[摘 要]在高速公路運營過程中，機電設備發(fā)揮著十分重要的作用，其能有效保證高速公路的運營效益和正常的交通秩序。一般情況下，高速公路中的機電設備主要包括弱電設備和強電設備，其中公路隧道照明設備、收費設備、監(jiān)控設備以及通訊設備等都屬于弱電設備。雷擊危害是造成高速公路機電設備損壞的重要原因，因此，相關工作人員應該做好機電設備防雷接地工作，避免高速公路機電設備受到雷擊傷害。筆者所在的廣東新臺高速公路地處粵西沿海地區(qū)，收費站場空曠，為雷擊多發(fā)地區(qū)。本文闡述了雷電的成因、危害，對高速公路防雷工程及方案進行了分析，并對新臺高速公路近年來的機電設施防雷采取的防雷措施進行了小結。
　　[關鍵詞]高速公路；機電設備；防雷措施
　　中圖分類號：S335 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）24-0187-01
　　1 雷電形成原因
　　雷電是一種常見的自然現(xiàn)象，出現(xiàn)雷電現(xiàn)象往往伴隨著放電的過程，對人類的生產(chǎn)與生活構成一定的危險性。雷電產(chǎn)生的原因主要是在大氣對流的過程中熱空氣上升，在一定的高度與冷空氣發(fā)生接觸，冷暖空氣的摩擦接觸形成了帶有異性電荷的小水滴。當帶有電荷的小水滴聚集到一定程度的時候，就會形成帶有電荷的云團。由于電荷的存在，在云團之間和云團與大地之間會形成強大的電場，從而產(chǎn)生放電過程，整個放電過程在瞬間劇烈發(fā)生，爆發(fā)出強大的電火花，造成空氣的體積的劇烈膨脹，由此在空中形成雷電。
　　2 雷電對高速公路的危害
　　雷電現(xiàn)象是自然界中常見的一種自然放電現(xiàn)象，雷電現(xiàn)象產(chǎn)生的電流和電壓非常大，對機電設備具有較大破壞性。在高速公路運營過程中，需要許多機電設備協(xié)同配合才能保證高速公路的運營效果和正常通車秩序，但由于高速公路一般建設在曠野中，非常容易遭受到雷電災害的影響，進而導致機電設備損壞，影響高速公路的正常工作。雷電對高速公路機電設備的危害主要有兩類，分別是直擊雷和感應雷。
　　直擊雷對高速公路機電設備產(chǎn)生的危害主要是巨大的電流，由于地面與云團之間存在較大的電位差，進而會產(chǎn)生較大的電流，從而對機電設備造成二次嚴重損害。感應雷對高速公路機電設備的危害主要是在雷電產(chǎn)生時，雷電電流會沿著機電設備的天線、電纜等部件對機電設備的電路造成破壞，進而使機電設備被燒毀。
　　在以往高速公路的設計和施工過程中由于工作人員認識淺薄等原因，高速公路的防雷問題往往會被設計人員和施工人員的忽視，導致高速公路機電設備的防雷問題成為高速公路系統(tǒng)運行過程中最為薄弱的環(huán)節(jié)，雷電破壞機電設備的安全事故時有發(fā)生。遭受雷電破壞的機電設備，輕則機電設備功能喪失，無法運作，重則導致整個高速公路系統(tǒng)完全癱瘓，無法正常工作，車輛無法安全通行，給高速公路的安全管理構成了嚴重的障礙，直接影響到公路運行的經(jīng)濟效益。
　　3 現(xiàn)階段高速公路防雷工程中存在的問題分析
　　由于高速公路機電設備的絕緣性能較差，在遭受強大電流時會導致設備內(nèi)部的電子元件受損。在傳統(tǒng)高速公路機電設備設計與安裝過程中，工作人員往往會忽視設備的防雷措施，進而導致設備缺乏一定的雷電保護，極易受到雷電的侵害。目前，高速公路機電設備防雷工程中的常見問題有以下幾點。
　　第一，高速公路防雷系統(tǒng)工程存在房建防雷與機電系統(tǒng)防雷在設計要求上脫節(jié)現(xiàn)象，防雷工作往往是分開進行的，缺乏綜合設計和統(tǒng)一管理。
　　第二，高速公路機電系統(tǒng)中防雷部分的設計內(nèi)容存在系統(tǒng)方案不完整，技術指標和要求不明確，防雷綜合性和系統(tǒng)性要求都較差，防雷產(chǎn)品的廠家、型號、規(guī)格無指定，具體技術指標無定量現(xiàn)象。
　　第三，目前，我國高速公路防雷施工還沒有統(tǒng)一的施工規(guī)范和制度，高速公路機電設備防雷工作缺乏有效的管理，進而導致防雷工程的效果不佳。
　　第四，防雷系統(tǒng)沒有定期檢測，容易帶來因防雷器失效而發(fā)生機電設備被雷擊的事故。另外，防雷系統(tǒng)日常維護管理無強制性規(guī)定。不利于及時發(fā)現(xiàn)防雷工程中出現(xiàn)的問題，容易導致雷擊事故的發(fā)生，帶來機電設備的損壞，甚至于危及人身安全。
　　4 高速公路機電設備的接地防雷方案
　　4.1 接地防雷
　　在進行接地防雷施工時，需要選擇合適且正確的施工方式，進而保證防雷接地的效果。例如，在實際施工階段，為了提高防雷擊地系統(tǒng)的防雷接地效果，相關工作人員需要對防雷系統(tǒng)的放電線路進行統(tǒng)一布局，將防雷金屬導線、網(wǎng)絡通信線路、機電設備等進行有效相連。
　　4.2 交流電源防雷接地
　　在機電設備交流電源中，變壓器是它的提供單元，因為變壓器常常是安裝在室外的，所以和上一級電網(wǎng)進行自連。當線路中出現(xiàn)雷擊時，通過輸電線路，雷擊感應電流便會沖擊變壓器，因此只有對變壓器中性點選用自接的接地方式，才能確保機電設備、變壓器的安全性。一般來說，可將220伏相電壓電源提供給機電設備，在出現(xiàn)線路雷擊事故時，能夠及時跳閘，以避免高速公路機電設備遭受損失。如果機電系統(tǒng)未安裝隔離變壓器，對供電電源實行就近自接原則時，應將電涌保護器SPD安裝在設備供電電源、弱電設備電源系統(tǒng)之間，通過分流，有效降低雷擊電磁脈沖產(chǎn)生的瞬時過電壓，這樣才能使供電線路不會因發(fā)生雷擊而遭受破壞。
　　4.3 直流接地
　　在高速公路機電設備防雷擊地系統(tǒng)中，直流接地是最常用的一種接地方式，其能有效保證機電設備電位的穩(wěn)定性，進而提高機電設備的防雷接地質量。同時，在同一防雷接地系統(tǒng)中，工作人員通過將全部弱電設備進行連接，還能有效降低弱點設備的信號干擾，以免雷電災害引起觸底電位沖擊情況。在布設機電設備、選擇避雷針時，為預防機電設備之間發(fā)生互相干擾、屏蔽等現(xiàn)象，應選取適宜的避雷針。隨著時間的推移，接地網(wǎng)絡會產(chǎn)生腐蝕、老化等現(xiàn)象，因此在初期設計時，應為接地系統(tǒng)預留出充足的施工空間，這樣才能在施工空間對接地網(wǎng)絡進行有效的防腐處理。
　　5 新臺高速公路機電設備的接地防雷措施及應用
　　第一，對收費島機電設備（如自動欄桿機、費額顯示器、車道攝像機、不銹鋼收費亭等）進行聯(lián)合接地。
　　第二，委托地方氣象局防雷檢測機構對沿線收費站機電設備及站房進行防雷接地檢測并形成報告，對于出現(xiàn)的檢測發(fā)現(xiàn)的問題及時委托具有防雷資質的施工單位進行整改（如更換防雷器、更新地網(wǎng)、檢修機房屋頂避雷帶等）。
　　第三，新增外場機電設備（如計重設備、外場監(jiān)控、可變情報板等）要求設計單位嚴格按照相關規(guī)范對基礎、立柱及門架進行防雷接地系統(tǒng)設計；要求施工單位嚴格按照施工圖紙確定防雷接地實施方案；完工驗收前及時委托具有檢測資質的第三方檢測機構進行檢測。
　　結語
　　雷電現(xiàn)象是自然界中不可預防的現(xiàn)象，但雷擊災害卻會導致機電設備受損，人員傷亡等嚴重事故，進而影響高速公路的正常運營。在對高速公路機電設備進行防雷接地處理時，工作人員需要先對高速公路中機電設備的分布情況進行分析和研究，進而選擇合適的防雷接地線路，采取有效的防雷措施，進而降低雷電給機電設備造成的危害，最終保證高速公路正常運營。
　　參考文獻
　　[1] 王露.關于高速公路機電系統(tǒng)防雷問題的探討[J].西部交通科技，2016（04）：39-42.

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