福建省高速公路有限责任公司泉州管理分公司机电维护中心泉州北维护站 362200
摘要：高速公路机电系统是一个电子系统，在运行过程中，容易受到雷击，导致部分设备设施毁坏，系统陷入瘫痪状态，影响高速公路正常运营。因此，降低高速公路机电系统的雷击事故几率是当前工作人员的首要工作目标，基于此，作者结合自身工作经验，对高速公路机电系统防雷的重要性与防护技术进行分析研究，以供参考。
关键词：高速公路；机电系统；防雷
引言：随着时代不断发展，科学技术在高速公路中的应用范围越来越广，大量的电子设备应时代而生。当前，高速公路机电系统具有覆盖面广、线路长以及地形复杂等特点，在运行过程中使用大量的强电设备，致使遭受雷击的几率较大，从而发生安全事故，造成设备损毁，影响高速公路的正常运营，带来巨大的经济损失。
一、当前高速公路机电系统主要受到的雷电种类
（一）线路雷击
线路雷击是指，相关系统的通信线路、电力线路等出现雷击或感应过电压，雷电通过线路进入到相关的设备设施内，造成设备损坏，影响其正常工作，与此同时，产生的相关电压波对附近相关的通信线路进行干扰，扩大受损范围。
（二）直接雷击
直接雷击是指，相关的设备设施直接受到雷击，瞬间产生较大的冲击电流与电压，形成巨大的热效应与电磁效应，对相关的电子设备设施造成严重的损毁，甚至威胁人们的安全，形成巨大的经济损失[1]。
（三）雷电感应
在雷击附近，雷电会产生相关的电磁感应等雷电波，利用线路或金属导线，雷电进入到设备设施内，对设备造成一定的损害，使其难以正常工作，部分功能失效，甚至整体瘫痪。
二、高速公路机电系统防雷的重要性
现阶段，高速公路机电系统拥有大量的传感、监控等弱电设备，在系统运行过程中，非常容易受到雷击损害，直接导致部分设备设施损坏或丧失部分功能，造成经济损失，甚至严重时直接造成高速公路机电系统整体陷入瘫痪状态，影响高速公路的正常运营。例如，据相关数据显示，某高速公路收费站的收费系统受到雷击，直接造成收费系统瘫痪数个小时，造成经济损失高达五十多万元。因此，应加强对高速公路机电系统防雷技术的重视力度，加大技术的研究力度，降低相关设备设施的受雷击几率，以此来减少雷击事故的发生，避免造成经济损失，保证高速公路安全运营。
三、高速公路机电系统的防雷技术分析
（一）监控中心的防雷技术
在高速公路监控中心运行过程中，需要使用大量的电子、微电子设备设施，存在较大的雷击几率，因此，应加强对监控中心建筑物的防雷，以此来保证监控中心正常运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前，我国将监控中心大楼规定为二类防雷建筑，需要在建筑物的顶端安装有效的防雷设备，以此来保证大楼的整体安全，避免受到雷击伤害。降低电磁干扰，从而有效的降低雷击发生几率。将建筑物内较大的金属设备进行等位连接，同时接地，例如，将相关设备的金属外壳连接到等电位的连接带上，以此来保证设备安全。相关的设备设施应与建筑物的墙体存在一定的距离，例如，监控系统的通信设备、计算机设备等，当建筑物受到雷击时，能有效的避免雷击产生的电磁场损毁电子设备。通常情况下，监控系统利用“三相五线”方式进行防雷，将低压线缆进行埋地引入，引入建筑物后，将线管的线缆重复连接到总接地处，并在相关的接地机房配电屏相线安装有效的防雷器。对于电力线，则需要进行有效的防护，将所有的电力线的金属外皮在连接进建筑物前进行有效的接地，达到防雷目的。在监控室的电力箱中，应安装有效的电压保护器，以此来实现终端电源的防雷。
（二）外场设备的雷电防护
外场设备主要包括相关的气象检测器、情报板、紧急电话以及微波车检等外场设备。当前，外场设备具有遍布广泛、线路长以及数量较多等特点，相关的信号线、电力线等需要在复杂的地形中穿越，增大了其遭受雷击的几率，因此，应加强外场设备的雷电防护，为外场设备建立良好的接地系统，利用接地系统，相关的防雷设备将雷电流导入大地，同时，设置有效的保护接地极与防雷接地极，以此来降低外场设备的雷击安全事故的发生几率[2]。
（三）外场监控的防雷技术
现阶段，部分高速公路实现了全程监控，但由于监控设备自身原因，安装的高度较高，受到的雷击几率也比较大，因此，应加强对外场监控的防雷技术，从根本上保证其安全。具体来说，主要分为三个方面：
首先，对传输线路进行防护，在现有的摄像机电源输入端安装有效的防雷器件，同时将相关的电缆连接设备时进行穿金属埋地措施，通常情况下，埋地距离最短不应小于十五米，以此来保证充分发挥防雷功能。
其次，对相关的前端设备进行防雷措施，主要包括摄像头、接闪器等，从根本上保证其安全，一般情况下，避雷针应与摄像机存在一定的距离，最佳为三至四米。将摄像机设备箱、云台应与金属立杆有效相连，同时将设备箱与光端机外壳牢靠相连，从根本上提升防雷效率。摄像机的电源线与信号线也是防雷技术应用的重要部分，将二者进行穿金属管屏蔽，进行良好的接地措施，并设置相关的保护接地极与防雷接地极，使两地网之间距离超过二十米，从而达到防雷的目的。
最后，对终端设备进行防雷，在控制信号线的初始段与结束端安装有效的信号防雷装置防雷器，并在相关的视频线的初始端与结束端安装相关的防雷装置，以此来保证终端设备安全。
结论：综上所述，高速公路机电系统防雷至关重要，能有效的降低雷击事故的发生几率，保证系统安全有效的运行，因此，相关工作人员应加强对防雷技术的重视力度，结合实际情况，全方位进行立体化的防治，利用有效的防护措施，建立完善的防雷体系，从而保证高速公路正常运营。
参考文献：
[1]张明.浅析高速公路机电系统的防雷接地技术[J].山西建筑,2016,35(06):216-217.
[2]梁国娟,贾全明.高速公路机电系统防雷设计探讨[J].公路交通科技(应用技术版),2015,(07):167-169.
论文作者:黄先助
论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期
论文发表时间:2018/2/28
标签：防雷论文; 高速公路论文; 设备论文; 机电论文; 外场论文; 系统论文; 雷电论文; 《防护工程》2017年第29期论文;