高速公路防雷可分为三大部分，收费站系统的防雷、监控系统的防雷、机电系统的防雷。
(一)监控系统主要组成
1)前端部分：主要由摄像机(包括镜头、云台、解码器、防护罩、支架等)、车辆检测器等信息采集系统以及可变信息标志等信息发布设备构成。
2)传输部分：传输介质使用同轴电缆、电源线、多芯控制线以及光纤。电缆采取地埋敷设方式。
3)终端部分：交换机、监视器、控制设备，录像设备等组成。
(二)防雷设计方案
1)前端部分的防雷
前端设备有室外和室内安装两种情况，安装在室内的设备一般不会遭受直击雷击，但需考虑防止雷电过电压对设备的侵害；室外设备不仅要考虑雷电过电压另外还必须考虑防止直接雷击。
前端设备如摄像头应置于接闪器(接闪杆或其他接地导体)有效保护范围之内。为防止电磁感应，沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管屏蔽，为防止金属管遭雷击而导致线缆被烫伤或在线缆上感应过电压，应将电源线和信号线穿金属管后再套外层金属管。
为防止雷电波沿线路侵入前端设备，应在设备前的每条线路上加装合适的浪涌保护器SPD，如电源线、信号线及控制线都应加装相应的浪涌保护器SPD。室外的前端设备应有良好的接地，接地电阻小于4Ω，高土壤电阻率地区可放宽至小于10Ω。
2)传输线路的防雷
监控系统传输线路主要包括传输信号线和电源线两部分。室外摄像机的电源可从终端设备处引入，也可从监视点附近的电源引入。
高速公路外场监控设备供电一般采用直埋敷设方式，当条件不允许时，可采用通信管道或架空方式，此时传输线缆与其它线路共沟的zui小间距和与其它线路共杆架设的zui小垂直间距，如：传输线缆与220V交流电线线路共沟(隧道)的zui小间距为0.5m，与通讯电缆的zui小间距为0.1m；传输线缆与10kV电力线共杆架设的zui小垂直间距这2.5m，1kV以下电力线zui小垂直间距为1.5m，与广播线zui小垂直间距为1.0m，与通信线zui小垂直间距为0.6m。
采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设，保持钢管的电气连通。这对防护电磁干扰和电磁感应非常有效，这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。如电缆全程穿金属管有困难时，可在电缆进入终端和前端设备前穿金属管埋地引入，但埋地长度不得小于15m，在入户端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地装置相连。
3)终端设备的防雷
在监控系统中，监控室的防雷zui为重要，应从直击雷防护、雷电波侵入、等电位连接和电涌保护等多方面进行。
对监控室的直击雷防护应加装直击雷接闪装置，包括接闪杆，接闪带，接闪网。
监控系统一般做三级电源防护，在电源线路引入的总配电箱处装设一级浪涌保护装置，可采用易龙防雷器EPP120T,在UPS进线端安装一套二级浪涌保护器，可采用易龙防雷器EPP65T,用来进一步削减上级SPD的后续高电压，从而保护耐压能力较低的UPS电源，三级电源防护可采用机架式电源防雷插座，如易龙防雷器EPPJ10MS-8。
监控室内应设置等电位连接母线(或金属板)，该等电位连接母线应与建筑物防雷接地、PE线、设备保护地、防静电地等连接到一起，防止危险的电位差。各种电涌保护器SPD的接地线应以zui直和zui短的距离与等电位连接母排进行电气连接。进入监控室的各种金属管线应接到防感应雷的接地装置上。架空电缆线直接引入时，在入户处应加装浪涌保护器SPD，并将线缆金属外护层及自承钢索接到接地装置上。
良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。监控中心采用接地装置时，其接地电阻不得大于4Ω。采用综合接地网时，其接地电阻不得大于1Ω。
