摘要：近年来，高速公路上安装的机电设备数量、种类越来越多，系统功能也越来越强大，不仅包括一些强电设备，还包括大量的弱电设备。虽然实现了功能全面，但容易受到雷电天气的干扰损坏。机电设备在绝缘处理上具有一定弱势，电压受力相对较差，遇到雷电天气容易导致较高的事故发生率。因此，为了更好地保障高速公路过往车辆运行的安全性、畅通性、平稳性，必须加强机电设备防雷技术的应用，有效地做好防雷措施，加强机电设备的绝缘处理，从根本上达到防雷效果。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对高速公路机电设备的防雷技术研究提出了一些建议，仅供参考。
关键词：高速公路；机电设备；防雷技术；应用分析
引言
高速公路的机电设备数量不断增加，虽然极大提升了高速公路的运行与管理效率，但因为机电设备绝大多数都属于电子系统，具有较高的敏感度，极易遭受雷电危害，给高速公路的运行安全带来了巨大的影响。应该加强对高速公路机电设备防雷技术的研究，积极探索有效的防雷技术措施，打造出科学合理的防雷系统，从而最大限度地降低雷电对高速公路机电设备带来的危害，保证高速公路机电设备的运行安全。
1、雷电对高速公路机电设备的危害
随着科学技术手段的不断发展创新，越来越多的机电设备被应用于高速公路建设中，以实现高速公路的电子化。虽然机电设备的大量应用有效提高了高速公路的运行与管理效率，但相应地也带来了一些问题，如因雷电等恶劣天气因素引发的机电设备损坏问题，将给高速公路的运行安全带来不可预计的影响与损失。尤其是高速公路本身的位置相对较高，周边十分空旷，还有可能会经过山区，处于此种环境下的机电设备极易遭受到雷电的攻击。因此，雷电现象俨然已经成为高速公路机电设备故障问题的主要原因。高速公路机电设备遭遇的雷电危害，以直击雷、感应雷这两种雷电危害为主。其中，直击雷的破坏力要更大一些，给高速公路机电设备带来的危害性也更强。因为直击雷的电压参数相对较高，所以在瞬间就能够形成强大的电流值，严重破坏高速公路的机电设备。而感应雷的出现，往往是因为雷电电流导入大地时会在雷击位置出现庞大的强磁场，而此时机电设备位于磁场内，就会与磁场进行相互切割，发生刹那间闪击现象损坏机电设备。在高速公路机电设备的防雷防范处理上，主要以直击雷防护为主，但感应雷给机电设备造成的危害性也在扩大。为了切实提升高速公路的安全性，相关人员在高速公路机电设备的防雷处理上，应全面做好直击雷与感应雷的雷击防护工作，以降低雷电危害。
2、加强高速公路机电设备的防雷措施重要性
高速公路具有站点多、面广、线长、沿线环境复杂多样等特点，需要配置防雷措施的机电工程(包括监控、收费、通信、供配电、照明、隧道通风及消防设施等)中既有强电设备又有计算机等弱电设备，另外还有较大面积的房屋建筑，均易遭受雷电的侵袭，轻者部分设备被雷电击坏，重者造成建筑结构受损、系统瘫痪。
3、高速公路机电设备防雷技术应用分析
3.1监控装置的防雷处理
在高速公路上安装监控装置必不可少，尤其在收费站区域，监控系统可以起到很好的作用。监控装置的数量取决于车道的数量，一般情况下在6台摄像机以上，以确保收费监控效果，观察车辆行驶情况。加强对监控装置的保护十分重要，以避免雷击造成的破坏。将型号为485的防雷器进行接地连接，安装在摄像机的控制线路外壳上，再将型号为NBC的避雷器连接在每台机械视频输出端口或者是杆顶处安装一个长度约为2m的避雷针，避雷针采用接地铜线连接，铜线长度约为25mm2，另外，接地电阻要保证小于4Ω，以避免雷击破坏。
3.2电源线路的防雷处理
在高速公路电源线路的防雷处理中，将变压器与大地进行接地操作处理，在其外壳上安装避雷器，最好选择氧化锌材料的避雷器。
另外，无论是哪个端口安装避雷器，都要选择就近原则。配电房的低电压与变压器连接的防雷处理中，最有效的方法是采用地下敷设线路法，先将电线置入金属管内，然后再埋设于地下，这样避雷最有效。另外，从监控系统到配电系统间的线路要做好屏蔽工作，实施地下敷设处理方法，避雷器的安装都要遵循就近原则，采用接地操作法，可以起到更好的避雷效果。
3.3公路收费车道的防雷技术和方法
高速公路收费车道设备的防雷通常应用的是接地防雷技术，以达到雷电电流的分流，保证高速公路整体通行安全。收费车道通常有入口发卡、出口收费、ETC等不同车道。对于收费车道进行的防雷技术应用的接地处理方式：收费车道设备的防雷处理应用的是综合接地方式，进行的技术设计是每个车道都设置接地排，并把这些每接地排接入到综合接地网当中，实施综合接地，要求接地电阻值一定不大于1Ω，每个车道的电源地端要接入到接地排中，收费岛的设备金属外壳也一定要接入到接地排，比如发卡机、栏杆机、雾灯、广场机柜、工控机、雨棚信号灯等各设备。而对于机电设备实施的防雷技术以防雷器应用为主：先进行收费车道电源的防雷处理，收费车道总电源的输入是UPS室进行输出进入到车道，在UPS输入进入车道时先设置电源防雷器，接着输入进入总空开，再进行分配进入到各个车道空开，然后输入进入相应车道，在每个车道的UPS输入端也要进行安装电源防雷器。对于机电设备信号应用的防雷技术在串口或者并口位置安装信号防雷器、光电耦合器等，在信号传输线路中安装串联信号防雷器，也或者安装防浪涌保护器等方式进行设备防雷保护，对产生的瞬间电压、电流干扰和分流，防止遭到雷击。
3.4隧道内机电设备的防雷设计和措施
因为隧道内有交叉界面，其内部应用金属线缆进行连接的机电设备都需要进行防雷保护，并对金属机箱（柜）进行接地连接。主要的防雷技术就是以接地方式进行防雷。隧道当中安装有CO/VI检测器、火灾报警系统、车检器，对其进行雷电预防，可以对各电缆电线实施接地处理。在隧道接地主干线和隧道口的接地网，应用50mm2铜缆进行连接，并对接地干线和隧道洞当中预留洞室钢筋进行重复接地，以这样的方式进行防雷。
3.5信号防雷器的配置
(1)网络信号防雷器。用于各类以网络电口接线的监控、收费、通信及电力监控等设备传输线路上，在LPZ0(包括LPZ0A和LPZ0B)与LPZ1区的交界处及LPZ1区与LPZ区的交界处，即在自场外或者室外(隧道外)埋地或者沿杆体内部进入建筑物和设备机箱(柜)回路或者室内(隧道内)的一级设备箱至下一级设备箱的网络电气线路上安装网络信号防雷器。(2)串口信号防雷器。用于各类以串口电口接线的监控、收费、通信及电力监控等设备传输线路上，在LPZ0(包括LPZ0A和LPZ0B)与LPZ1区的交界处及LPZ1区与LPZ区的交界处，即在自场外或者室外(隧道外)埋地或者沿杆体内部进入建筑物和设备机箱(柜)回路或者室内(隧道内)的一级设备箱至下一级设备箱的网络电气线路上安装网络信号防雷器。
结束语
总而言之，高速公路已经成为现代交通系统的重要组成部分，具有无可替代的位置和价值。高速公路为人们出行带来了方便，缩短了地区间的路程，带动了区域经济的发展。为方便车辆运行，高速公路必须设置机电设备装置，但电子系统在遇到雷雨天气时机电设备极易受到损害，因此，为了更好地处理好雷击造成的问题，应不断加强机电设备防雷处理，提前预测风险，提前解决，做好设备接地与防雷技术操作，降低事故发生率。
参考文献
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