高速公路机电系统防雷设计
高速公路机电系统过电压保护与防雷接地设计
（． １内蒙古气 象科 学研究所 呼和浩特 ００５ ； ２南 京信息工程大学 １０１ ． ３ 内蒙古雷 电预警防护 中心 ．
摘
南京 ２０４ ； １０４
呼和浩特 ００５ ； ４ 内蒙古巴彦淖尔市气象 局 内蒙古 巴彦淖尔 ０５０ ） １０ １ ． １１０
ｔ ｎ ，ｅｅ ｔ ｎ ｃｅ ｕ ｐ ｎ ，ｗｈｃ ｐ ｏ ｅｔ ｉｈｎ ｎ ｔ ｋ ｓ ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｈ ｅｏ ｅ ｖ ｌ ｇ ｎ ｉｈ ｎｎ ｒ ｔｃ ｏ ｆｅ ｐ ｅ ｓ ａ ｅ ｔｏ ｉ ｓ ｌ ｒ ｉ ｑ ｉｍｅ ｔ ｏ ｃ ｏ ｉｈ ａ ｒ ｎ ｌ ｔｉ ｇｓｒ ｅ ．Ｉ ｓ ａ ｅ 。ｔ ｖ ｒ ｏｔ ｅａ ｄ ｌ ｔｉ ｇｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ｏ ｘ ｒｓ ｗ ｙ ｅｃ ｒ ｏ ｇ ｉ ｈ ａ ｇ ｉ ｌ
一
，
传导耦合必须在雷电流与电子设备之间存在完整的电路
随着电子技术 的发展 ， 电灾害 已被 国 际电工 委员 会 雷 （ Ｃ 称为“ Ｉ ） Ｅ 电子化时代的一大公 害”１。高速公路机 电系统 …
的特点是点多 、 面广 、 线长 ， 弱 电设 备遍 布全路段 ， 强 其建 构 筑物常常为附近最高点并且 由于高速公路 的路基 、 面施 工 路 而造成 了公路沿线的土壤 电阻率变化 。 这些都是雷击 或雷电 感应的薄弱点。从 我国第一条 高速公路投运至今 ， 机电系 其 统都不同程度地遭受过雷 电侵害 。轻者 部分设备 被雷 电击
Ｆ ＮＧ ｙ ‘ Ｅ Ｘｕ ｕ ・ Ｌ Ｕ ａ ｄ ｎ ２ Ｉ Ｘｉｏ ｏ ｇ ・ Ｌ ｈｑ ｎ Ｉ Ｚ ＮＧ ｕ４ Ｕ Ｓ ｉ ｉｇ ＨＡ Ｒｉ
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高速公路机电设施防雷接地技术模版
高速公路机电设施防雷接地技术模版一、前言防雷接地技术在高速公路机电设施中起着至关重要的作用。
它能够保障设施的正常运行，提供稳定的电力供应，同时还能保护设备和人员的安全。
为了实现高速公路机电设施防雷接地的有效管理，需要采用科学、合理的技术方案。
本文将针对高速公路机电设施防雷接地技术，总结出一套适用的模版。
下面将分别对接地技术的选材、埋设、测量和维护等方面进行详细的介绍。
二、选材（1）导体选择接地导体是高速公路机电设施防雷接地系统中至关重要的组成部分。
在选择导体材料时，应考虑到导电性能、耐腐蚀性和可靠性等因素。
常见的导体材料包括铜、铝和镀铜钢等。
需要根据具体的工程需求确定最合适的导体材料，并确保导体具有足够的导电性能和耐腐蚀性。
（2）接地电极选择接地电极是高速公路机电设施防雷接地系统中起连接导体与大地的作用。
接地电极一般采用金属材料，如铜或铝等。
此外，还需要考虑接地电极的数量和位置。
根据设计要求，确定接地电极的数量和布置方式，保证接地系统的可靠性。
三、埋设（1）导体埋设导体的埋设是高速公路机电设施防雷接地系统中重要的一环。
埋设导体时需要考虑导体的长度、埋深和间距等因素。
一般来说，导体的埋设应符合设计要求，确保导体与大地之间的接触面积最大化，并保证导体之间的间距合适，以提高接地系统的效果。
（2）接地电极埋设接地电极的埋设也是高速公路机电设施防雷接地系统中不可忽视的一环。
接地电极的埋设需要根据设计要求来进行，一般要求埋设深度在1.5米以上，确保接地电极与大地之间有良好的接触。
此外，还需要注意接地电极的间距，保证接地系统的稳定性和可靠性。
四、测量（1）接地电阻测量接地电阻是评估接地系统效果的重要指标之一。
为了保证接地系统的稳定性和可靠性，需要对接地电阻进行定期的测量。
常用的测量方法有电阻法和周转法等。
通过测量接地电阻，可以评估接地系统的设计和埋设情况，并采取相应的措施进行改进。
（2）接地电位测量接地电位是指接地系统与大地之间的电位差。
浅议高速公路机电系统防雷措施
浅议高速公路机电系统防雷措施摘要：高速公路防雷工程是一项非常复杂的系统工程，应在实际工程设计和施工过程中，综合考虑整个机电系统的防雷方案，在技术参数的确定、防雷产品选型、施工材料的选取、施工工艺考究、防雷器安装技巧等方面都值得我们深入的研究和探讨，同时还应当因地制宜，结合实际情况，细致周密的设计相应的防雷方案，力争取得防雷工程投资少、防护全面、配置合理、性能优良、维护方便，使整个高速公路机电系统运行稳定可靠。
关键词：高速公路机电系统防雷技术近年来高速公路机电系统防雷已经发展到综合防雷工程的新阶段。
防雷工程是一个系统工程，它包括直击雷的防护、等电位连接措施、屏蔽措施、规范的综合布线、安装防感应雷击的电涌保护器（SPD）、完善合理的接地及公用接地系统六部分组成。
因此，我们既要防止直击雷：依靠合格的避雷针（带）系统；也要防止感应雷及雷击电磁脉冲：采用完善的综合防雷手段和安装电涌保护器（SPD）系统。
二者有机结合，相互补充，构成一套完整的防雷体系。
1 设计方案依据高速公路综合防雷在设计时主要采用以下一些标准，供设计时参照。
（1）IEC61024：《建筑物防雷》；（2）IEC61312：《雷电电磁脉冲的防护》；（3）GB50057-1994：《建筑物防雷设计规范》（2000年局部修改版本）；（4）GB50174-1993：《电子计算机机房设计规范》；（5）GB/T50311-2000：《建筑与建筑群落综合布线系统工程设计规范》2 高速公路综合防雷的原则高速公路的综合防雷设计应考虑环境因素、雷电活动规律、系统设备的重要性、发生雷灾后果的严重程度，分别采取相应的防护措施。
（1）在进行综合防雷设计时，应坚持全面规划、综合治理、优化设计、多重保护、技术先进、经济合理、定期检测、随机维护的原则，进行综合设计及维护。
（2）高速公路综合防雷系统的防雷设计应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。
高速公路防雷设计规范
ICS 07.060备案号：A 47QX高速公路防雷设计规范Design code for protection of highway against lightning（征求意见稿）（本稿完成日期：2007年11月12日）中国气象局 发布目次前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 雷电保护分区及雷暴日等级划分 (3)4.1雷电保护分区 (3)4.2地区雷暴日等级划分 (3)5 高速公路设施防雷设计 (3)5.1一般规定 (3)5.2建筑物雷电防护措施 (3)5.2.1直击雷防护措施 (3)5.2.2建筑物雷击电磁脉冲防护措施 (5)5.2.3共用接地系统 (6)5.2.4加油（汽）站的雷电防护措施 (6)5.3高速公路机电系统雷电防护措施 (7)5.3.1各类机房雷电防护措施 (7)5.3.2收费系统雷电防护措施 (7)5.3.3交通监控系统雷电防护措施 (8)5.3.4通信系统雷电防护措施 (8)5.3.5高速公路照明、供配电系统雷电防护措施 (9)5.3.6隧道机电系统雷电防护措施 (9)5.4 SPD的设计选用 (10)5.4.1供配电系统SPD设计选用 (10)5.4.2信号线路SPD设计选用 (11)附录A 防雷区划分原则 (12)附录B 全国主要城镇年平均雷暴日数 (13)附录C 防雷装置技术指标 (17)前言本标准的附录C为规范性附录。
本标准由中国气象局提出。
本标准由中国气象局政策法规司归口。
主编单位：江苏省防雷中心湖北省防雷中心参编单位：本标准主要起草人：冯民学王学良赵成志陈广赢刘学春吴赞平焦雪黄克俭王宏伟庞小琪何兵段振中叶志明本标准年首次发布。
高速公路防雷设计规范1 范围本标准规定了高速公路设施的雷电防护分区、建筑物的雷电防护措施、机电系统的雷电防护措施及浪涌保护器（SPD）的设计与选型。
本标准适用于高速公路的建（构）筑物、监控、通信、收费、照明、供配电及隧道交通检测与诱导系统、火灾检测与报警系统、通风及照明控制等系统的防雷设计，可供从事高速公路防雷设计、施工、验收和管理人员依照执行，其它高等级公路也可参照使用。
高速公路机电系统过电压保护与防雷接地设计
１ 前 言
高速 公路 一般是在远 离城市城 区的郊外 ， 它涉 及的地域广 阔 、 穿越 的地形复杂、 距离长 ， 且它的路基 、 路面在 施工过程之 中造成 了公 路沿线 土壤的 电阻率的变化。而高速公路 的机 电系统它是一个设备种类繁 多、 功能强大的电子系统， 它一般包括有监控 设备 、 供 电设备 、 通信和 收费设 备等 ， 又有 强 电和弱 点设备 ， 倘使 在设计或者施 工过程 中不 注重过 电保 护与防雷 接地则极易遭 受雷击 ，从 而造成整个 系统或者部分 设备 的损 坏， 给 高速 公路的 日常运 营和管理带 来极大 的困难 ， 且会造 成巨大 的经 济损失。故而， 对 于高速 公路机 电系统 的过 电压 保护与防雷接地设计 问 题 应 当 要 受 到 人 们 的广 泛 关 注 。
３ ． ４ 采用低 嗓放大器和单端 接地 法
在 实现 抗阻匹配和提 高视频信号源输 出电平 的过程中， 可 以采用噪 声较低 的放 大器来提 高系统本 身的抗干扰 能力，也可 以通过单 端接地 法、 在视 频信号 的传输 回路 中接入高频变压器来抑制低 电位的干扰这些 都能很好的解决视频干扰现 象的出现 。同时还要做好 设备的接地工作 ， 对 于电量强弱不同的设备要分开布设， 保持一定的距离。
输 的过程 中， 很 容 易 产 生 高 强 度 的二 次 谐 波 ， 这 些 谐 波 的 强 度 虽 然 比基
工作效率 。
波 强度低很 多， 但是其频 带相对来说还 是 比较宽 的， 经过实验 人员 的多 次研 究发现 ，这种高频噪声 干扰 的谐波和 基波 的平均 频率都在 ４ ５ ＭＨ ｚ 以内， 其 产 生 的信 号 干扰 在 监 控 系 统 的显 示 设 备 中 是 呈 现 雪 花 点和 高亮 点 的现 象
高速公路机电系统防雷技术规范
ICS 91.120.40M04中华人民共和国国家标准GB/T XXXXX—XXXXXXXX - XX - XX发布XXXX - XX - XX实施目次目次 (I)前言 (III)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 一般规定 (3)5 直击雷防护 (4)6 雷击电磁脉冲防护 (5)6.1 等电位连接 (5)6.2 屏蔽 (6)6.3 隔离界面 (6)6.4 电涌保护器(SPD) (6)7 防雷装置的检测和维护 (10)7.1 检测与验收 (10)7.2 维护 (10)附录 A （规范性附录）地闪密度修正值与雷电活动强度等级划分 (11)附录 B （规范性附录）防雷区的划分 (12)附录 C （资料性附录） M型等电位连接方式示意图 (15)附录 D （规范性附录） SPD的分类 (17)附录 E （资料性附录） SPD的接线形式 (18)附录 F （资料性附录）低压电气设备的绝缘耐冲击电压额定值U w (25)参考文献 (27)前言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。
本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由全国雷电防护标准化技术委员会（SAC/TC 258）提出并归口。
本标准起草单位：。
本标准主要起草人：。
高速公路机电系统防雷技术规范1 范围本标准规定了高速公路机电系统雷电活动强度等级的划分、防雷区的划分、直击雷和雷击电磁脉冲防护的设计、施工、防雷装置的检测和维护要求。
本标准适用于新建、改建和扩建高速公路机电设施的防雷设计、施工、检测和维护。
其它等级公路的防雷设计、施工、检测和维护可以参照执行2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 18802.11 低压电涌保护器（SPD）第11部分：低压电源系统的电涌保护器—性能要求和试验方法GB/T 18802.12-2014 低压电涌保护器（SPD）第12部分：低压配电系统的电涌保护器选择和使用导则GB/T 18802.21 低压电涌保护器第21部分: 电信和信号网络的电涌保护器（SPD）性能要求和试验方法GB/T 18802.31 低压电涌保护器特殊应用（含直流）的电涌保护器第31部分：用于光伏系统的电涌保护器（SPD）性能要求和试验方法GB/T 21714.4-2015 雷电保护第4部分建筑物内电气和电子系统GB 50057-2010 建筑物防雷设计规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
高速公路机电系统防雷设计探析
口着手 准 备 ， 由外 围将 雷 击 电 压 、 电流 引导 入 地 ， 大 限度 地 保 护 最 电子设 备 。如 收 费站广 场 、 费亭 及监 控机 房 等处 的 综合 防 雷 ， 收 还 应 完善 好 电位连 接 与共 用接 地 系统 。
随着 我 困 高速 公路 里程 的迅 速增 加 ． 高速 公 路中 所广 泛 应 用 雷 电通 道 中 的高 温 酿 成 火灾 ； ３ 机 械 性 质 破坏 ， 电的 热 效应 会 （） 雷 的诸类 型机 电系统 也承 担着 越 来越 繁 重的 任务 。高速 公路 机 电 系 导致 雷 电通 道 中各类 结 构缝 隙 出现 空气 膨胀 、 质分 解 等现 象 ， 物 以 统 主要 由通 信 、 费、 收 监控 以及 隧道 通风 照 明等 弱 电或 强 电设 备系 致 于被 雷击 物 体 内部压 力过 大 ， 受严 重破 坏乃 至爆 炸 。 遭 统 构成 ， 由于 电子 设 备 绝缘 强 度 低 、 电压 耐受 力 较 差 ， 穿越 多 过 在 而对 高速 公路 机 电设 备 构成 雷击 威胁 的 主要 是 直击 雷 与感 应 雷 区和 强雷 区 时 ， 电 设备很 容 易 受到 雷 电的干 扰 。 入侵 形 式可 雷 。 者是 指 雷 电产 生 时 的 巨大 电流 ， 机 其 前 由于地 电位 的骤 升形 成 巨大 分 为 ２ ： 电经 金 属 管线 或 地 线 直接 传 导 ， 使 设 备损 毁 ； 电 的 电位 差 作用 ， 成机 电设备 和 建筑 物 的损 毁 ， 种 雷 致 雷 造 严重 时或 防护 不 当 电磁 电脉 冲 由于 电容 性 、 电磁 场 或 电阻性 等 耦合 因 素感 应 到金 属 会 造 成人 员 伤 亡 。后 者 即 感应 雷 、 雷击 电磁 脉冲 （ Ｅ ） 主 要 是 Ｌ ＭＰ ， 管线 或地 线 生产 浪涌 引发 设 备损 毁 。雷 电干 扰 的结 果就 是 设备 元 通 过 电源 供 电线 路 、天馈 线 以及 信 号数据 传 输线 等侵 入 通道 叠 加 器件 寿命 降低 ； 备损 坏 、 设 数据 丢 失 、 系统 瘫痪 ； 重者 可 能造 成 人 于 线路 信 号之 上 ， 由此 形 成 的瞬 间高 电压 脉冲 极 易造 成 弱 电机 电 严 员伤 亡 。 有效 预 防以 上事 故 的出现 ， 更应 当注 意在 高速 公路 的 设 备及 微 电子 元件 的损 坏 ， 容 易酿 成严 重 事故 。因 此 ， 要 就 很 在机 电设 设计 和施 工 中积 极处 理好 机 电设 备防 雷接 地 问题 ，强 化 防雷 薄 弱 备 防雷 工程 应 将感 应雷 作 为 防范 重 点予 以落 实 ，从雷 击 的各 侵 入
高速公路机电系统防雷问题探讨
雷 击 线 路 附近 的地 面 或 建 筑 物 时 ，会 在 线 路上 出 现感 应 雷 过 电压 。 先 导 阶段 ：先 导 通 道 中 充 满 负 电 荷 并 对 导 线 产 生 静 电感
应 ，使在先导通道附近的导线上积累起异号 的正束缚 电荷。
主 放 电 ：先 导 通 道 中 的 电荷 自下 向上 被 迅 速 中 和 ，导 线
电 凰 ｕ焘 Ｎ
上 的束缚 电荷将 瞬时变为 自由电荷 ，形成过 电压波 向两端传
播 。线 路上 感 应 的过 电压 如 下 ：
此 线 路 上 的 静 电感 应 过 电 压一 般 为 几 十 万伏 ，过 电压 波
将 向两端传播 ，危及 电气设备。同时 ，铁塔附近的线路或建 筑物内线路 ，如果在布线时出现闭合或开 口式环形布线 ，则
＝
因此 ，感 应 雷 过 电压 Ｕｇ 幅值 达 ３ ０ ４ ０ Ｖ。 的 ０ ０ｋ
云间和 云对地 的放 电比直击 雷出现的概率 大得多 ，并能
产 生 与 直 击 雷 类 似 的 电磁 效 应 ，对供 电线 路 、 信 号 线 路 产 生
（ ． ×１ Ｉ２ ×１０ １９ ７ｋ ０ ２ ０× ｎ ） ０ ３ ．（Ｖ）
很高感应过 电压 ，击毁设备 。另外 ，雷 电直接击中线路 ，雷 电波沿着线路传播过程中 ，也将危及设备的安全 。
雷击铁 塔后 ，雷 电流沿 着铁塔 入地 处的地 电位 升高 ，
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Ｉ 她信产 中 息业 国
存在问题
◆高速公路机 电系统 中防雷部分的设计普遍存在 系统 方
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设 铁 塔 的单位 长度 电感 为Ｌ ＝１ ６ Ｈ／ ０ ．９ ｍ，塔 高 为
高速公路机电系统防雷设计与施工
高速公路机电系统防雷设计与施工摘要：本文对高速公路收费、通信、监控三大机电系统的防雷装置、等电位连接、共用接地体设计方案和施工技术要求等进行分析探讨，为高速公路机电系统防雷工程配置合理、性能优良，实现系统运行的稳定可靠等提供理论参考。
关键词：高速公路；机电系统；防雷工程；设计；施工中图分类号：u412.36+6文献标识码： a 文章编号：引言高速公路涉及地域广、路线长，多位于野外和空旷地带，地形复杂，收费站区、服务区和道路设施、设备均为道路上孤立建筑物，且供电、通信、监控、收费等公路机电系统融合了先进的传感技术、通信技术和计算机技术，为一个功能强大的电器、电子系统，极易遭受直接雷击和雷电电磁脉冲危害，一旦遭受雷电灾害，即可造成公路设备损坏和系统瘫痪。
河南省3-10月多有雷电发生，境内高速公路每年都有不同程度的雷击事故，不仅使高速公路设施设备遭受巨大损失，而且直接影响高速公路系统的安全运营和人员生命、财产损失，2009年8月17日凌晨，宁洛高速公路平顶山南收费站发生雷击事故，收费站设备遭雷击瘫痪，经过近14小时的现场设备维修调试后，收费站才逐渐恢复正常运行，而在同一天的雷电天气中，许平南高速公路多处收费站遭遇了不同程度的雷击。
因此，加强高速公路机电系统的综合防雷设计和施工建设十分重要。
1 高速公路机电系统易遭雷击原因分析高速公路机电系统点多、面广、线长，系统设备主要分布在收费站（收费棚、监控室、变配电房）、隧道（包含隧道广场）和公路沿线外场监控设备，兼有强电设备和大量的通信、监控及传感等弱电设备，但一直以来公路管理部门及工程建设部门都未重视高速公路机电系统设计和施工中的强电和弱电设备的防雷问题，接地要求不高，接地处理更是简单，使公路机电系统易遭受雷击的薄弱环节较多，尤其受感应雷和反击雷危害最大。
高速公路所经之地通常地势平缓，因而收费站建筑物就成为旷野区域的最高突出点，再加上收费站周围安装的高杆灯，更易引雷；而且收费站供电线路多采用架空电缆，在一定程度上加剧了雷电波经供电线路入侵用电系统的机率。
浅析高速公路机电三大系统的防雷保护技术
i l一裂器N EYV A L L E J L浅析高速公路机电三大系统的防雷保护技术许志斌(西安金路交通工程科技发展有限责任公司陕西西安710077)毫子科学[摘要]有针对性地阐明高速公路机电j大系统应采取的合理的防雷技术，以确保高速公路机电三大系统安全可靠地运行，使其更好地服务于公路交通事业。
[关键词】雷电高速公路机电三大系统电磁干扰屏蔽防雷保护技术中图分类号：TP2文献标识码：^文章编号：1671—7597(2008)0820021—01一、一、孳I青高速公路机电三大系统的防雷问题，与所有的电力和工业设备上的都很相似，要求有较高的安全性、可靠性。
因此，防雷系统设计和设备选购的基本原则是根据防护对象的性质、发生雷击事故的可能性及其后果，从接闪功能、分流影响、屏蔽作用、均衡电位、接地效果、合理布线等角度出发，综合运用分流、均压、屏蔽、接地和钳位保护等主要防雷保护技术措施，以及其它必要措施，构成～个完整的防护体系，以防直击雷、雷电感应、雷电波入侵对高速公路机电系统造成的危害。
二、高速公路机电三大系统防■保护的主要技术措施(一)监控系统的遥控摄像机、可变限速标志板、门架式i盯变情报板、气象检测器等外场监控设备及收费系统的广场遥控摄像机，应加装避雷针且应就近接地，将直击雷所产生的雷电流分流入地，而不使其流过被保护的机电设备和部件。
(分流措施)。
(二)通信系统的路侧紧急电话通话柱外壳以及紧急电话电缆金属护套应接保护地线，以消除雷电电磁波干扰影响。
(接地措施)。
(三)监控系统的外场监控设备用的配电箱或设备箱电源引入端，应加装单相或三相电源防雷器，将侵入电源系统的冲击过电压钳制到允许的程度。
防雷器的接地端应该就近接机壳或接地。
(钳位措施)。
(四)监控系统的外场遥控摄像机及收费系统的广场遥控摄像机的控制信号引出端、监控系统的低速率数据设备(可变限速标志板、门架式可变情报板、车辆检测器、气象检测器)的数据传输通道引出端，均应加装信号防雷器，将可能侵入电子系统的冲击过电压钳制到允许的程度。
高速公路机电设备防雷技术
电力电子 • Power Electronics230 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering 【关键词】高速公路 机电设备 防雷技术 现代化信息技术的快速发展，高速公路中应用很多电子设备，通过这些电子设备可以有效的进行电子内容的传输，同时也可以依据不同的电子设备进行监控、收费等内容，特别高速公路的地域广，所处的地形复杂，所安置的强电设备易遭雷电的干扰。
所以在高速公路设计与施工过程中，要注意机电设备的防雷性，加强对高速公路机电设备防雷技术研发。
1 雷电对高速公路机电设备的危害 雷电是正常的自然现象，受大气中冷热空气摩擦而产生的一种不同极性的一种放电现象，在此过程中，还会产生高电压、大电流等现象，强电设备极易遭受迫害，以被列入侵害电子的一大公害。
雷电是一种破坏力极强的干扰源，它会对高速公路的机电设备造成以下损害：首先是直击雷，强大的电流，会使地电瞬间增高，所产生的的电位差可以造成对人伤亡，对物不可磨灭。
其次是感应雷，感应雷是通过电线等通信设备，将电流入侵到机电设备中，造成多机电设备的冲击，极易出现电路被烧毁等现象。
2 高速公路机电设备接地技术 2.1 防雷接地 当高速公路被雷电击中后，高速公路上机电设备就会行成直击电和感应过电等危害。
为了保证雷电能够安全地泄到大地中，所以，高速公路要装有相应的防雷接地装置，这样才能确保雷电有效的泄入大地之中。
2.2 交流电源防雷接地 变压器是机电设备交流电源的一种，特别是变压器通常安置室外，与电网相连。
当线路发生雷击时，雷击会通过线路向变压器进发，为了确保变压器等设备的安全，可将变压器中性点接入地下进行使用，平常可以向机电设备供220V 电压，当发生雷击事故时，可以有效地跳闸对设备进行相应的保护，确保高速公路机电设备的安全。
没有装置变压器的机电系统，为防止雷击对机电设备侵袭与破坏，可以在电源系统和供电电源间中加入电涌保护器，这样就会将雷击的强力脉冲分解成不同电压分流，降低雷电对机电设备的损害。
高速公路机电系统防雷措施及设计原则
ｓ ｅ ｉ ｒ ｏ ｕ ｓ ｈ ａ ｒ ｍ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｏ ｆ ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｗａ ｙ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｎ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｈ ｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ； Ｅｌ ｅ ｅ ｔ ｒ ｏ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ； Ｌｉ ｇ ｈ ｔ ｎｉ ｎｇ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ 项 非 常 复 杂 的系 统 工 程， 应 在实 际工 程 设 计 和 施 工 过 程 中 ， 综 合 考 虑 整
它包 括直击 雷 的 防护 、 等 电位连 接 措 施 、 屏 蔽 措施 、 规范 的综合 布 线 、 安 装 防感 应 雷击 的 电涌 保 护 器 （ Ｓ Ｐ Ｄ ）、 完 善 合 理 的 接 地 及 公用 接地 系统 六 部 分 组 成 。因此 ， 既要 防止 直击 雷 （ 依 靠 合 格 的避雷 针／ 带 系统 ） ， 也要 防 止感应 雷及 雷击 电磁 脉 冲（ 采用 完善
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｐｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐｌ ｅ
Ｌ ｉ Ｂｉ ｎ ｇ
（ Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ， Ｗｅ ｓ ｔ Ｂ ｒ ａ ｎ ｃ ｈ ， Ｘ ｉ ｈ ｎ ７ １ ０ ０ ６ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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深度探讨高速公路机电系统的防雷技术
ห้องสมุดไป่ตู้
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墨圆
深 度 探 讨 高速 公 路 机 电 系统 的 防雷 技 术
张 疆
（ 西安金 路交 通工程 科技 发展 有限责 任公 司 陕 西西安 ７ ０ １ １ ６） ０ 摘 要： 本文基 于笔者 多年从 事高速公路机 电 系统设计维 护的相关 工作 经验 ， 以高速公路机 电 系统的防雷技术 为研 完对象 ， 凡探讨 了雷电 防护的设计 思想及技 术措施 ， 全文是笔者长期 工作 实践基 础上的理论升 华， 相信对从事 相关工作的 同行有 着重要 的参考价值和 借鉴意义 。 关键词 ： 高速 公路 机 电系统 防 雷 中 图分 类 号 ： ４ Ｕ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ：６ ２ ３９ （０ ＯＯ （） Ｏ０ —０ １ ７－ ７ ｌ２ １）９ａ－ １ ３ １ 随 着 我 国 高 速 公 路 事 业 的 迅 猛 发 展 ， 其 中 地 电位 反 击 也 是 传 导 雷 中的 一 种 ； 雷 高 速 公 路 机 电 系 统也 发 挥 着 越 来 越 重 要 的 电击 中附 近 建 筑 物 或 附近 其 他 物 体 、 面 ， 地 作用。 高速 公 路 机 电系 统是 由通 信 系统 、 收 导 致 地 电 压 升 高 ， 在 周 围形 成 巨大 的 跨 并 雷 费 系 统 、 控 系 统 、 道通 风 照 明等 各 分 系 步 电 压 。 电 可 能 通 过 接 地 系 统 或 建 筑 物 监 隧 统 共 同构 成 。 所 周知 ， 电具 有 极 大 的破 间的 线 路 入 侵 雷 电 延 建 筑 物 内 部 设 备形 成 众 雷 坏性 ， 电压 高达 数 百 万 伏 ， 间电 流 可 高 地 电位 反 击 。 其 瞬 达 数十 万 安 培 。 入侵 形 式 主 要 有 两 种 ： 其 一 感应雷（ 电波感应）发生雷击时 ， 雷 ： 雷 种 是通 过 金 属 管 线 或 地 线直 接 传导 雷 电致 电电 磁脉 冲 （Ｅ Ｌ ＭＰ 在 上 述 有 效 范 围 内 ， ） 在 损 设 备 ； 种 是 闪 电 通 道 及 疏 流通 道 的 雷 所 有 的 导 体 上 产 生 足 够 强 度 的感 应 浪 涌 。 一 电 电磁 电脉 冲 以 电 阻性 、 容 性 、 感性 及 因 此 分 布 于 建 筑 物 内 外 的 各 种 电 力 、 息 电 电 信 电磁 场 等 耦 合 方 式 感 应 到金 属管 线 或 地 线 线 路 将 会 感 应 雷 电 而 对 设 备 造 成 危 害 。 生 产 浪 涌 致 设 备 （ 大 部 分 雷 电 损 失 由 这 绝 开 关过 电压 ： 于 雷 击影 响 ， 关上 电 由 开 种 感 应 引起 ） 雷 击 所 造 成 的 破 坏性 后果 体 压 瞬 时 升 高 ， 成 影 响 是 直 接 烧 毁 空 气 开 。 造 现 于 下 列 三 种 层 次 ： １ 人 员 伤 亡 ， 备 损 关 ， 线 路 断 电 ， （） 设 使 系统 不 能 正 常 运 行 。 坏， 系统 瘫痪 ；２ 设 备 或 元 器 件 寿 命 降 低 ， （） （ ） 输 或 储 存 的 信 号 、 据 （ 拟 或数 字 ） ２雷电防护设计思想及措施 ３传 数 模 受到干扰或丢失 。 ２． 直击雷 的外 部 防护措 施 １ 虽然 有 不 少 专 家 学 者 在 努 力 的 研 究 有 １防雷设计 说明 效 的防 止 直 击 雷 的 方 法 ， 直 到 今 天 我 们 但 系 统 防 雷 方 案 包 括 外 部 防 雷 和 内部 防 还 是 无 法 阻 止 雷 击 的 发 生 。 际上 现 在 公 实 雷 两个 方 面 如 下 。 认 的 防 直 击 雷 的 方 法 仍 然 是 ２ ０ 前 富 兰 ０ 年 外 部 防 雷 包 括 避 雷 针 、 雷 带 、 下 克 林 先 生 发 明 的 避 雷 针 。 避 引 线 、 地 极 等等 ， 主 要 的 功能 是 为 了确 保 接 其 （ ） 闪器 １接 建 筑 物 本 体 免 受 直 击 雷 的 侵 袭 ， 可 能 击 将 避雷针及其变形产品避雷线、 雷带、 避 中建 筑物 的雷 电通 过 避 雷 针 、 雷 带 、 下 避 雷 网 等 统 称 为 接 闪 器 。 史 上 对 接 闪 器 避 引 历 线等 ， 放入大地 。 泄 防雷 原 理 的 认 识 产生 过 误 解 。 当时 认 为 ： 避 内部 防雷 系统 是 为 保 护 建 筑 物 内 部 的 雷 针 防 雷 是 因为 其 尖 端 放 电 综 合 了 雷 云 电 设 备 以 及 人 员 的 安 全 而 设 置 的 。 过 在 需 荷 从 而 避 免 了雷 击 发 生 ， 以 当 时 要 求 避 通 所 要保护设备 的前端安装合 适的避雷器 ， 使 雷 针 顶 部一 定 要 是 尖 端 ， 加 强 放 电 能 力 。 以 设 备 、 路 与 大 地 形 成 一 个 有 条 件 的 等 电 后 来 的 研 究 表 明 ： 定 高 度 的 金 属 导 体 会 线 ～ 位 体 。 可 能 进 入 的雷 电流 阻拦 在 外 ， 因 将 将 使 大 气 电 场 畸 变 ， 样 雷 云 就 容 易 向 该 导 这 雷 击而 使 内 部 设 施 所 感 应到 的雷 电流 得 以 体 放 电 ， 并且 能 量 越 大 的 雷 就 越 易 被 金 属 安全泄放入地 ， 确保 后接 设 备 的 安 全 。 导 体 吸 引 。 样 接 闪 器 的 防 雷 是 因 为 将 雷 这 避雷带、 引下 线 （ 筑 物 钢 筋 ） 接 地 等 电 引 向 自 身 而 防 止 了 被 保 护 物 被 雷 电 击 建 和 构 成 的 外 部 防 雷 系统 ， 要 是 为 了 保 护 建 中 。 在 认 为 任 何 良好 接 地 的 导 体 都 可 能 主 现 筑 物 本 体 免 受 雷 击 ；起 的火 灾 事 故 及 人 身 成 为 有 效 的 接 闪 器 ， 与 它 的 形 状 没 有 什 ｌ 而 安 全 事 故 ， 内 部 防 雷 系统 则 是 防 止 感应 么 关 系 。 而 雷 和 其 他 形 式 的 过 电 压 侵 入 设 备 造 成 损 为 了 降 低 建 筑 被 雷 击 的 概 率 ， 优 先 宜 坏 ， 是 外 部 防 雷 系统 无 法 保 证 的 。 这 采 用 避 雷 网 、 为建 筑 物 的接 闪器 ， 果 屋 作 如 雷 电 对 电 气 设 备 的 影 响 ， 要 由 以 下 面 有 天 线 等 通 信 设 施 可 在局 部加 装 避 雷针 主 四个 方 面造 成 ：１直 击 雷 。 ） 导 雷 ，３感 保 护 ， 样 接 闪 器 的 高 度 不会 太 高 ， （） （传 ２ （） 这 不会 增 应雷 ，４） 关过 电压 。 （ 开 大 建 筑 的雷 击 概 率 。 雷 网 的 网格 尺 寸 应 避 直 击 雷 ： 电 直接 击 中 建 筑 物 ， 电的 不大 干 ｌ ｍ ｌ ｍ， 雷 雷 Ｏ Ｘ Ｏ 避雷 针 应 与 避 雷 网可 靠 不到 ５ ％的 能 量 将 会 从 引下 线 等 外 部 避 雷 连 接 。 Ｏ 设 施 泄放 到 大 地 ， 中接 近 ４ ％的能 量 将通 其 ０ （） ２ 引下 线 。 过 建 筑 物 的 供 电 系统 分 流 ， 中５ 其 ％左 右 的 引 下 线 的 作 用 是 将 接 闪 器接 闪 的 雷 电 能量通过 建筑物的通信 网络线缆分 流 ， 其 流安 全 的 导 引 入地 ， 引下 线 不 得 少 于 两 根 ， 余 的 雷 击 能 量 通 过 建 筑 物 的 其 他 金 属 管 并 应 沿 建 筑 物 四 周 对 称 均 匀 的 布 置 ， 下 引 道、 线分流。 缆 这里 的能 量 分 配 比 例会 随 着 线 的 间距 不 大 于 １ ｍ ， ８ 引下 线 接长 必 须 采 用 建 筑 物 内的 布 线 状 况和 管 线 结 构 而 变 化 。 焊 接 ， 引下 线 应 与 各 层 均 压 环 焊 接 ， 下线 引 传 导 雷 （ 电 波 侵入 ） 在 更大 的范 围内 采 用 ｌ ｍｍ的 圆钢 或 相 同面 积 的 扁 钢 。 于 雷 ： Ｏ 对 （ 公里 甚至 几 十 公 里） 雷 电击 中 电力 或 信 框 架 结 构 的 建 筑 物 ， 下 线 应 利 用 建 筑 物 几 ， 引 息通 讯 线 路 ， 然后 沿 着 传 输 线 路 侵入 设备 。 内 的 钢 筋 作 为 防 雷 引 下 线 。 （） 地 体 。 ３接 接地 体 是 指 埋 在 土 壤 中起 散 流 作 用 的 导体 ， 地体应采用 ： 接 钢 管 ： 径 大 于 ５ ｍｍ ， 厚 大 于 ３． 直 ０ 壁
广西广贺高速公路机电系统防雷措施
针 ，并设 置站 区地 网。站 区地 网联 合接地 电阻小 于 １ 欧姆 。 收费机房设备通 过接地分 汇流铜排连接 到通信 电力 室的总汇 流铜排最 终汇入站 区地 网。
ｌ／ ５ ｕ 和 ８ ２ ｕ 波形 的复 合型防雷器 产品 ，最大程度地保 Ｏ ３０ ｓ ／ ０ ｓ 护了收费岛上的所有机 电设备使用。
防雷 器 等 。
广 贺高速 （ 广西段 ）外场微波车检立柱接独立避雷针 ， 并在立柱基 础下设置接地 网。微波车检 防雷接地 ＜１ 欧姆 ， ０ 工 作接地＜４ 欧姆 ，防雷接地 和工作接 地分开 接地极 。微波
车检控制箱接地 ；立柱控 制箱 内用数据 、电源 防雷器进行保
护。 摄 像机
据 浪 涌 保 护器 。
微波车检
立柱顶端 的避 雷针与隧道 口的地 网相连接 ；隧道 口的车检设 备箱与隧道 口的地 网相连接 。
一
般高速公路 隧道变 电所 电源总进线端只安装８ ２ ｕ 波 ／０ｓ
形 的防雷器 。广 贺高速 （ 广西段 ）隧道变 电所的 电源总进线
端 安 装 １ ／ ５ ｕ 和 ８ ２ ｕ 波 形 复 合 型 防 雷器 。广 贺高 速 （ ０ ３０ ｓ ／ ０ ｓ 广
广西广贺高速公路机电系统防雷措施
江苏智速公路机 电系统通常会
采用多种防雷措施，广贺高速 （ 广西段 ）机 电系统对高速 公路 机电系统常用防雷措施进行了改进和优化，具体措施如下：
姆 ，工作接地＜４ 欧姆 ，防雷接地和工作接地 分开 接地极 。摄
广贺高速 （ 广西段 ）外场大 型情报板 龙 门架接２ 个避 雷
针 ， 门架 基 础 下 设 置 接 地 网 。大 型 情 报 板 的 防 雷 接 地 ＜１ 欧 ０ 姆 ，工 作 接 地 ＜４ 欧姆 ， 防雷 接 地 和 工 作 接 地 分 开 接 地 极 。情
浅谈高速公路征管所机电系统设备防雷措施
征 管所机 电Biblioteka 统设备防雷措施 何挺 福建 高速厦门监控分 中心
电位反击 ） 造成高速公路征管所机 系统的 ， 设备的绝缘被击穿。 ４ 雷 电波的侵 入 （ 、 浪涌） 雷 电波侵入 （ 电浪涌 ）是近年来 由 雷 于微电子设备的不断应用而 引起人们极大 重视的一种雷 电危害形式 ，同时其防护方 管所机电系统的线缆、 金属体等。 雷电流便 ｆ 式也不断完 善。最常见的电子设备危害不 沿着线缆或金属体进入高速 公路征管所强 是 由于直接雷击 引起的 ，而是 由于雷击发 电系统 （ 电源系统） 及弱 电系统 （ 征费系统 、 生时在电源 和信号线路中感应的 电流浪涌 监控系统 、通信 系统 ） 直接摧毁高速公路 ｆ 引起的。一 方面 由于 电子设备 内部结构高 ， 引 言 征管所机电系统的终端设备。此时雷 电的 度集成化 ， 从而造成设备耐压、 耐过 电流的 对雷 电 （ 包括感应雷及操作过电 随 着 人们 生 活 水 平的 提 高 ，汽 车 已进 ． 主要 破 坏 力 为 电流 特 性 ，而 不是 放 电产 生 。 水平下 降， ｆ压浪涌） 的承受能力下降 ， 另一方面 由于信 人家庭 ， 现代化高品质的家庭生活 ， 对高速 的高电位。 ２ 、感应雷的袭击 号来源路径增 多，系统较以前更容易遭受 公路的依赖性越来越高 。这就使得高速 公 感应雷是雷电在雷云之间或雷云对地 雷 电波侵入。浪 涌电压可以从 电源线或信 路征管所存在潜在的巨大风险 ，而高速 公 放 电时 ，强大 的雷 电流会在其周 围感应出 号线等途径窜入微电子设备 。我们就这电 路征管所机 电系统设备一旦出现故障 ，将 电磁感应现象） 并会在 源浪涌和信号 系统浪涌两方面分别讨论其 ， 会造成人们工作 、 生活极大的不便。 而产生 瞬变的强电磁场 （ 这个风险的隐患之一就是雷电对征 管所机 放 电通 道 附近 的导 线 或 机 电 设备 上 产 生 静 对弱电设备的危害。 电感应。 感应雷虽然没有直接雷猛烈 ， 但其 ①电源浪涌并不仅源干雷击 ，当电力 电系统设备的危害 。 发生的几率比直击雷高 得多。感应雷包括 系统出现短路故障 、投切大负荷时都会产 静 电感应和 电磁感应两种情况 。 生 电源 浪 涌 。 电网 绵 延几 千 里 ， 不论 是 雷 击 二 雷 电侵 害高 速 公 路征 管 所 机 ｝ ①静 电感应雷 ：带有大量负电荷的雷 还是线路浪 涌发生的几率都很高 。当距离 电系统设备的途径 云所产生的电场会在架空线路上感生 出被 几百公里的远方发生 了雷击时 ，雷击浪涌 电场 束 缚 的正 电荷 。 当雷 云 对地 放 电或 对 通过电网输 电线路传输 ，经过 变电站等衰 雷电是 云层之间大量异性电荷迅速 中 云间放电时 ， 云与大地 间的 电场 消失 （ 严格 减 ，到高速 公路征管所强电系统设备时可 和 ，或带 电云层对大地迅猛放 电的 一 自 种 说是大大减弱 ） 那 么在线路上感应出的这 能仍然有上千伏 ，这个高压只有几十到几 ， 然现象 。 产生于积雨中 ， 积雨云在形成过程 些被束缚的正 电荷也就在一瞬 间失去 了束 百个微秒 ， 一 或者不足以烧毁微电子设备 ， 但 中 ，某些云团带正电荷 ，某些云团带负电 缚 ， 电荷来不及立即流散 ， 电势能的作用 是对于弱电系统 中的微电子设备内部的半 在 荷。它们对大地的静 电感应 ，使地面或 建 下， 产生对地很高的静 电感应过 电压 ， 这些 导体元件却有很大的损害 ，随着这些损害 （ 筑物表面产生异性 电荷 ， 构） 当电荷积聚到 正 电荷将沿着线路对高速公路征管所机电 的加深微电子设备也逐渐变的越来越 不稳 定程度时 ， 不同电荷云团之 间， 或云与大 系统设备产生大 电流冲击 ，造成征管所机 ； 定 ，造成高速 公路征管所收费系统中重要 地 之间的 电场 强度 可以击穿空 气（ 一般 为 电系统设备产生不同程度的毁坏。 Ｊ数据的丢失。 ２ ３ ＫＶ／ ｍ） ５ ０ ｃ ，开始游离放 电，我们称 ②电磁感应雷 ：雷击发生在供 电线路 ②信号系统浪涌 电压的主要来源是感 之为 “ 导放电” 先 。云对 地 的先 导 放 电是 云 附近 ， 或击在避雷针、 避雷带等金属体上会 应雷、电磁干扰 、无线 电干扰 和静 电干扰。 向地 面 跳 跃 式 逐 渐发 展 的 ，当 到达 地 面时 产生强大的交变 电磁场 ，此交变 电磁场的 ｆ 由于高速公路征管所通信网络 系统点多线 （ 地面上的建筑物 ， 架空 电线等 ） 便会产生 能量将感应于线路并通过电力线缆 、传输 长受到这些干扰信号的影 响特别大 ，使传 ， 由地 面 向云 团 的 逆导 主 放 电。 在 主 放 电阶 信号线缆 、 设备 间连接线或金属体等 ， 使连 输 中的数据 产生误码 ，影响传输的准确性 段里 ， 由于异性 电荷的剧 烈中和， 雷电放 电 接在线路中高速公路征管所机电系统的电 ｆ和传输速率 。 的瞬时 电压可达 ５ ０ ０ＫＶ以上 ，闪电电流幅 子设备遭到损害 （ 由于避雷针、 避雷带 的存 ５ 、电磁波辐射 值可达 １０ ３ ０ ０ — ０ ＫＡ。瞬间释放的能量 巨 在， 建筑物上落雷机会反倒增加 ， 内部设备 雷 电发生时 ， 会产生雷电电磁脉冲。 由 大（ 千分之几秒到十分之几秒的雷 电， 施放 遭感应雷 危害的机会和程度增加了） 。 于征管所收 费系统的设备非常 灵敏 ，它极 出的能量 可达 到几 十亿瓦 特到 近千亿 瓦 ３ 高电位 反击 、 易接收微弱的信息 电磁波 ，所以更 易接收 特 ） 强大的雷电流可通过 各种线缆及金属 ， 雷 电发生 时 ，受雷击的金属体与大地 Ｊ 强大的雷电电磁脉冲信号。当高速公路征 体侵入高速 公路征管所机 电系统的设备中， 之间产生一个很高的电压，若高速公路征 管所计算机征费 系统的设备受到的 电磁干 造成机电系统设备损毁等 巨大的经济损失。 管所恰好处在这个高电位之 中，该高 电压 扰强度达到 ０・ ３ Ｓ（ ０Ｇ 高斯）时，收费系统 雷电侵害高速 公路征管所机 电系统设 就会对征 管所机系统的设备产生闪击 （ ｊ 中的数据 出错、 高 丢失及发生误动作等；当高
阳茂高速公路机电系统的防雷设计
应 雷 击过 电压 限制 到 ６ ０ Ｖ以下 。 ００ 按照第 二 类 防雷建 筑物 雷 电防护 等级 二次雷 击
参 数要 求 ， 据 雷 电分 流理 论 ， 依 可分 配 到电源线 路 系
统 的雷 电电流 为 ８ ２ ￣ 波形 ７ Ｋ ／０ ｓ ５ Ａ．则 对 于 系
统 ， 线 可分 配 ８ ２ ￣ 波 形 雷 电流 １ ．５ Ａ。 虑 每 ／０ ｓ ８ Ｋ 考 ７
供 电 。 电入侵 主要 是通 过线 路侵 入 。 议按 （ １ 雷 建 图 ）
分 四级 安装 Ｓ Ｄ１ Ｓ Ｄ 。 Ｐ ～ Ｐ ４
由于考 虑 到收 费系统 、 控 系统 、 信 系统设 备 监 通
的重要 性 ，将 配 电系统末 级源自防雷保 护设 计 为 ：使 用 ８ ２ ￣ 波形 、 流 容量 为 （／ ０ ｓ ： ０ Ａ的插 座 ／０ ｓ 通 ８ ２ ￣ ） ≥１ Ｋ
第 ３ 卷 １
增刊 Ⅱ
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２１ ００年 ｌ ２月
Ｊ ＲＮＡＬ ０Ｆ ＭＥ Ｅ ０Ｕ Ｔ ＯＲＯＬ ＯＧＩ ＡＬ ＲＥ Ｅ Ｃ Ｓ ＡＲＣＨ ＡＮＤ Ｐ Ｌ Ｃ Ｉ Ａ Ｐ ／ ＡＴ ＯＮ
文 章 编 号 ：６ ３ ８ １ ２ Ｌ ） ２ ０ ０ — ３ １７ — ４ １（Ｏ Ｏ Ｓ — ２ １ ０
击 ， 收 费站 在兴 建其 间安 装 了防直 击 雷设施 。 由 各 但
于忽 视设 备 内感应 雷 的防 护 。因而 高速 公路 机 电系
到 保护 的宽 余度 ， 为配 电系统 电源第二 级 防雷 。 作 需
使用 ８２￣ 波形 、 ／０ ｓ 通流 容 量 ４ Ｋ ０ Ａ每线 的 电源 电涌 保 护器 将 ４ Ｖ 的线 路 残余 感 应 雷 击 过 电压 限制 到 Ｋ
高速公路机电设施防雷接地技术模版
高速公路机电设施防雷接地技术模版第一部分：介绍1.1 背景高速公路作为重要的交通基础设施，经常面临雷击带来的安全隐患。
为了保障高速公路的安全运营，机电设施的防雷接地技术必不可少。
本文将介绍高速公路机电设施防雷接地的技术模板，旨在提供一个全面的、系统的防雷接地方案。
1.2 目的本文的目的是为高速公路的机电设施防雷接地提供一个标准化的技术模板，以确保接地系统的安全性、有效性和可靠性。
通过合理设计和施工，减少雷击对机电设施的损害，保障高速公路的安全运行。
第二部分：技术要求2.1 设计要求（1）根据当地的雷电活动特点，确定高速公路机电设施的防雷等级。
（2）根据机电设施的种类和功用，确定相应的防雷设备和接地系统。
（3）根据高速公路的布局和设计，合理规划和布置接地系统，确保接地电阻符合要求。
（4）考虑到高速公路的特殊要求，防止地质灾害对接地系统的影响。
（1）根据设计要求进行施工，确保接地系统的质量和可靠性。
（2）合理选择和使用接地材料，确保接地电阻符合要求。
（3）严格控制施工过程中的绝缘电阻和接地电阻，确保施工质量。
（4）对关键位置和设备进行定期巡视和维护，保证接地系统的长期稳定运行。
第三部分：技术方案3.1 防雷等级根据当地的雷电活动特点，确定高速公路机电设施的防雷等级。
通常，高速公路机电设施的防雷等级应符合国家相关标准，并考虑到当地的气候、地质和交通状况等因素。
3.2 防雷设备根据机电设施的种类和功用，确定相应的防雷设备。
常用的防雷设备包括避雷针、避雷网、避雷带等，可以根据实际情况进行选择和组合使用。
3.3 接地系统根据高速公路的布局和设计，合理规划和布置接地系统。
接地系统应该包括主接地装置、支线接地装置和接地网，以确保接地电阻符合要求。
同时，还应该考虑到高速公路的特殊要求，防止地质灾害对接地系统的影响。
（1）接地系统的施工应按照设计要求进行，确保施工质量和安全。
（2）选择合适的接地材料，如铜材等，以提高接地系统的导电性能。
高速公路机电系统防雷设计探讨
高速公路机电系统防雷设计探讨摘要：为了做好高速公路机电系统的防雷工作，有必要建立合理的避雷接地网，确保排雷通道畅通，采用良好的避雷保护，安装合理避雷器和接地系统的措施，必须每年定期检查，以确保防雷系统的有效性，并尽量减少雷击对电气设备的损坏。
关键词：高速公路；机电系统；防雷设计前言高速公路机电系统是一个具有强大功能的电器、电子集成系统，主要包含通信、监控及收费设备的弱电设备系统，同时也包括供配电照明设备的强电设备系统。
雷电是一种不可避免的自然现象，它所产生的危害主要包括3种类型，即雷击电磁脉冲、直击雷及地电位反击。
高速公路机电系统的防雷措施是一项非常系统且复杂的重要工程，这项工作如果做不好，会使得高速公路机电系统遭到雷电的冲击，整个机电系统很可能会出现故障，严重的话甚至会瘫痪，从而给社会经济带来较大的损失，给人们生活带来较大的不便。
1主要雷击危害和防措、原则雷电是一种不可避免的自然现象，虽然其对电子设施及高处的建筑物造成很大的威胁，但是人类并不能阻止它的发生。
尤其是对高速公路机电设备的正常工作造成很大的威胁。
由于高速公路机电系统是由许多精密、功能齐全的电子设备组成的，如果遭到雷电的冲击，那么整个机电系统很可能会出现故障，严重的话甚至会瘫痪，这样后果不仅会给企业带来巨大的经济损失，还会给过路的车主带来很多的不便。
因此，企业十分有必要对机电系统如何做好防雷措施进行讨论，要充分意识到进行防雷的重要。
1.1主要雷击危害（1）直击雷。
雷电直接击在设备上（主要指外场设施）因电效应、热效应和机械效应等造成构造物、设备等损坏甚至人员伤亡。
（2）雷击电磁脉冲。
闪电直接击在建筑物防雷装置和建筑物附近所引起的效应。
（3）地电位反击。
接闪器放电时，引起接地极地电位上升，对设备产生反击。
主要损害用金属电缆与本建筑以外相连的成对设备。
1.2通信站的防雷措施通信站所有的进出局电缆在局前人并（或电缆引入室）内作如下处理：所有进出通信站的电缆和光缆的金属嵌装层（件）在井内就近与大楼总接地排做可靠电气连接。
高速公路机电系统过电压保护与防雷接地设计
高速公路机电系统过电压保护与防雷接地设计摘要：随着我国经济的进步，社会不断的发展。
那么在新时期的社会经济的形态下，高速公路机电系统需要进行强大的维护。
就目前高速公路机电系统主要的特点就是拥有强电设备，与此同时还包含了通讯以及监控等弱点设备，恰巧这些弱电设备都易受到雷电的伤害。
本文通过理论联系实际的探索方法，进行了分析探讨，分析了高速公路机电系统过电压保护以及防雷接地设计的规划，叫要解释了雷电对于机电系统的危害途径，以此提出防雷接地的设计理论和过电压保护的内容。
因此，加强高速公路机电系统的防护工作，尽量做到防雷减灾，减少由于技术而造成的社会危害。
本文进行了简要的分析，希望能不断完善高速公路机电系统的雷电防护工程。
关键字：高速公路；机电系统；过电压保护；防地雷接地设计；分析引言根据我国的发展形式，高速公路机电系统是现代发展中不可或缺的一部分。
高速公路中的机电系统想要在激烈的市场竞争下，不断前进，就需要针对高速公路机电系统的特点线长、面广、弱强电设备边部全线，这些都是雷击或者雷电感应相对薄弱的地方。
因此高速公路机电系统需要得到有效的管理，才能创造出健康可持续发展的高速公路机电系统。
以下对于机电系统的过电压保护做了简要的分析和探讨，同时也根据工程实际例子诠释了高速公路防雷接地的设计流程，希望可以解决目前存在的机电系统中的重要问题，对于以后高速公路防雷设计提供良好的思路。
一、高速公路机电系统过电压保护和防雷接地设计的必要性就目前我国的发展情况来说，电子科学技术得到了非常高速的发展和进步，因此人类对于高速公路中的机电系统的稳定性要求也愈发严格。
但是，在高速公路的实际路面修建过程中，会由于沿路的土壤电阻率造成相应的影响，因此雷电以及雷击就形成了它的薄弱点。
因为这一现象，高速公路的机电系统就会遭受不同类别的雷电侵害。
随着时间的蔓延，高速公路的网络水平以及稳定性就会受到破坏。
总的来说，相关的建设人员就需要找到高速公路机电系统过电压保护的关键设计，来应对雷击的问题。
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高速公路机电系统防雷设计
发表时间：2018-01-02T13:18:38.530Z 来源：《防护工程》2017年第22期作者：邸赫
[导读] 雷电是一种剧烈的自然大气现象,由自然界的带不同极性电荷的雷雨云与雷雨云之间、雷雨云与大地之间的放电现象。
辽宁艾特斯智能交通技术有限公司辽宁沈阳 110166
摘要：雷电是一种剧烈的自然大气现象,由自然界的带不同极性电荷的雷雨云与雷雨云之间、雷雨云与大地之间的放电现象,其放电电压很高,放电电流大,放电时间短。
雷击的电效应、热效应和电动力效应都能使建构物遭受破坏,引起火灾及人身伤亡事故,雷击电磁脉冲,会造成信息系统受干扰而影响正常运行和设备毁坏,对操作人员也会造成伤害,有资料介绍,在我国雷害的重灾省,每年损失在几十亿左右,因此高速公路机电系统的防雷设计应引起我们广大设计者的高度重视。
本文对高速公路机电系统防雷设计进行了分析。
关键词：高速公路；机电系统；防雷设计.
引言
高速公路机电系统是一个功能强大的集成系统 ,包括供电设备、监控设备、收费和通信设备等 ,既有强电设备 ,又有弱电设备 ,如果在设计和施工中不重视雷电防护 ,极易遭受雷击或电磁脉冲的破坏 ,给高速公路安全管理带来极大的隐患。
一、雷击事故的危害及特点
国际电工委员会(IEC)称雷电为电子化时代的一大公害,高速公路的机电系统是一个功能强大的电器电子系统。
既有强电设备,又有大量监控通信及传感等弱电设备,如果在设计中不重视其雷电的保护,极易遭受直雷击或雷电电磁脉冲的危害,轻者部分设备被击坏,系统丧失部分功能,重者使全部系统瘫痪,使经济造成重大损失,给高速公路的安全运营带来极大隐患。
有资料介绍,某高速公路收费站就因雷击事故使收费系统瘫痪,中断达6h,直接经济损失20多万元左右。
雷击事故分为直接雷击事故和感应雷电事故两类,直击雷电事故主要有:雷电的热效应、雷电的电效应(高电压、大电流)、雷电的电动力效应造成物体的危险。
感应雷(电磁感应雷、静电感应雷)危险虽然没有直击雷危险那么猛烈,但它发生的机率比直击雷高的多,因为直接雷击通常是指落地雷,指雷云对大地某一物体的放电造成物体的击毁、人畜的死伤。
而感应雷是一次雷击之后,在某一个较大的范围内产成电磁感应雷或静电感应雷,通称雷电浪涌现象,这种浪涌可以通过电力线、电话线、导电金属管、信息线路等传播到数公里远,使雷害范围扩大。
有资料介绍,在直击雷周围2km范围内会使未作防雷保护的电子设备损坏。
因此,高速公路机电系统的雷电防御,不仅要防直接雷击,还要防雷电电磁脉冲。
二、高速公路机电系统防雷设计
2.1接地系统
良好的接地系统是高速公路避雷技术中最关键的环节，无论何种形式的雷击，都需要利用接地装置将雷电流送入大地。
直击雷防护主要是将避雷针、带或线用作接闪器，接收雷电流并经接地装置导入大地；感应雷则是利用等电位连接、屏蔽等方式来完善防护措施。
鉴于高速公路建筑物遭受雷击后，内部机电设备可能受到直击过电压、感应过电流的损害。
为尽可能地保护设备安全，将雷电能量安全泄入大地，公路建筑物机器内部弱电设备、电源线路以及通信系统均应做好防雷接地装置工作，机房弱电系统的防雷接地应采取综合布线的方式，电气相通，有效地发挥等电位及屏蔽作用，防范地电位反击电压对避雷系统的破坏。
（1）交流电源防雷接地。
主要指机电设备交流电源的提供单元——变压器，为防止线路遭受雷击时，雷击感应电流经线路对变压器产生冲击，破坏系统机电设备的安全，可使变压器中性点直接接地运行，即便发生雷击事故，变压器也能自动跳闸保护，有效保证机电设备的安全。
对于采用就近供电电源未装设隔离变压器的机电系统，须在供电电源与弱电设备电源系统间增设电涌保护器SPD，分流雷击电磁脉冲所产生的瞬时过电压，使其降低至设备可承受范围内。
（2）机电设备保护接地。
机电设备正常运行时属于带电体，弱设备绝缘出现损害，就会在机电设备、人与大地间构成电流通路，极易诱发操作人员发生触电危险。
由于机电设备长时间使用可能会有绝缘老化或碰撞等情况，为尽可能地消除人员安全隐患，机电设备运行时的不带电金属部分应做好接地装置工作，使设备绝缘破损时能将泄漏电流经人体、接地装置泄流到大地。
接地装置电阻应低于1Ω，才能确保泄漏电流处于可控安全范围内，不会对人体健康构成威胁。
（3）直流工作接地。
目前，高速公路控制系统普遍应用了计算机、通信技术等构成的综合自动化系统，包括集成电路、微电子元件等在内的电子器件已成为机电设备的核心。
这些弱电系统多采用直流电源，雷击时一旦出现供电电源波动，就可能给弱电设备带来强烈干扰甚至直接烧毁。
直流工作接地一方面可使微电子设备均处于同一低压直流系统中，对于稳定电路电位，防止外来电源干扰具有明显效用。
同时，高速公路收费站将监控机房、配电房以及数据反馈屏等设施设备的接地系统搭建为一体化的联合接地系统，还可保证信号传输存在统一的电位参照点，可有效地衰减弱电设备间数据传递、转换可能产生的电磁干扰，保证弱电设备工作的高效性。
2.2信号防雷
通信系统、监控系统中的道路数据信号线、语音传输线采用的有双绞线、同轴电缆、光纤光缆等介质，但除了金属光缆外，其余线缆均不排除有遭受雷击的可能性，并由此传递雷击、高位电压破坏设备。
要消除此雷害的潜在隐患，应当注意以下几点：（1）合理敷设：尽量沿平原、水田等电阻率较低之处进行敷设，力求不经山顶、山脊后存在孤立大树等高杆物体的地方。
（2）屏蔽、分流措施：于埋地电缆上方约30cm处敷设规格为直径6mm或8mm的镀锌导线，降低电缆的雷击故障率；电缆敷设沿线无法避开较多高杆物体时，可在其周围埋设一条半圆形镀锌导线，避免雷击接地物体时对电缆构成反击；电缆芯线每隔200m即安装一个避雷器，用于泄放侵入线缆的雷电流。
2.3场区机电设备防雷
为确保高速公路机电设备安全，避免雷电过电流、过电压的干扰破坏，防雷设计应将场区防雷保护划分为外部、内部防雷保护两大块。
前者指建筑物的防雷、接地线等，如处于雷电活跃区，计算机终端及机电设备较集中的地方，应以独立避雷针（网）保护好整栋建筑物，将电流引至10m之外；内部防雷保护主要指电涌保护器（SPD）的安装，电源系统应采用TN-S方式保护，根据直击雷、感应雷有针对
性地布设多级电源防雷器。
三、结语
随着我国高速公路里程的迅速增加，高速公路中所广泛应用的诸类型机电系统也承担着越来越繁重的任务。
高速公路机电系统主要由通信、收费、监控以及隧道通风照明等弱电或强电设备系统构成，由于电子设备绝缘强度低、过电压耐受力较差，在穿越多雷区和强雷区时，机电设备很容易受到雷电的干扰。
要有效预防事故的出现，就更应当注意在高速公路的设计和施工中积极处理好机电设备防雷接地问题，强化防雷薄弱环节，保证交通运输的安全运行。
参考文献：
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