談高速公路機電設備防雷技術

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摘要:指出了雷電對高速公路機電設備造成的危害，并就高速公路機電設備防雷技術進行分析，包括防雷接地技術措施和機電設備防雷技術措施，以期提高機電設備的防雷性能，做好高速公路機電設備防雷技術的應用，保證高速公路的安全運行。

關鍵詞:高速公路;機電設備;防雷技術

機電設備的穩(wěn)定性與安全性與高速公路的實際運行情況息息相關。在高速公路建設過程中，機電設備建設始終都是最為重要的一個環(huán)節(jié)。雷電是引發(fā)高速公路機電設備故障的主要因素，加強對高速公路機電設備的防雷技術研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。結(jié)合個人對高速公路機電設備的研究經(jīng)驗，在梳理了相關參考文獻的基礎上，就高速公路機電設備防雷技術措施展開全方位的研究。

1雷電對高速公路機電設備的危害

隨著科學技術手段的不斷發(fā)展創(chuàng)新，越來越多的機電設備被應用于高速公路建設中，以實現(xiàn)高速公路的電子化。雖然機電設備的大量應用有效提高了高速公路的運行與管理效率，但相應地也帶來了一些問題，如因雷電等惡劣天氣因素引發(fā)的機電設備損壞問題，將給高速公路的運行安全帶來不可預計的影響與損失。尤其是高速公路本身的位置相對較高，周邊十分空曠，還有可能會經(jīng)過山區(qū)，處于此種環(huán)境下的機電設備極易遭受到雷電的攻擊。因此，雷電現(xiàn)象儼然已經(jīng)成為高速公路機電設備故障問題的主要原因。高速公路機電設備遭遇的雷電危害，以直擊雷、感應雷這兩種雷電危害為主。其中，直擊雷的破壞力要更大一些，給高速公路機電設備帶來的危害性也更強。因為直擊雷的電壓參數(shù)相對較高，所以在瞬間就能夠形成強大的電流值，嚴重破壞高速公路的機電設備。而感應雷的出現(xiàn)，往往是因為雷電電流導入大地時會在雷擊位置出現(xiàn)龐大的強磁場，而此時機電設備位于磁場內(nèi)，就會與磁場進行相互切割，發(fā)生剎那間閃擊現(xiàn)象損壞機電設備。在高速公路機電設備的防雷防范處理上，主要以直擊雷防護為主，但感應雷給機電設備造成的危害性也在擴大。為了切實提升高速公路的安全性，相關人員在高速公路機電設備的防雷處理上，應全面做好直擊雷與感應雷的雷擊防護工作，以降低雷電危害。

2高速公路機電設備防雷技術措施

高速公路是為人們提供交通出行服務的，因此，確保人們的出行安全是高速公路建設的首要重任。高速公路的機電設備運行情況與高速公路的實際運行安全息息相關。所以，切實保證高速公路機電設備的安全運行至關重要。針對造成機電設備故障的主要原因———雷電危害，工作人員在日常工作中應利用先進的防雷技術，強化對高速公路機電系統(tǒng)的保護。可從防雷接地、機電設備防雷處理兩方面入手。

2.1防雷接地技術措施

無論是直擊雷的防范，還是感應雷的防范，基本防雷工作的開展都必須要將電流或電壓第一時間導入大地，這也是進行后續(xù)細化工作的重要基礎。要想避免雷電危害，必須要構(gòu)建一個良好的機電設備接地系統(tǒng)，規(guī)范相關的操作指標，以達到最為理想的防雷效果。防雷接地方式眾多，最具代表性的防雷接地技術主要有以下四種類型:防雷接地、交流工作接地、直流工作接地以及安全保護接地。在實際工作中，具體選擇哪種防雷基地技術，還要結(jié)合機電設備的實際需求進行妥善選擇，如對高速公路收費系統(tǒng)而言，需要連接配電中心、監(jiān)控中心以及收費站，為了確保地網(wǎng)系統(tǒng)能夠呈現(xiàn)出均壓等電位狀態(tài)，可以采用扁鋼帶為介質(zhì)進行可靠連接，以避免發(fā)生電位反擊問題。借助等電位連接的方式，不僅能夠提升高速公路機電設備的防雷效果，還能夠起到適當放寬接地電阻參數(shù)，降低收費系統(tǒng)運行成本的作用。在交流電路中，變壓器是不可或缺的重要組成部分，其在高速公路系統(tǒng)中也同樣重要。高速公路機電設備中的變壓器，大多安裝在室內(nèi)，與外部電網(wǎng)直接連接。一旦變壓器遭受到雷電危害，在強大的感應電流作用下，變壓器勢必會發(fā)生不同程度的損壞，給整個機電系統(tǒng)帶來巨大威脅。為了有效降低因變壓器損壞而給整個機電系統(tǒng)造成的損失，可實施變壓器接地工作。在變壓器接地操作過程中，其中心點要直接與大地建立聯(lián)系，以保證變壓器在遭受雷電危害時能夠直接跳閘，以實現(xiàn)對變壓器本身以及高速公路機電設備的保護。高速公路機電設備本身屬于帶電體，極易受到外界因素干擾而削弱自身絕緣效果，造成絕緣層的損壞。一旦機電設備遭遇到雷電的襲擊，極有可能在人、設備以及大地三者之間構(gòu)成一個電流通路，造成觸電等重大的安全事故。為了避免這種危險，應將機電設備的不帶電部分實施接地保護，依靠接地裝置將泄露電流引入大地中，以避免觸電事故的發(fā)生。

2.2機電設備防雷技術措施

第一，對高速公路監(jiān)控裝置的防雷處理。高速公路的收費區(qū)域會裝置一定數(shù)量的監(jiān)控系統(tǒng)，具體裝置數(shù)量視車道數(shù)量予以確定。為了最大限度地保證監(jiān)控效果，避免監(jiān)控裝置因遭受雷電危害而導致整個系統(tǒng)癱瘓，可在監(jiān)控系統(tǒng)的控制電路上設置防雷器械，并遵循就近原則實施接地處理，也可與設備外殼直接連接。需要注意的是，在敷設監(jiān)控系統(tǒng)線路時，需要使線路穿過金屬管后在埋設入地下，切記不得將其裸露于地面之上，以降低遭受雷電危害的幾率。第二，對高速公路收費裝置的防雷處理。收費系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，離不開有效的防雷工作，因此，應做好高速公路收費裝置的防雷處理。在防雷處理中，可以在收費裝置的網(wǎng)卡斷口以及網(wǎng)線處配備相應的防雷器，實現(xiàn)對雷電流的隔斷，確保在復雜的環(huán)境下收費裝置也可以安全、可靠運行。同時，還可以增設防雷器于路由器、監(jiān)控中心同軸線，采取與監(jiān)控系統(tǒng)相同的防雷處理方式，直接進行接地。第三，對高速公路通信裝置的防雷處理。高速公路的通信系統(tǒng)往往具有較大的跨度，因此防雷工作的難度也相對較大。在防雷處理過程中，可以在系統(tǒng)傳輸設備的機柜上準備至少2個接地螺栓，利用單點接地方式與大地相連。其中一條應為工作地線，另一條則為二次保護地線。

3結(jié)語

高速公路的機電設備數(shù)量不斷增加，雖然極大提升了高速公路的運行與管理效率，但因為機電設備絕大多數(shù)都屬于電子系統(tǒng)，具有較高的敏感度，極易遭受雷電危害，給高速公路的運行安全帶來了巨大的影響。應該加強對高速公路機電設備防雷技術的研究，積極探索有效的防雷技術措施，打造出科學合理的防雷系統(tǒng)，從而最大限度地降低雷電對高速公路機電設備帶來的危害，保證高速公路機電設備的運行安全。

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作者：梁焱坤 單位：遼寧新發(fā)展公路科技養(yǎng)護有限公司