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论高速公路机电设施的防雷措施

一、防雷工作的重点与难点

要确保防雷工作做到位,有效避免重要设备被雷电损坏,则应把握好防雷措施的难点与重点。直击雷会对机电设备产生直接的损坏,因此要积极防护直击雷。对于高速公路当中露天的建筑物,如配电房、反馈数据屏、监控机房以及收费车道等,则应安装防护直击雷的装置;在一般情况下,接闪器主要为避雷线以及避雷针;建立避雷网时,则可以利用露天建筑顶板上的钢筋,而建筑基础梁当中的主钢筋能够发挥引下线的作用,将强电流直接引入到大地。因此为了避免直击雷危害到机电设备,则应优化建筑结构,或建立起相应的防护措施。感应雷是防护的难点以及重点,目前,在防雷工作中,主要采用设备接地的手段来预防感应雷危害机电设备。防雷装置是保护机电设备免遭雷电破坏的重要设施,也是防雷措施当中的一个重要内容,因此需要加以重视。

二、监控设备以及计算机终端的防雷措施分析

监控系统当中的监控设备是机电设备当中的重要组成部分,所以应做好此类设备的防雷工作,以确保机电设备实现正常工作。可将防雷器安装于输出视频的端口,或对输出端口进行接地处理;控制线是监控设备当中的重要部件,为了防止雷击对控制线造成破坏,可将其接到机壳,以便将电流引向大地。在敷设视频线路的过程中,应采用金属管道进行埋地布线;在监控室与控制线、视频线的接口部位进行接地处理以及安装防雷器。对于计算机终端而言,可以采用以下防雷措施。将防雷器安装于同轴电缆的输出端以及输入端,同时注意采用双绞线作为通信介质,对双绞线进行接地处理或者是将其接到机壳上。

三、电源设备的防雷措施分析

为了预防精密型机电设备出现故障,常采用直流电源进行供电;使交流电变成直流电的系统为逆变系统。在发生雷电现象时,将隔离式变压器安装于逆变器的前方部位有利于保护弱电设备。在电压器的保护下,机电设备不会受到强浪涌电压的冲击,从而有效避免了雷电的损害。此外,还可以对机电设备当中的电源线路加以改造,使之能够发挥防雷的作用。(1)可以应用金属材质的护套来保护线路末端,或者是在配电房中引入埋地钢管,利用埋地钢管与金属护套将电流导向大地;也可将避雷针安装在电源与线路末端的接口处。(2)对于配电房与电源之间的线路,应进行防雷保护。例如埋设接地布线,并确保布线的长度在15m以下。为了避免电源线遭到强浪涌电流的冲击,可以将防雷箱安装在电源上。对于监控楼与配电房之间的线路,应采用特殊的屏蔽电缆,并对其进行接地处理;将防雷箱安装于配电箱当中,以便实现远程监控。(3)在收费车道以及监控机房当中的配电箱中安装防雷器,以便有效避免电源遭到雷电的损害;此外,由于高速公路上的摄像机,例如车道上的摄像机以及广场上的摄像机常安装于室外,其电源输入的部位极易遭到雷击,因此,要将防雷器安装于以上设备的电源端,安装的方式应为串连。

四、机电设备防雷接地措施分析

防雷接地是保护机电设备,防止其遭到雷击损害的重要措施,无论是感应雷或者是直击雷,都要使其进入到大地当中,才能有效避免出现较大的电压以及电流。因此,接地系统是保证系统安全、设备安全以及人身安全的有效途径,要有效预防静电以及预防外界因素对机电设备所造成的干扰也不能离开接地系统。目前,接地系统的类型共分为两种,即接触土壤的接地装置与不接触土壤的等电位网络。第一种接地系统可以在土壤中导入大于50%的雷电流,避免在机电设备当中出现较大电位差,此种系统实现防雷的主要设施为建筑周围接地网络以及建筑底部接地系统。在选择接地装置时,应对土壤所具有的电阻率进行考虑,并确保装置尺寸以及结构形状合理,以免出现跨步电压以及接触电压,第二种接地系统能够使电流磁场强度得以减小以及预防出现大电位差;该系统实现防雷的主要方法是连接建筑物上部的金属部件,并采用多重连接的手段,使其组成具有相同电位的网格形三维网络,随后将三维网络与接地装置组合在一起,便可以有效防雷。在建立第二种接地系统时,应确保其接地的电阻在1Ω以下。在实践中发现,将人工接地与自然接地组合在一起,不仅能够有效防雷,而且可以减少技术投资,降低成本,所以可以在高速公路当中推广使用。此外,需要注意的是当使用机电设备时的周期不断变长时,接地系统当中的设备也会逐渐老化,并同时出现虫朽以及腐蚀现象,电阻率也在不断升高。因此,在安装接地系统时,应对布设的线路进行防腐处理,并将降阻材料铺设于系统的地基之上,以便使接地系统能够发挥更大的作用。(本文作者:贾绥林 单位:陕西西铜高速公路有限公司)

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