浅谈高速公路综合防雷.pdfVIP

浅谈高速公路的综合防雷 李鹏飞 李晶晶 章程 （无锡市气象局防雷中心，无锡，214101） 摘 要 高速公路系统具有线长、面广等特点，既有强电设备，又有大量的监控、通信、传感等弱电设备，外 场设备遍布全路段，旷野区域往往有突出的设备点，电力线路往往要翻山越岭，传输和控制线路经常需要 穿越复杂的地质层面，这些都是易遭雷击或雷电感应的薄弱点。同时，在高速公路机电设计和施工中强电 和弱电系统的防雷问题一直不被重视，接地的要求也不统一，弱电系统的接地处理更为简单。由于上述原 因，高速公路机电系统的防雷薄弱环节相对来说较多，因此极易遭受雷害，特别是感应雷害和反击雷害。 近年来，由于我国高速公路遭受雷击的事故时有发生，且因其收费系统的监控、通信等电子设备较多，电 信号较复杂，所以大多数雷击事故都集中在其收费系统，因此，我国从事防雷事业的专业人士及气象部门 的工作人员都对高速公路的防雷方案，尤其是其机电系统地防雷做出过很多很具体的研究与设计。本文主 要通过对各个收费站防雷现状及事故现场的详细调查分析，为防止雷击造成人身伤亡和财产损失的事故再 次发生，做到安全可靠、技术先进、经济合理，以GB50057－2010及GB50343－2004 为依据，从直接雷和 感应雷两方面对高速公路进行防护。对于收费站防感应雷的保护措施，需要从电源系统、架空线路、信号 线路以及设备的防雷等几个方面来考虑。监控、收费、通信和计算机网络设备的电源防雷一般可以分为三 级保护：第一级保护为直击雷保护；第二级保护为过电压保护；第三级保护为浪涌吸收保护，各级应相互 配合使用。所有的架空线缆均改成穿钢管埋地敷设，金属管道与综合接地系统要有良好的连接。强电导线 和信号传输电缆不共用同一个金属管道。监控机房总接地线缆穿金属管沿墙体敷设，并在地中与大楼综合 接地体良好连接。 关键词：高速公路，直击雷防护，电源系统，架空线路，信号线路。 1 高速公路通信、监控、收费系统的基本组成 高速公路一般是由通信、监控和收费三大系统组成的，每个系统都对高速公路的正常运 营和管理起着不可替代的作用，为了更清楚的了解高速公路这一现代通讯中不可缺少的交通 工具，应该了解高速公路系统的基本组成： （1）高速公路在其管理的区间内均设有一监控中心大楼。监控中心一般设在高速公路 的出、入口处，也有设在管理区间的中心部位。中心一般设置有大型地图板和监控电视系统， 并配有多画面切换控制设备、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、公路出入口及中间各大型电 子显示屏的控制和公路沿线的小型电子提示牌的控制等。中心大楼内还有程控交换机系统、 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。 （2）高速公路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。 （3）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 指示板，指示灯，车道控制机，自动栏杆，语音提示系统，车辆过境自动计数器，对讲电话 和空调及供电系统等设备。 （4）高速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。 （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 制信号线一般由光纤组成，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 引起的雷击事故较为普遍。 2 高速公路的建设和防雷工程中存在的若干问题 通过对高速公路现状的调查了解可以看出，它的防雷工程中还存在着以下一些问题： （1）高速公路防雷系统工程还没有专业的规范管理制度，高速公路防雷设计与施工都 还未实现专业化管理。 （2）高速公路防雷系统工程存在房建防雷与机电系统防雷在设计要求上脱节现象，防 雷是各搞各的，没有很好的综合设计和有效地统一管理。 （3）高速公路机电系统中防雷部分