市政公路机电系统过电压保护与防雷接地设计

市政公路机电系统过电压保护与防雷接地设计

邢松战

贵州天卓地一建设工程有限公司  贵州贵阳   550081

摘要：为了有效减少市政公路机电系统运行过程当中，由于雷电致使系统运行的影响，将损失降到最少。通过对过电压维护与防雷接地设计的必要性展开了深度的分析，并结合实际情况以及各种数据，对防雷接地的设计使用相应具体方法，希望可以为机电系统管理提供一定的帮助，为相关部门开展各项工作，提供一定的支持。

关键词：公路机电系统过电压保护防雷接地

前言：在判断当前阶段交通运输行业的质量以及水平过程当中，市政公路交通是非常重要的一项指标，机电系统当中的防雷接地设计与过电压保护等都是市政公路交通工程当中，确保安全、稳定以及质量水平能够得到提高的相应保障，为了做好相应的保障工作，相关设计工作人员在进行设计时，必须要进行以下几点设计工作内容：接地系统设计、直击雷防护、设计感应雷击电磁脉冲的防护设计等相应的工作，在这些设计开展的前提就是要明确在防雷接地设计过程当中的各项要求，另一方面也要通过对设计的重要性以及相应的入侵途径等展开相应的研究，确保工作人员的专业水平以及基础知识可以符合工程设计的要求，才可以保证在具体实施过程当中各项控制设施可以将风险降到最低。

一、电压在机电系统中入侵途径

通过大量的研究，可以看出过电压对设备的损害程度是市政公路机电系统发生故障的主要原因之一，机电系统非常容易被雷击造成的相应损坏，其中主要的原因是由于控制回路当中的结构非常的复杂，机电系统受到雷击伤害的大小主要取决于以下两种方法：

1.传导耦合

雷电流在与设备之间最常见的一种耦合路径就是导电耦合在连接之前的前提是必须要保证设备可以与雷电流之间存在相应的连接，方便雷电流流入到相应的设备当中，如果把电源电缆和互联线根据耦合的方法进行分类，可以将其分为电感性、电容性以及电阻性，阻抗的产生主要是由于在相同的阻抗当中有两个电路的电流经过其中，那么其中电路a由于电流流动而产生电压则会影响到电路b，基于这一理论，在实际工作过程中以及生产过程中，必须要通过应用减小电源中的抗阻和线路抗阻的方法来有效降低抗阻，在条件允许的情况之下，要缩短、加粗，同时，如果没有相应的条件来降低电源的内部电阻的话，则可以安装电涌保护相应设备在控制回路上。要想有效的减少电容耦合或者是对这一情况进行抑制的话，那么在设计过程当中就必须要考虑到隔离和屏蔽。

2.辐射耦合

主要是雷电电磁脉冲通过多种媒介以电磁波的方法实现对外传播，在能量成功过程当中，主要是根据电磁场规律随机的向周围的空间发应的电磁波，因此在常见的途径当中，主要有电缆等。

二、市政公路机电系统过电压保护与防雷接地设计的重要性

随着近些年来我国用电需求不断增加，在机电系统当中的建设也在不断的扩大，这也是近些年来我国科学技术不断发展的必然结果。可以看出，机电系统对于人们的帮助越来越高，人们对于机电系统运行过程当中的质量要求也越来越高，要确保在运行过程当中的安全性以及稳定性。然而，随着机电系统的不断运行，在市政道路工程中大多数都会受到雷电的损害，这是由于在运行过程当中，土壤的电阻值在施工过程中会受到相应的影响，从而导致随着时间的累积，逐渐变为雷电的薄弱点，例如，在严重的情况之下，雷电可能会让整个机电系统瘫痪。给整个交通运输带来非常大的影响，在工程建设方面的成本也会大幅度的增加，甚至会为后续的工作带来非常大的隐患，如果无法解决这一问题，并任由其自由的发展下去，那么，市政公路网络建设过程会受到非常大的影响，整个工作将会停止。由此可以看出，相关工作人员必须要保证机电系统可以安全平稳的开展各项工作，就必须要对过电压保护的相关问题进行相应的设计以及解决，另外，相关工作人员也必须要对防雷接地的设计，不断进行优化，才可以保证稳定性和安全性能够得到相应的保障。

三、市政公路机电系统防雷接地的具体方法

1.明确防雷接地的设计要求

在设计过程当中会由于各种各样的因素影响所以设计者必须要考虑所有的因素，一般需要考虑的因素有以下几点，在建设过程当中，外部环境给建设工作带来的影响，设备的布局还有在累积过程当中出现的问题以及所涉及的问题的范围，由此可以看出，在设计过程当中，工作人员必须要考虑到电磁脉冲的保护问题，必须要结合这一问题，采用相应的措施，例如，屏蔽等相应的方法，合理的布局；另一方面，相关工作人员也必须要保证防雷接地的设计以及使用的效果可以达到预期，确保可以让机电系统安全稳定的运行。

2.接地系统设计

在设计过程当中，无论是设计还是应用，都必须使用自然接地体，也就是建筑物的基础加固等相应的工作，另外，在使用机电系统施工的过程当中，垂直与人工水平接地体之间的距离不应该超过五米，这样可以有效地减少由于局部涉及而导致对设计产生影响的问题。当前阶段大多数的等电位连接网络和相关的接地装置组成的普通的接地系统，大多数都应用在机电系统的防雷接地系统当中，自然接地体和人工接地体组成了相应的接地装置。所以，当前的设计工作过程中，最为重要的一项任务就是要让所连接的各项电子设备的接地证据都可以是最小值。

3.直击雷防护设计

在设计过程当中，必须要考虑到防护过程当中的各项需求，相关工作人员可以通过运用滚球法的方法来设计各项防护措施。首先，设计工作人员必须要考虑到市政公路监控中心当中的各个建筑物通信天线安全的相应需求，将此作为基础来设计相应的避雷针，并对其进行布局，在设计过程当中也要考虑到树木以及建筑物的高度等各项参数，以此来保证设计以及相应的防护措施可以发挥到最大的作用。其次，可以将天花板、金属框架等基本加固作为下引线，将其应用在建筑物的相关设计之上，还可以使用空气终端装置和其他的电子设备相互连接，将其作为建筑物的防雷设计，另外，为了保证工作人员的人身安全以及整个系统的安全稳定运行，也必须安装相应的证明设备，将其安装在避雷针的广场之上以及道路上。对于这些工作当中所需要的各项设备以及设备的支持，可以使用混凝土棒和钢棒作为整个防雷设计的引下线，但必须要当接地的电阻值控制在30欧以下，最后，为了可以保证能够与场外的相关电子设备接地共享相应，涉及人员也必须在广场上安装有效的摄像机以及各种监控设备，在信息板的相应的设备之上安装避雷针，最为关键的一项工作就是相关设计人员必须设计二类建筑工作，也就是在监控中心大楼等中可承受累积次数设置必须大于0.06次/a，这一数据主要是根据市政公路的防雷设计规范所要求的。

结论通过上文所述可以看出，相关工作人员要想保证整个网络运输以及机电系统的安全稳定运行，就要对机电系统当中的各个部件以及相应的重要部位进行防雷击设计，在确定不同的入侵途径的时候，考虑到整个系统的运行以及综合性通过使用不同的设计方案，保护公路当中的监控中心等相应的建设，为整个市政公路的稳定运行打下良好的基础。

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