雷擊是自然界的常見現(xiàn)象之一，具有很大的破壞性和安全危險(xiǎn)。近年來(lái)，我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展速度加快，高速公路沿線建設(shè)機(jī)電工程規(guī)模也越來(lái)越大，機(jī)電系統(tǒng)功能持續(xù)完善，機(jī)電設(shè)備類型增加。一方面，高速公路機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用功能更加完善，另一方面，高速公路機(jī)電系統(tǒng)面臨的防雷形勢(shì)更加嚴(yán)峻。如何根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行高速公路住宅建設(shè)機(jī)電工程的防雷設(shè)計(jì)和施工已成為各方人員重視的課題之一。本文首先分析高速公路主要雷擊危害，探討高速公路住宅建設(shè)機(jī)電工程防雷設(shè)計(jì)和施工要點(diǎn)，希望引起同行的關(guān)注和重視。

高速公路沿線住宅建設(shè)機(jī)電工程由設(shè)備類型多、功能復(fù)雜多樣的綜合電子系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)等多個(gè)部分構(gòu)成，系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到高速公路的使用效果。同時(shí)，高速公路多建于距離城市中心較遠(yuǎn)的地區(qū)，距離較長(zhǎng)，沿線穿越地形條件復(fù)雜，分布大量強(qiáng)電、弱電設(shè)備，很可能受到雷擊力的影響。受雷擊力的影響，會(huì)嚴(yán)重影響高速公路住宅建設(shè)機(jī)電工程的正常運(yùn)行，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)高速公路房建機(jī)電工程的防雷設(shè)計(jì)與施工問題必須引起相關(guān)運(yùn)營(yíng)管理人員的極大重視。本文即針對(duì)該問題做詳細(xì)分析與探討。

1.高速公路雷擊危害

雷擊力對(duì)高速公路住宅建設(shè)機(jī)電工程和相關(guān)機(jī)電設(shè)備的危害主要有以下3種類型:第一，雷擊直接作用于機(jī)電設(shè)備(多以外場(chǎng)設(shè)備為主)，在高電壓和大電流的作用下產(chǎn)生不同程度的熱效應(yīng)、電磁效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，對(duì)機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，第二，雷擊力作用于高速公路住宅建設(shè)機(jī)電工程附近或防雷裝置，受到電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)的影響，產(chǎn)生電壓現(xiàn)象，第三，在閃電設(shè)備的放電過(guò)程中，對(duì)高速公路建設(shè)備的影響極大。

2.防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)

高速公路住宅建設(shè)機(jī)電工程防雷設(shè)計(jì)的基本原則是兼顧機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行和人身安全保護(hù)兩個(gè)目標(biāo)。在防雷設(shè)計(jì)實(shí)踐中，必須遵循以下基本原則:第一，必須將高速公路住宅建設(shè)機(jī)電工程作為整體對(duì)象，兼顧各子系統(tǒng)之間的防雷保護(hù)效果，同時(shí)考慮電子系統(tǒng)與弱電子系統(tǒng)防雷保護(hù)的有效聯(lián)系，體現(xiàn)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的基本原則，第二，根據(jù)雷電作用于機(jī)電設(shè)備的不同途徑，采用綜合的防雷設(shè)計(jì)方案，包括保護(hù)、接地、均壓、分流、屏蔽等多種手段按照上述基本原則，高速公路住宅建設(shè)機(jī)電工程的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)采取以下措施:

2.1收費(fèi)站、分中心防雷設(shè)計(jì)

高速公路收費(fèi)站、分中心采用住宅建設(shè)工程結(jié)構(gòu)鋼筋構(gòu)成等電位的法拉第籠，采用聯(lián)合接地方式，在前期設(shè)計(jì)過(guò)程中引下線、接地系統(tǒng)、避雷針裝置的配置狀況同時(shí)，為了加強(qiáng)電源系統(tǒng)的防雷效果，遵循等級(jí)保護(hù)的基本原則，在高速公路收費(fèi)站、分中心變電站的低壓接線連接到總配電盤之前設(shè)置三相過(guò)電壓保護(hù)器裝置(按每條路設(shè)置60kA~100kA標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì))，發(fā)揮了最初的保護(hù)效果。同時(shí)，在高速公路沿線通信、收費(fèi)等電源室的總進(jìn)線端設(shè)置三相過(guò)電壓保護(hù)器(按每條路設(shè)置40kA~65kA標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì))，發(fā)揮二次保護(hù)的效果。在機(jī)房?jī)?nèi)部防雷設(shè)計(jì)中，在機(jī)房下面的防靜電地板上設(shè)置接地排水，排水由4×40.0mm的扁鋼帶沿墻壁周圍形成，機(jī)房?jī)?nèi)部機(jī)柜的外殼、配電箱的外殼、電源地、金屬門窗、電纜屏蔽層等與排水排水連接，形成聯(lián)合接地。在此基礎(chǔ)上，選擇斷面積35.0mm銅纜線作為引線介入地網(wǎng)，加強(qiáng)防雷效果。

2.2收費(fèi)廣場(chǎng)防雷設(shè)計(jì)

高速公路收費(fèi)廣場(chǎng)外部防雷的主要對(duì)象是收費(fèi)隧道。本區(qū)域防雷設(shè)計(jì)建議采用聯(lián)合接地的方式進(jìn)行處理，接閃器可直接利用金屬屋頂，同時(shí)聯(lián)合輔助防雷網(wǎng)，加強(qiáng)防雷效果。一般來(lái)說(shuō)，高速公路收費(fèi)站防雷網(wǎng)格可以按5×5.0m標(biāo)準(zhǔn)配置，網(wǎng)格防雷材料可以選擇角鋼(按5×5×50.0mm標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì))+扁鋼(4×40.0mm標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì))，網(wǎng)格兩端直接與收費(fèi)廣場(chǎng)環(huán)形網(wǎng)格連接。同時(shí)，收費(fèi)廣場(chǎng)住宅建設(shè)工程柱內(nèi)柱鋼筋可直接作為防雷引線，與地網(wǎng)連接。這種方式可以實(shí)現(xiàn)地網(wǎng)的平均壓力等電位，對(duì)預(yù)防地電位反擊作用力有正確的作用。在收費(fèi)廣場(chǎng)的電源防雷方面，在設(shè)計(jì)方案中，電源線的出口位置按照40kA/路準(zhǔn)設(shè)置過(guò)電壓保護(hù)器裝置，相應(yīng)的電源線引入收費(fèi)廣場(chǎng)的進(jìn)口端也以40kA/路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置過(guò)電壓保護(hù)器裝置。通過(guò)該設(shè)計(jì)策略，避免高速公路收費(fèi)站和收費(fèi)廣場(chǎng)之間因雷擊而產(chǎn)生過(guò)電壓，對(duì)機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。除此之外，在廣場(chǎng)內(nèi)部防雷設(shè)計(jì)方面，防雷設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是沿線所有收費(fèi)亭下設(shè)置匯流排，匯流排通過(guò)截面積35.0mm的銅纜與收費(fèi)亭的所有設(shè)備外殼連接，同時(shí)在匯流排上單獨(dú)用導(dǎo)線與地網(wǎng)當(dāng)場(chǎng)連接。

3.防雷施工要點(diǎn)

在高速公路住宅建設(shè)機(jī)電工程防雷施工過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下問題:第一，防雷等電位連接。在防雷等電位連接網(wǎng)絡(luò)施工過(guò)程中，等電位端子板應(yīng)設(shè)置在機(jī)械室的適當(dāng)位置，盡量縮短各接地線的長(zhǎng)度。同時(shí)，電位連接端子板的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)需匯入連接導(dǎo)體的數(shù)量進(jìn)行合理控制。如果選擇銅端子板，表面必須鍍錫，以免與其他材料導(dǎo)體連接后發(fā)生電化學(xué)腐蝕。此外，防雷系統(tǒng)和機(jī)電設(shè)備所在建筑物之間應(yīng)優(yōu)先選擇聯(lián)合接地施工方案，按設(shè)計(jì)部門給出的方案施工，確保接地安全第二，接地測(cè)試點(diǎn)。接地測(cè)試點(diǎn)采用鋼質(zhì)斷路卡，放置在安裝箱中。在高速公路住宅建設(shè)機(jī)電工程施工過(guò)程中，需要設(shè)置接地測(cè)試點(diǎn)，有利于每年維護(hù)和測(cè)試接地網(wǎng)阻值，及時(shí)修正不合格的防雷裝置。通常情況下，適當(dāng)設(shè)置多個(gè)測(cè)試點(diǎn)可以保證測(cè)試值的有效性及可靠性。

結(jié)語(yǔ)

防雷工程設(shè)計(jì)與施工一直以來(lái)都是高速公路房建機(jī)電工程系統(tǒng)中非常重要的構(gòu)成模塊之一。防雷工程設(shè)計(jì)方案的合理性和施工的可靠性直接影響高速公路收費(fèi)、監(jiān)視、通信等功能的實(shí)現(xiàn)狀況，也是評(píng)價(jià)高速公路機(jī)電設(shè)備是否完善的重要指標(biāo)。本文以高速公路住宅建設(shè)機(jī)電工程防雷設(shè)計(jì)、施工方面的重要問題為中心問題，希望有助于提高防雷系統(tǒng)的有效性，最大限度地減輕防雷作用對(duì)高速公路住宅建設(shè)機(jī)電設(shè)備的不良影響。

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