高速公路防雷工程中几点体会
阅读：2396发布时间：2016-5-26
高速公路防雷工程中几点体会
1.高速公路机电系统的防雷是一个整体防护工程的概念。例1
2.相对独立的防雷保护体同样需要多区间的防雷设计保护。如：紧急分机、车辆检测器VD、广场摄影机、可变情报板等。例2
3.等电位连接方面在实际的机电工程中往往存在很大的漏洞。例3、例4、例5
4.信号传输屏蔽处理具有良好的防雷作用，各类线缆连接应尽量采用。例6、例7、例8
5.坚持对每起雷击事件的原因分析，进行亡羊补牢，有利于逐步完善高速公路机电系统的防雷性能。
6.某些重要的电子设备和无人值守的设备在雷电多发地区应当做防雷冗余设计，以及防雷器故障自动报警的功能设计。
1.例1：以前，人们由于缺乏整体概念，虽然在雷电防护薄弱环节的不同点上安装了过电压保护器，但各类防护器件之间不能相互有机的和控制，对雷电还是没有起到应有的保护作用，达不到系统性的联合防雷保护功能。高速公路的通信、监控、收费三大系统的防雷是一个很复杂的问题，不可能靠几种*的防雷器和设备就能*消除雷电的影响，而必须采取综合治理的方法，尽力排除可能产生雷击的各种因素，才有可能将雷害减少到zui低限度。常被忽略的有:照明、空调线路引入监控室的雷电或感应；电源供电系统没有实现多级限压泄流的防雷措施；接地线太细太长（远小于50MM多股铜缆）、弯弯曲曲，不符合电工委员会提出的zui短路径接地的要求等等。
2.例2:《交通信息产业》2002年第9期《高速公路紧急遭雷击分析与防雷建议》一文所述情况，该路段的紧急系统防雷措施还有很多不足之处，其一就谈到副机防雷措施考虑不周导致遭雷击的问题。实际上就是没有将分机和付机在防雷上按独立体进行多区间的防雷设计保护的结果，也就是说紧急分机和付机从机壳的屏蔽性能，基础接地电阻值限定，进出分机体所有的信号线与电源线需安装电涌保护器，连接电缆金属屏蔽层接地处理等所有问题均需相应的防雷处理。特别是紧急机壳的屏蔽性能是一个容易被忽视的问题，当有直接雷击中时，其性能是否良好十分关键，其zui大的问题是门与壳体的连接处理，既要保证防尘、防雨、良好的密封性能，又要有良好的导电屏蔽效果；同时，还有扬声器与拾音器及按钮上的这些开口的屏蔽处理问题。因此，高速公路上这些相对独立的防雷对象必须要做独立的防雷系统处理，并分外部防雷、内部防雷和接地系统三部分进行完整的防雷保护设计，才能有效减轻雷害。
3.例3：某些收费站的广场云台摄像机很容易被雷击坏，这虽然有地理环境易遭雷击的因素，那肯定是存在防雷方面的某种缺陷，经技术人员现场分析发现该云台的低压24VAC供电线路上根本没有相应的防雷器，仅在视频信号线的两端安放了一个视频防雷器，这长度100多米的电源线，在遭雷击时一定会产生很大的浪涌电压从而损坏云台。
例4：某收费站的车道字符叠加器很容易被雷击坏，被雷击坏的字符叠加器几乎都是与车道控制机连接的RS485接口芯片损坏。从实际现场检查分析发现车道摄像机整个立柱没有接屏蔽，而且车道摄像机上的视频防雷器的接地端没有接在车道摄像机的防护壳上，当初工程施工时曾发现图像信号出现严重干扰，在断开防雷器接地线与车道摄像机的防护壳的连接后干扰消失，所以，后来就没有再接地了。这种情况相当于车道摄像机没有与车道字符叠加器进行良好的等电位连接。车道字符叠加器视频输入端连接的车道摄像机就像是一付很好的天线，当其周围有雷电发生时就会在车道字符叠加器与大地之间产生一个很高的瞬态感应电压，并向低电位处释放能量，导致车道字符叠加器的损坏。
例5：建筑物内各类金属物体的等电位体连接。应当将室内的供水、供暖、制冷、供气、照明线路、线缆管道、铝制或铁制的门窗等金属物体进行接地处理。而在实际的高速公路机电工程建设过程中，由于各种各样的原因，上述往往都没有做到。
4.例6：某高速公路主干道上的一个通信站，其设备是一套UMC1000光终端机，连接着十几路、一个车辆检测器和一个雾检测器。每当该地域有雷电时，UMC1000上的所有接口板和数据通信接口板都将会被损坏，从被损坏的板子情况分析，雷电是从各模拟线上引入的，实际情况是车辆检测器和雾检测器在共用一根长达1公里多的模拟信号传输时，未采用带屏蔽外壳的电缆，也未做传输屏蔽接地处理，且两端均未加装防雷器，从而导致雷电的侵害。
例7：收费车道的局域网络联结，建议采用带屏蔽层的网络线，并做良好的屏蔽线的连接，此时的网络集线器也应当采用接口具有屏蔽线连接功能的网络集线器，并将集线器作良好的防雷接地。这种做法既能提高网络传输的可靠性，又能避免雷害，还可以省去以太网形式的电涌保护器。
例8：当线缆在户外时，建议不要采用PVC管作电缆的防护，而是采用钢管且作屏蔽连接处理作防护。同时，要求所有穿线人井或手井中均要做等电位体的连接，重要部位要做严格的屏蔽处理，包括沿线每隔一段距离打一根接地体等处理。当线缆在户内时，在线缆较长距离时也要同样处理，或采用屏蔽电缆并在两端做有效的接地处理。
5.坚持对每起雷击事件的原因分析，找出防雷工程中的缺陷，有利于逐步完善高速公路机电系统的防雷性能。从上述几个高速公路机电系统被雷击的事故案例分析中可以看出，我们只要不惜代价对防雷工程存在的缺陷问题进行必要的多次的整改，将*地提高高速公路机电系统防雷的整体性能，同时，丰富了我们在机电系统防雷方面的工作经验。
6.高速公路机电系统某些重要的电子设备和无人值守的机电设施在雷电多发地区应当做防雷冗余设计，以及防雷器故障自动报警的功能设计。原因是当雷击损坏了一个防雷器后，其电子设备即使得到了暂时的保护，但很难保证后续雷击不发生和设备不被损坏。因此，在权衡设备重要程度与可靠性的情况下，有必要进行更加完善的防雷设计。
