高速公路机电设备防雷技术的探讨

高速公路机电设备防雷技术的探讨

陈海洋

（广西交通投资集团梧州高速公路运营有限公司广西壮族自治区543000）

摘要：近年来，随着信息技术的不断发展，我国高速公路也实现了信息化管理。高速公路运用了很多机电设备，这些机电设备在信息化管理中发挥了重要的作用。高速公路机电系统主要包括"三大系统"和"隧道机电五大系统"，其中"三大系统"包括：监控系统（收费站及道路监控）、收费系统、通信系统；"隧道机电系统"一般包括隧道监控系统、隧道通风系统、隧道照明系统、隧道供配电系统及隧道消防系统等几大类。”机电设备的引入使高速公路的管理更加方便，对于一些比较偏僻的地方，也能更好的管理。而这些设备在使用过程中，要重视防雷技术，保护这些设备在雷雨天气不受影响，能够继续工作，有效减少高速公路设备的损失，能够维持稳定的交通环境。

关键词：高速公路；机电设备；防雷技术

引言：随着我国经济的增长，我国的高速公路管理也发生了根本性的变化。通过引入一些先进的设备辅助管理，能够及时检测高速公路中的各种交通事故。对于处理交通问题也有很大的帮助，但是这些设备会收到雷电天气的影响。由于这些设备是相互关联的，一个设备出现问题，会引起其他设备出现问题，会影响整个交通秩序。本文就高速公路机电设备的防雷技术进行探讨，通过分析雷电对高速公路的影响，阐述高速公路机电设备中存在的问题，提出有效的解决措施。

一、雷电对高速公路机电配备的影响

（1）首先，分类雷电对高速公路机电设备的作用。雷电作为一种常见的自然气象，它富有很多带电荷的粒子，而当这种粒子增多时，就会使周围的云层带电。在放电过程中，容易造成地面的电子设备的损坏。其破坏性主要有三个方面，一个是造成设备烧坏，严重时会引起火灾；还有一个是造成设备老化，使用寿命大大减少；最后一个就是造成传输设备内部的信息丢失，影响高速公路的交通秩序的维持。它主要有两种侵害方式，一种是通过金属设备传导，还有一种是通过电磁感应传导，下面就雷电的形式进行分别阐述其危害性。

第一种形式是直击雷。这种雷是由于雷雨天气时，雷电产生巨大的电流，地面的电位在一瞬间升高，电位差导致设备损坏，严重时还会造成人员伤亡。如果雷电比较大的情况下，能够直接击倒建筑物，造成线路短路，甚至引起火灾。

第二种形式是感应雷。这种雷是通过电磁感应产生电流的，它通过电线或者其他电子设备传输，它主要破坏的是电路中电流比较薄弱的地方，尤其会使电线直接产生感应电流。当有雷电时，雷电会通过感应电流损伤电线，进而对高速公路机电设备产生危害。

第三种形式是传导雷。这种形式的雷也是比较常见的，它波及的范围比较广，雷电击中电力或者信息通讯线路，能够沿着线路传输到很远的地方，间接引起周围的建筑物的电位升高，进而对建筑物造成损坏。

第四种就是开关造成的影响。在雷雨天气，如果没有及时关掉开关，就会导致开关处的电压过大，一旦遇到雷击，就会烧掉开关，引起整个线路短路，使高速公路机电设备瘫痪。

（2）其次，分析雷电的性质。雷电对机电设备产生的损坏是不可逆的，也就是说，雷电对机电设备造成的影响是很难修复的，不仅需要投入大量的修复资金，修复以后的性质会受到影响，没有以前的性能好。

（3）最后，总结雷电的影响。雷电对机电设备造成的影响很大，在雷电天气，机电设备要做好防雷工作，重视防雷工作，能够更好的发挥机电设备的功效，更好的服务于公路交通。

二、现阶段我国高速公路防雷工作中存在的问题

（1）高速公路防雷工作尚未全面落实，还没有形成完整的机电防雷制度，管理比较松散，没有针对性，管理效率低下。另外，高速公路机电防雷还有很多制度不符合实际的工作条件，还没有进行调整。防雷工作不专业，追求表面的形式，并没有深入贯彻落实。

（2）高速公路防雷工作比较局限，仅仅停留在机电设备的修复管理上，没有考虑到不同雷电的性质对建筑物造成不同程度的损坏。相关的部门没有做好技术交底工作，导致他们的工作没有衔接性，工作效率低下。在防雷的设计上，也没有体现整体的效果。

（3）高速公路机电系统中防雷产品质量差，没有正规的进货渠道。有些领导认为只有要防雷设备就行了，不用追究它的质量问题，导致很多没有合格证的防雷产品被应用，不但起不到防雷作用，还影响机电设备的性能的发挥。另外，防雷意识差，尚未形成完整的防雷系统，对于雷电的影响也不能适当的减少影响。很多技术没有严格的规范。

（4）部分领导不重视防雷工作，缺乏投资商。由于高速公路的投资是有限的，要想做好防雷工作，就必须投入大量的资金，而这部分资金有一部分都是通过投资商的投资得来的。高速公路交通建设过程中，技术不高，防雷意识不强，都不会吸引外来的投资。防雷工作不到位，不能全面防雷，没有先进设备以及技术的支持，导致防雷工作有很多不足之处。

（5）高速公路的防雷技术人员缺乏专业的知识，防雷意识淡薄，在具体的设计中，没有体现防雷的作用，导致防雷效果差，又浪费了大量的资金。

（6）对于防雷系统中反馈的问题，也没有及时处理，导致工作效率低下，问题频发，同样的问题再次发生，也不能及时解决，降低了工作效率。

三、提高高速公路机电防雷技术的关键举措

（1）从控制电源这个角度出发，设置相应的保护器，使电源开关相对绝缘。在此过程中，还要选择合适的防雷绝缘材料，针对不同的雷电性质选择不同的绝缘材料。常见的防雷材料分三种，一次是一级、二级、三级防雷材料。可根据实际情况搭配使用。

（2）通过改变信号传输方式防雷。雷电会影响信息传输的速度，对传输介质的线路也有很大的影响，甚至导致大量的数据丢失。可以通过更换线路来减少雷电的影响，可以使用塑料外壳的线，在线路的两端安装防雷装置，保护信息传输的安全。

（3）增加外部的防雷设备。由于雷电波及的范围比较广，所以，需要考虑到场外的防雷设置。一般包括高速公路两侧的路况检测设备，紧急电话，还有气象检测器等。不仅要安装相应的防雷设备，还需要设置相应的报警装置。可以通过增加电阻的方式减少雷电造成的消极影响。

（4）要设备多级防雷方案，采用综合应的防雷方案。根据雷电的性质的不同，选择有针对性的防雷措施。可在建筑物外埋设环形的地网，将建筑物之间分割开来，能够减少雷电的连锁反应。其次，还要给电源的开关安装防雷器，可以采取分散电流的方式，减少雷电的影响。对于高的建筑物，要考虑安装避雷针。根据实际情况综合多种避雷方法，提高高速公路机电设备防雷效果。

四、结束语

高速公路机电系统的防雷是一项系统工程，应重视全方位、立体化综合防治，对感应雷和直击雷都要采取相应的措施。同时，对于高速公路机电系统防雷系统的设计并没有固定不变的模式，因为影响防雷系统设计的因素实在很多，这些因素包括有机电设备的种类、地理位置、当地气候条件、内部设备系统的种类及布局等。因此要设计具体的高速公路的自动防雷系统必须充分调查，并严格遵守各项技术标准，符合防雷规范，因地制宜，结合实际情况，细致周密的设计相应的防雷方案，力争做到防雷工程投资少、防护全面、配置合理、性能优良、维护方便，整个高速公路机电系统运行稳定可靠、保证各设备及

系统的正常运转，避免雷击造成设备的损坏及人员的伤害。

参考文献：

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[2]罗宇.浅谈高速公路机电系统的防雷[J].北方交通NorthernCommunications2017年04期.

[3]郭希义，臧海峰.高速公路机电系统防雷保护方法探讨[J].西部交通科技，2006，（10）.