高速公路機電系統防雷工程建設與維護中的幾點經驗體會

總結當今防雷手段主要有：接閃器與引下線、等電位體連接、過電壓保護、電磁屏蔽與接地這五種方法，如何靈活、科學、合理、周密地運用這五種方法去綜合設計防雷系統就是我們目前面臨的zui大問題。
<p>高速公路機電系統的防雷是一個整體防護工程的概念，即系統防雷工程。以前，人們由于缺乏整體概念，雖然在雷電防護薄弱環節的不同點上安裝了過電壓保護器，但各類防護器件之間不能相互有機的和控制，對雷電還是沒有起到應有的保護作用|考試大|，達不到系統性的聯合防雷保護功能。高速公路的通信、監控、收費三大系統的防雷是一個很復雜的問題，不可能靠幾種*的防雷器和設備就能*消除雷電的影響，而必須采取綜合治理的方法，盡力排除可能產生雷擊的各種因素，才有可能將雷害減少到zui低限度。
    針對高速公路系統點多、線長、面廣之特點，特別需要引入分區防雷保護概念，尤其是緊急分機、車輛檢測器VD、廣場攝影機、可變情報板等均為相對獨立的防雷保護體，同樣需要按獨立體進行多區間的防雷設計保護。正如《交通信息產業》2002年第期《高速公路緊急遭雷擊分析與防雷建議》一文所述情況，該路段的緊急系統防雷措施還有很多不足之處。其一就談到副機防雷措施考慮不周導致遭雷擊的問題。實際上就是沒有將分機和付機在防雷上按獨立體進行多區間的防雷設計保護的結果，也就是說緊急分機和付機從機殼的屏蔽性能，基礎接地電阻值限定，進出分機體所有的信號線與電源線需安裝電涌保護器，連接電纜金屬屏蔽層接地處理等所有問題均需相應的防雷處理。特別是緊急機殼的屏蔽性能是一個容易被忽視的問題，當有直接雷擊中時，其性能是否良好十分關鍵，其zui大的問題是門與殼體的連接處理，既要保證防塵、防雨、良好的密封性能，又要有良好的導電屏蔽效果；同時，還有揚聲器與拾音器及按鈕上的這些開口的屏蔽處理問題。因此，高速公路上這些相對獨立的防雷對象必須要做獨立的防雷系統處理，并分外部防雷、內部防雷和接地系統三部分進行完整的防雷保護設計，才能有效減輕雷害。
    等電位連接方面在實際的機電工程中往往存在很大的漏洞。例1：某些收費站的廣場云臺攝像機很容易被雷擊壞，這雖然有地理環境易遭雷擊的因素，那肯定是存在防雷方面的某種缺陷，經技術人員現場分析發現該云臺的低壓24VAC供電線路上根本沒有相應的防雷器，僅在視頻信號線的兩端安放了一個視頻防雷器，這長度100多米的電源線，在遭雷擊時一定會產生很大的浪涌電壓從而損壞云臺。
    例2：某收費站的車道字符疊加器很容易被雷擊壞，被雷擊壞的字符疊加器幾乎都是與車道控制機連接的RS485接口芯片損壞。但車道字符疊加器是與車道工控機放置在一起的，其連接線不超過1米，雷擊時不可從該控制線上感應如此大的能量損壞RS485的芯片，而且，工控機內的RS485接口從未發現損壞，因此，問題可能出在車道字符疊加器的前端設備或與其連接上。從實際現場檢查分析發現車道攝像機整個立柱沒有接屏蔽，而且車道攝像機上的視頻防雷器的接地端沒有接在車道攝像機的防護殼上，當初工程施工時曾發現圖像信號出現嚴重干擾，在斷開防雷器接地線與車道攝像機的防護殼后的連接后干擾消失，所以，后來就沒有再接地了。這種情況相當于車道攝像機沒有與車道字符疊加器進行良好的等電位連接。車道字符疊加器視頻輸入端連接的車道攝像機就像是一付很好的天線，當其周圍有雷電發生時就會在車道字符疊加器與大地之間產生一個很高的瞬態感應電壓，并向低電位處釋放能量，導致車道字符疊加器的損壞。

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