高速公路机电系统防雷检测探讨

高速公路机电系统防雷检测探讨

周武

武汉黄悟高速公路建设管理有限公司  湖北省武汉市  430000

摘要：探究高速公路机电系统防雷检测要点，已经成为高速公路事业的重要研究内容，相关工作人员需要对新型的机电系统防雷检测方式和模式进行探究和创新，方能增强高速公路机电系统的整体检测水平。本文研究内容对丰富高速公路机电系统防雷检测的改革内容具有理论性意义，对指导高速公路机电系统防雷检测的改革方式具有现实意义。

关键词：高速公路；机电系统；防雷检测

1 系统防雷接地的重要性与分类

1.1 分类

高速公路机电系统防雷接地依照作用效力可以大体划分为两类：其中一类是为了进一步保护防雷接地人员的生命安全以及为了确保接地设备不会受到各种程度损害，通常被称之为保护式接地。第二类是为了确保防雷接地设备可以正常使用，往往被称之为工作式接地。

防雷接地装置通常会依照电源信号的强弱划分为普通型信号类防雷式接地和电源式防雷接地，实际上进行防雷区分的主要因素是因为两种防雷接电所具有的电阻存在差异性，在高速公路机电系统防雷设计中信号式防雷地常接在信号较好的区域内，几乎和电源式防雷接地处于分开式进行建设。工作式接地是为了使防雷接地系统的机电设备可以安全稳定的运行，进一步确保防雷测量结果比较精确和管控力度比较适宜的接地方式。

1.2 重要性

闪电是一种不可避免的自然现象，对电子产品和摩天大楼构成巨大威胁，但人类无法阻止。特别是对高速公路上电气机械设备的正常运行构成极大威胁。高速公路机电系统由许多精密的、功能齐全的电子设备组成，这些电子设备可能会被雷击，导致整个机电系统发生故障，最坏的情况是瘫痪，给过往车主带来诸多不便。因此，企业需要讨论如何对机电系统采取防雷措施，充分认识防雷的重要性。

（1）适当的公路机电系统防雷措施有利于保证机电系统设备的正常运行。雷击对机电系统中的电子设备造成的损害可能非常严重。（2）做好公路机电系统防雷措施，有利于减少企业的经济损失。如果高速公路机电系统没有配备有效的防雷保护，高雷电强度会使雷电更容易穿透电子设备，造成损坏，给企业造成重大经济损失。因此，企业在其机电系统中配备了有效的防雷设备，不仅将雷击可能造成的经济损失降到最低，而且还体现了对高速公路上员工和车主安全的责任。（3）做好公路机电系统防雷措施，有利于保证道路通行畅通。防雷设施的功能之一是保护架空电力线和其他高空物体免受雷击。这基本消除了高空标志和 LED 大屏连杆被雷击的可能性，防止了高速标志和LED 大屏连杆损坏造成的拥堵，避免了意外碰撞。有效保证了道路的畅通。

2 常见的防雷问题与检测工作问题

2.1 检测中常见的防雷问题

如果防雷接地式系统在进行防雷接地设置的过程中难以满足防雷要求，高速公路所使用的接地系统在进行施工建设的过程中需要将防雷式接地以及信号式接地、安全式接地采用分开设置的方式进行建设。但是由于许多公路工程各个防雷接地系统之间存在的安全距离通常并未达到防雷接地安装距离的安全标准，在真正承受雷击时，将可能会引起防雷接地网间出现电位反击等不良现象，甚至可能会对公路工程机电设备产生严重的破坏力。

防雷式浪涌保护器在安装过程中缺乏整体性、系统性，防雷浪涌式保护器通常具有线路的整体特性及所处区域进行防雷接地设施的位置选取。在实际的防雷接地安装工作中，浪涌式防雷接地保护器在进行型号选择的过程中会出现不同级别不匹配的现象，将会影响上下级别之间不能实行高效的配合，将难以真正地发挥出防雷接地的实际效果。

1.2 检测工作常见的问题

接地式电阻防雷测量仪并未使用基准电阻实行校准操作，将会造成检测仪器出现测量结果存在偏差的问题。在进行配电房测试的过程中，施工人员需要在机电设备均处于连接电位的状态中，选择一个相对比较适宜的基准形式测试点。在实际进行的防雷检测工作中，部分高速公路机电设备的防雷检测人员通常会将基准点置于弱电性较强的机电设备外壳表层，可能会造成防雷检测结果出现一定程度的波动。

3 常见的防雷措施故障

3.1 地网故障

接地网是由多个金属接地电极以特定深度埋入地下，接地电极通过导体相互连接形成网络结构的接地体的总称。随着时间的推移，接地网会逐渐腐蚀，影响其接地电阻，降低泄漏性能。发生雷击时，接地电阻会增大，不能起到原有的保护作用，会影响电机设备的正常运行。

3.2 避雷器和浪涌保护器故障

避雷器通常用作低压柜中的避雷器。在实际使用中，避雷器会受到雷击的影响。由于高频电压的长期作用，避雷器逐渐老化失效。配电线路浪涌保护器的性能也会随着时间的推移而下降。

3.3 等电位联结失败

有的等电位联结是用螺母固定的，但长期使用后，螺母会松动，等电位联结线脱落，导致等电位联结失效。

4 机电系统防雷检测要点

4.1 低压配电系统

高压的线路在进入变配式电室之前，应使用金属保护套或绝缘保护层将电力线路的电缆线所具有的穿钢管进行埋地操作，正常情况下埋地的物理距离应该不小于 50 米。变配电室导出的配电线应穿过金属管道或者运用屏蔽式电线，且需要在金属管道的两端完成接地操作，方可对屏蔽式电线或金属管道内的实际接地电阻进行综合性测试。低压配电线路在安装防雷检测浪涌式保护器后，检测人员可以先测试其所具有的性能。外部机电设备所使用的配电箱务必要进行和保护类接地的等电位建设，可以检测出更加准确的导电现象。

4.2 收费站机电系统

在测试机电设备中使用的接地装置的材料规格时，雷电探测器应测试机电设备的接地电阻。收费岛机电系统的金属部件必须与收费岛防雷接地装置相连。雷电探测器需要检查与收费岛机电系统连接线的材料规格的连接。 收费站系统收费站内的机电设备外壳应连接等压板，然后对收费站地线的实际连接进行测试。 收费站系统的收费站设备外壳和收费站金属框架必须与收费站一起连接到防雷接地系统。

4.3 外场机电系统

车辆防雷检测器、监控摄像的防雷探头等外场使用的设备需要處于防雷接闪器的管辖范围内，收费广场组装的高杆照明灯、外场的摄像监控设备都需要使用相对独立的接地装置，共用性的接地网间的物理距离应不小于 20 米，高速公路的外场机电设备需要将金属外壳进行防雷接地装置的直接连接。

4.4 桥梁机电系统

公路桥梁所采用的低压配电式线路、信号式线路均需要采取屏蔽的方式进行屏蔽层导线两端的接地操作，再进行接地电阻的防雷检测。屏蔽层需要尽可能维持电气连通效果，低压的信号式线路需要装设一些高速公路浪涌式防雷保护器。

5 结语

高速公路机电系统防雷检测的改革是推动避雷发展的重要方式，同时也是促进高速公路机电系统全面发展的有效受到。本文研究中提出的几点建议，主要围绕高速公路机电系统防雷检测，注重高速公路机电系统防雷检测才能更好的提升防雷检测的综合水平，这对高速公路机电系统防雷检测的改革和创新具有重要的意义。

参考文献：

[1]苏和平,张燕. 高速公路机电系统的防雷措施分析[J]. 电子技术,2020,49(10):132-133.

[2]李灿. 高速公路机电系统过电压保护与防雷接地设计[J]. 电子世界,2020,(13):136-137.

[3]刘程. 高速公路机电设备防雷措施探讨[J]. 交通世界,2020,(20):166-168.

[4]王斯滨. 高速公路机电系统防雷检测要点[J]. 河南科技,2020,(13):105-106.