中最稳定并且成本最低的方式就是建立防雷器，防雷器也被称为
电位连接器，能够在感应雷电作用的瞬间协调两端电位，并且将其保持一致，可
以直接将电量的产生范围以及影响控制在最合理的基础之上。

防雷器本身还具有
阻燃能力，在火灾发生时防雷器并不会被干扰，更不会被点燃，能够正常的进行
运转。

不仅如此，防雷器还具有分离失效的特性，如果防雷器无法正常的运转时，会自动的断开电源，确保该已经损坏的防雷器不会对其他的设备和系统带来负面
影响。

2.选择良好的防雷材料
进行电缆的敷设时，应在最外层安装保护套目的是起到良好的绝缘效果。

电
缆绝缘过程中也应考虑到其绝缘材料的选择，应根据不同的工程选择阻抗小的电缆，并配合后续的防雷工程使用。

利用光纤传输设备。

近几年，光纤传输设备发
展速度越来越快，其价格也处于持续降低状态。

为此，高速公路机电系统防雷过
程中，在资金条件允许的情况下应选择光纤设备。

要求无论是收费站的数据或者
是图像，均可以利用光纤进行数据传输，避免在数据传输过程中受到雷电的侵袭。

使用导电性能良好地连接材料进行管理，确保双方的电位能够处于一致状态。

同
时也需要在第一时间内直接将雷电导入地下。

3.做好接地防护
由于收费站中的机械设备或是电缆材料等均属于金属物体做好接地装置进行有效地保护。

针对容易导电的部分，利用端子板与母线进行第一时间的连接。

注意电压波对防护系统的影响。

要求所有的机电系统在电缆的两端设置相应的保护设备，在条件允许的情况下利用建筑物和机电系统选择不同的连接方式，提高连接的质量，同时也能防止问题的出现。

结语
综上所述，目前我国高速公路并没有形成一套完整的、固定的机电系统防雷设计，主要原因是高速公路在应用的过程中受到各种不同因素的影响，常见的包括技术、人才资源等方面。

为此，在开展防雷设计过程中，应对地形、地势、环境、气候以及设备型号等提出一系列的要求。

为了更好地提高高速公路机电系统的防雷效果，需要根据不同地区的实际情况选择最佳的设计方案，既可以提高高速公路的应用高速公路质量，也可以避免由于机电系统出现了雷击事件影响基础设施建设以及工作人员的生命安全。

参考文献
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