高速公路机电设备防雷技术分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 高速公路机电设备防雷技术分析 摘要：现如今，社会经济的不断 发展，对交通系统的需求量越来越高， 人们出行、物流运输等都离不开交通， 为满足社会的发展需求，多条高速公路 项目正在如火如荼的开展。相较于普通 的公路工程，高速公路项目的规模更大， 工期更长，所应用的机电设备类型、数 量也在不断增加。文章对高速公路机电 设备防雷技术进行了分析。 中国论文网 /8/view-12911384.htm 关键词：高速公路；机电设备； 防雷技术；交通系统；物流运输 文献 标识码：A 中图分类号：TM862 文章编号： 1009-2374（2017）05-0212-02 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 DOI：10.13535/ki.11- 4406/n.2017.05.103 现如今，科学技术在不断进步， 在高速公路上所安装的机电设备不断增 多，功能在不断增强，主要包含弱电设 备与强电设备系统。机电设备在绝缘处 理上较弱，过电压受力较差，易受到雷 电的袭击而发生安全事故。因此，为保 证高速公路运行的安全性，保护过往车 辆的安全，应重视机电设备防雷技术的 应用，做好防雷接地处理，重视机电设 备的绝缘处理，进而达到理想的防雷效 果，以增强高速公路运行的安全性与平 稳性。 1 雷电对高速公路机电设备的危 害性分析 在交通行系统中，高速公路的 占有力在不断增强，成为陆路交通体系 的核心交通模式。伴随着科学技术、数 字化技术、通信技术等的不断革新，诸 多机电设备不断被应用到高速公路中， 如电子监控、信号塔、照明、收费装置 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 等，都已经实现电子化，大大提高了高 速公路的运行效率，也为驾驶者提供了 一些便利。但是，机电设备在高速公路 系统中的应用，也带来了一定的困扰， 一旦遭遇雷电等恶劣天气，机电设备会 受到严重损坏，甚至还会引起严重的火 灾或爆炸事故，后果不堪设想。 通常来讲，在高速公路上的机电 设备遭遇雷击，主要以直击雷与感应雷 为主。直击雷的电压参数较高，会在瞬 间产生强大的电流值，会对机电设备构 成严重的损坏。感应雷常常发生在雷电 电流导入大地之时，在雷击位置会产生 一个庞大的强磁场，在磁场内的设备会 与磁场相互切割，出现刹那间闪击现象， 进而会损坏机电设备。相较于感应雷， 直击雷所造成的危害性与影响更大，破 坏性更强，因此，人们在机电设备防雷 上大都以防范直击雷为主，对感应雷的 防范重视度不足。目前，应用到高速公 路上的机电设备在逐渐增多，感应雷所 造成的危害在不断加重，进而引起人们 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 的重视。 为提升高速公路运行的安全性与 稳定性，必须重视高速公路机电设备的 防雷处理，以直击雷与感应雷为防范对 象，及时做好雷击防护工作，以降低雷 击损坏程度，也能防止造成人员伤亡。 防雷技术的应用应从防雷接地处理与机 电设备防雷处理两个层面着手，进而营 造安全、稳定、和谐的高速公路运行环 境。 2 高速公路机电设备防雷技术 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，必须要加强对公路 系统的保护，应用先进、可靠的防雷技 术，以避免安全事故的滋生。 2.1 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 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 与大地间形成一个电流通路，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， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 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。 2.2 高速公路机电设备防雷的具 体措施 2.2.1 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。 2.2.2 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 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。 2.2.3 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 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。 2.2.4 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 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，避免在交流网内 出现一系列的干扰信号。 2.2.5 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 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 结语 综上所述，作为现代交通系统的