高速公路机电设备防雷技术的探讨.doc

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1、高速公路机电设备防雷技术的探讨摘要：由于高速公路所涉地域广、距离长、穿越地形复杂，极易受到雷电的干扰，严重影响机电设施正常运行。为避免雷电带来的安全隐患,建设一个良好的防雷系统十分重要。本文探讨了高速公路机电设备防雷技术。关键词：高速公路；机电设备；防雷；技术中图分类号：U412.36+6文献标识码：A文章编号：高速公路一般在远离市区的郊外，所涉地域广、距离长、穿越地形复杂，既有强电设备又有大量弱电设备，极易遭受雷击，造成整个系统或部分设备损坏，给高速公路运营管理带来极大的不便，而且会带来巨大的

2、直接经济损失和间接经济损失，因此机电系统的防雷问题应受到广泛的重视。高速公路遭雷击的方式分为直击雷和感应雷。直击雷具有电压高、电流大的特点，其破坏性极大。感应雷是雷电电流被导入大地时，瞬时自上而下产生了一个强力磁场，处在这个强力磁场的所有电器、信号、电源及它们的传输线路都切割了磁力线，发生的闪击现象。过去人们对雷电的防护大多局限于对直击雷的防护，随着各种电子设备的普遍应用，感应雷造成的损失越来越人，在实际中真正对高速公路机电系统造成危害的大多是感应雷。一、雷电侵入机电系统的途径1、由系统通信线等

3、信号传输电缆侵入高速公路机电工程中的通信线主要包括计算机系统的网络线、摄像系统的信号线筹，信号传输电缆线中出现的雷过电压、过电流，一般包含两种情况:一是信号传输电缆旁有大树、高大建筑物、独立避雷针等地面突出物，当直击雷击中这些突出物时，强电圧将把附近土壤击穿，雷电流直接侵入到电缆外皮，进而击穿电缆使高压侵入电缆芯线。雷电流在电缆外皮流动时也可以在芯线上感应出过电压。另一种情况是当设备附近发生雷云对地放电时，由雷电水平电场感应出过电压。根据有关部门统计资料表明，埋地电缆芯线上的感应过电压一般为几百

4、到几千伏，情况严重时可达5kV以上。信号电缆直接与设备的接口相连，因此过电压会由此而入。2、由交流供电线路侵入不管是架空的高压电力线还是低压电力线，均可能被直击雷或感应雷击中。3、地电位反击机电设备附近的避雷针或房屋避雷装置可以吸引雷电、保护建筑物，但当雷击时强大的雷电流经引下线和接地装置导入大地时，接地装置周围土壤形成喇叭形电位分布。当计算机设备的接地装置和它接近时，高地电位便可由此侵入计算机设备造成危害。二、防雷接地的基本类型和作用1、工作接地供电系统用变压器的中性点直接接地，在工作或事故情

5、况下，保证电器设备可靠地运转，降低人体接触电压，迅速切断故障设备或线路。2、保护接地电器设备在止常工作情况下，不带电的金属部分与接地体之间应做优良的金属连接。在中性点不接地系统中，假如电器设备没有保护接地，当该设备某处绝缘破坏时，外壳将带电，同时由于线路与大地间具有电容，人体触及此绝缘保护电器设备外壳，则电流流入人体构成通路，人将形成触电的危险。设置这种接地装置后，接地电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过，接地电阻越小，流过人体的电流也越小，防止人体触电的风险。3、重复接地将零线上的多点与人地

6、多次做金属性连接。当中性点直接接地系统中发生碰壳或接地短路时，可降低对地电压；设置这种接地可以在当零线发生断裂时，降低雷击的损害程度。4、直流工作接地计算机以及一些微电子设备，大部分应用屮、大规模集成电路，工作于较低的直流电圧下，计算机、微电子设备的工作电路具有同一电位参考点，将一切设备的零电位点接于一接地装置，它能够稳定电路的电位，防止外来搅扰，这称为直流工作接地。同一系统的设备接于同一接地装置后,在进行模拟量或数字量交换或通讯时，才有统一的电位参考点，从而为接于同一接地装置的计算机或微电子设

7、备，提供稳定的工作电位，有效地衰减以致消弭各种电磁搅扰，保证数据处理或信号传送精确无误。5、防雷接地为使雷电浪涌电流导入大地，使被保护物免遭直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流的损害，一切建筑物、电器设备、线路、网络等不带电金属部分，金属护套，以及一切水、气管道等均应与防雷接地装置作金属性连接。防雷接地装置包括避雷针、避雷带、避雷线、避雷网、接地引下线、接地引入线、接地汇集线、接地体等。三、高速公路机电设备接地技术对于直击雷，其防护通常是通过使用避雷针、避雷带、避雷线等作为接闪器，把雷电流接收下來

8、后，通过接地装置将其安全地送冋大地。对于感应雷，则是通过筹电位连接、屏蔽、正确可靠的接地等进行相应的防护。可见，无论是直击雷还是感应雷，都需要有一个良好的接地系统，因此，以下主要讨论高速公路机电设备的防雷接地技术。1、防雷接地当高速公路建筑物被雷电击中后，就有可能对建筑物内部的机电设备造成直击过电压和感应过电流的危害。为了保证雷电击中建筑物后，雷电能量能够安全地泄入大地屮，因此将装有机电设备的公路建筑物、内部弱电设备、电源线路、网络通信等系统均与防雷接地装置做有效的防雷金属连接。综上分析，对高速