浅谈收费站防雷

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1、浅谈收费站防雷吴江市气象局程彬徐孙俊摘要：公路收费站一般都位于近郊的开阔地带，本文所考察的S230吴江收费站正式位于郊区，并两面沿河。且公路路基高于周围建筑物。收费亭设计成轻型钢结构建筑，吴江地处太湖以东，受到雷电的可能性极大。因此寻求一种町操作的收费监控系统雷电防护技术，确保整个收费系统女全是重要的课题。关键词：收费站弱电防雷监控防雷电源防雷1公路通信、监控、收费系统的基本组成1.1每i条公路在其管理的区间内均设冇一监控中心大楼。监控中心一般设在收费亭附近,也有设在管理区间的屮心部位。屮心一般设置有监控电视系统，并配有多画面切换控

2、制设备、视频监视器、低速录象设备及自动转换装置。中心配备有计算机网络系统、负责管理各收费站的收费信息、紧急电话的控制、公路沿线的小型电子提示牌的控制等。中心大楼内述有程控交换机系统、中心控制台、光缆通信的两个或四个8Mbit/s接口的光端机、电端机及上网设备、无线电话系统、UPS供电系统等多种电子设备。1.2在每个收费站配备有光缆通信设备，收费用的计算机局域小网，收费站信号灯控制系统，监视、摄像、记录系统，控制操作台，站内电话控制台、无线对讲电话等。1.3在每个收费亭内配备有收费计算机网络系统工作站专用计算机，收费票据打印机，收费指

3、示板，指示灯，车道控制机，口动栏杆，语音提示系统，车辆过境口动计数器，对讲电话和空调及供电系统等设备。1.4在公路沿线及收费站广场设置了多个监控摄像头，将摄像头的视频信号通过光缆、同轴电缆、对称电缆或通过微波传输系统，将视频信号或语音信号传到中心监控室，以利控制中心掌握公路沿线的车辆行驶运行情况，便于指挥调度。1.5道路LED指示牌。LED指示牌发布高速公路即时信息，位于空旷的环境中，其控制信号线-•般由光纤组成，系统电源采用就地变压（主要是使用开关电源）的措施，由电源引起的宙击事故较为普遍。2收费监控系统遭受雷击损害的原因通过实地

4、考察本市八都收费站经常受雷击的情况分析，本市收费站收费监控系统遭受雷击损坏的原因主要冇三个方面：2.1直击雷：雷电直接击屮室外的车辆临控摄像机上，造成摄像机内部电器元件损坏；直击雷在击中收费站的建筑厉，有5%左右的能址可能通过各种通信线路（馈线、电话线、网络线、数据专线等）传入系统而损坏设备，吴江位于太湖以东，而七都镇就在太湖边，外加现场勘测发现，距七都收费站三米处就有一条河流，因此建筑物年预计雷击次数的校止系数因取1.5,相对于一般情况，七都收费站更易受到直击雷击小；2.2感应雷：雷击中建筑物或雷击放电时会在空屮产生较强的电磁场，

5、使周围的金属导体产生高电压（即电磁感应），雷击瞬间使电位迅速抬高，影响了接地设备的安全，而强人的交变电磁场会使视频监控系统网络环路中生成瞬态过电压而造成内部电路损坏。当建筑物上方出现带电雷云，使供电线路和设备通讯线路上会感应出与雷云相反的高电荷，即静电感应。静电感应方式引起的浪涌强过电磁感应产牛的浪涌，也会造成设备损坏。2.3过电压：供电系统中的电感性和电容性负载开启或断开、地极短•路、电源线路应路等,都能在电源线路上产生高压脉冲，其脉冲电压可达到线电压的3.5倍，从而损坏设备。破坏效來与雷击类似。由此产生的雷电过电压对电子设备的破

6、坏主要是损坏元器件，过高的过电压击穿半导体结，造成永久性损坏；较低而更为频繁的过电压虽在元器件的耐压范围之内，亦使器件的工作寿命大大缩惩；电能转化为热能，毁坏触点、导线及印刷电路板，甚至造成火灾；3雷电防护系统的组成收费监控系统的雷击防护丄作应按系统丄程来进行规划。根据国内外防雷专家提出的解决方案，结合实践，采取操作性较强的“回避一分流一均压一屏蔽一接地”方案，做为监控系统防雷电和雷电电磁脉冲的首选方法，具冇较高的可靠性。3.1监控中心大楼由于周围地形比较空旷，楼层一般都在三层以上，高度超过15mH楼顶还安装有各类通信天线、有的还架

7、设有铁塔，这些都是直击雷的重要tJ标。由于楼内有人量实时运行的电子、微电子设备，又是整个收费亭的控制中心，因此类似本市七都收费站都应完善其防雷系统。3.2外部防雷外部防雷主要指直击雷的防护，它是防雷技术的主要组成部分。一个良好的外部防雷系统，可以人人减小内部防雷的压力。针对本市气度收费站，由于其不属于人型收费站，因此对其监控中心人楼建议采川直径人于或等于10亳米的镀锌鬪钢避宙带來进行直击宙防护。收费亭采用钢架结构，屋顶采用彩钢板设计，收费亭屋顶本身就是接闪器，因此将屋顶与钢架结构用4*25帧扁铁做搭接，保证屋顶与钢架结构的电气贯通。

8、并保证钢架良好接地。3.3内部防雷内部防雷就是分层次对入侵的雷电能量进行均衡泄放，以减弱或消除瞬间所产生的电位差，保证系统设备与人员的安全。其有效的技术措施就是屏蔽与等电位连接。3.3.1屏蔽屏蔽就是利用各种金属屏蔽体，肌挡和衰减施加