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論高速公路機電設(shè)施的防雷措施

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論高速公路機電設(shè)施的防雷措施

一、防雷工作的重點與難點

要確保防雷工作做到位,有效避免重要設(shè)備被雷電損壞,則應(yīng)把握好防雷措施的難點與重點。直擊雷會對機電設(shè)備產(chǎn)生直接的損壞,因此要積極防護直擊雷。對于高速公路當(dāng)中露天的建筑物,如配電房、反饋數(shù)據(jù)屏、監(jiān)控機房以及收費車道等,則應(yīng)安裝防護直擊雷的裝置;在一般情況下,接閃器主要為避雷線以及避雷針;建立避雷網(wǎng)時,則可以利用露天建筑頂板上的鋼筋,而建筑基礎(chǔ)梁當(dāng)中的主鋼筋能夠發(fā)揮引下線的作用,將強電流直接引入到大地。因此為了避免直擊雷危害到機電設(shè)備,則應(yīng)優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu),或建立起相應(yīng)的防護措施。感應(yīng)雷是防護的難點以及重點,目前,在防雷工作中,主要采用設(shè)備接地的手段來預(yù)防感應(yīng)雷危害機電設(shè)備。防雷裝置是保護機電設(shè)備免遭雷電破壞的重要設(shè)施,也是防雷措施當(dāng)中的一個重要內(nèi)容,因此需要加以重視。

二、監(jiān)控設(shè)備以及計算機終端的防雷措施分析

監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中的監(jiān)控設(shè)備是機電設(shè)備當(dāng)中的重要組成部分,所以應(yīng)做好此類設(shè)備的防雷工作,以確保機電設(shè)備實現(xiàn)正常工作。可將防雷器安裝于輸出視頻的端口,或?qū)敵龆丝谶M行接地處理;控制線是監(jiān)控設(shè)備當(dāng)中的重要部件,為了防止雷擊對控制線造成破壞,可將其接到機殼,以便將電流引向大地。在敷設(shè)視頻線路的過程中,應(yīng)采用金屬管道進行埋地布線;在監(jiān)控室與控制線、視頻線的接口部位進行接地處理以及安裝防雷器。對于計算機終端而言,可以采用以下防雷措施。將防雷器安裝于同軸電纜的輸出端以及輸入端,同時注意采用雙絞線作為通信介質(zhì),對雙絞線進行接地處理或者是將其接到機殼上。

三、電源設(shè)備的防雷措施分析

為了預(yù)防精密型機電設(shè)備出現(xiàn)故障,常采用直流電源進行供電;使交流電變成直流電的系統(tǒng)為逆變系統(tǒng)。在發(fā)生雷電現(xiàn)象時,將隔離式變壓器安裝于逆變器的前方部位有利于保護弱電設(shè)備。在電壓器的保護下,機電設(shè)備不會受到強浪涌電壓的沖擊,從而有效避免了雷電的損害。此外,還可以對機電設(shè)備當(dāng)中的電源線路加以改造,使之能夠發(fā)揮防雷的作用。(1)可以應(yīng)用金屬材質(zhì)的護套來保護線路末端,或者是在配電房中引入埋地鋼管,利用埋地鋼管與金屬護套將電流導(dǎo)向大地;也可將避雷針安裝在電源與線路末端的接口處。(2)對于配電房與電源之間的線路,應(yīng)進行防雷保護。例如埋設(shè)接地布線,并確保布線的長度在15m以下。為了避免電源線遭到強浪涌電流的沖擊,可以將防雷箱安裝在電源上。對于監(jiān)控樓與配電房之間的線路,應(yīng)采用特殊的屏蔽電纜,并對其進行接地處理;將防雷箱安裝于配電箱當(dāng)中,以便實現(xiàn)遠程監(jiān)控。(3)在收費車道以及監(jiān)控機房當(dāng)中的配電箱中安裝防雷器,以便有效避免電源遭到雷電的損害;此外,由于高速公路上的攝像機,例如車道上的攝像機以及廣場上的攝像機常安裝于室外,其電源輸入的部位極易遭到雷擊,因此,要將防雷器安裝于以上設(shè)備的電源端,安裝的方式應(yīng)為串連。

四、機電設(shè)備防雷接地措施分析

防雷接地是保護機電設(shè)備,防止其遭到雷擊損害的重要措施,無論是感應(yīng)雷或者是直擊雷,都要使其進入到大地當(dāng)中,才能有效避免出現(xiàn)較大的電壓以及電流。因此,接地系統(tǒng)是保證系統(tǒng)安全、設(shè)備安全以及人身安全的有效途徑,要有效預(yù)防靜電以及預(yù)防外界因素對機電設(shè)備所造成的干擾也不能離開接地系統(tǒng)。目前,接地系統(tǒng)的類型共分為兩種,即接觸土壤的接地裝置與不接觸土壤的等電位網(wǎng)絡(luò)。第一種接地系統(tǒng)可以在土壤中導(dǎo)入大于50%的雷電流,避免在機電設(shè)備當(dāng)中出現(xiàn)較大電位差,此種系統(tǒng)實現(xiàn)防雷的主要設(shè)施為建筑周圍接地網(wǎng)絡(luò)以及建筑底部接地系統(tǒng)。在選擇接地裝置時,應(yīng)對土壤所具有的電阻率進行考慮,并確保裝置尺寸以及結(jié)構(gòu)形狀合理,以免出現(xiàn)跨步電壓以及接觸電壓,第二種接地系統(tǒng)能夠使電流磁場強度得以減小以及預(yù)防出現(xiàn)大電位差;該系統(tǒng)實現(xiàn)防雷的主要方法是連接建筑物上部的金屬部件,并采用多重連接的手段,使其組成具有相同電位的網(wǎng)格形三維網(wǎng)絡(luò),隨后將三維網(wǎng)絡(luò)與接地裝置組合在一起,便可以有效防雷。在建立第二種接地系統(tǒng)時,應(yīng)確保其接地的電阻在1Ω以下。在實踐中發(fā)現(xiàn),將人工接地與自然接地組合在一起,不僅能夠有效防雷,而且可以減少技術(shù)投資,降低成本,所以可以在高速公路當(dāng)中推廣使用。此外,需要注意的是當(dāng)使用機電設(shè)備時的周期不斷變長時,接地系統(tǒng)當(dāng)中的設(shè)備也會逐漸老化,并同時出現(xiàn)蟲朽以及腐蝕現(xiàn)象,電阻率也在不斷升高。因此,在安裝接地系統(tǒng)時,應(yīng)對布設(shè)的線路進行防腐處理,并將降阻材料鋪設(shè)于系統(tǒng)的地基之上,以便使接地系統(tǒng)能夠發(fā)揮更大的作用。(本文作者:賈綏林 單位:陜西西銅高速公路有限公司)

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