摘要：對于機電工程來說，雷電會對其產(chǎn)生巨大的破壞。通過合理進行設(shè)計，并在施工過程中注重高速公路防雷的薄弱環(huán)節(jié)，可以提高高速公路的穩(wěn)定性，減少雷擊造成的破壞和影響。本文首先分析雷災(zāi)會導(dǎo)致的災(zāi)害，然后總結(jié)當(dāng)前高速公路的雷電防護的薄弱點，最后提出在設(shè)計和施工上提高高速公路雷電防護水平的方法。
關(guān)鍵詞：高速公路房建機電工程；防雷設(shè)計；施工問題
高速公路中的各種機電設(shè)備很容易受到雷擊的影響，導(dǎo)致其不能正常工作，造成高速公路的運營發(fā)生十分嚴(yán)重的問題，帶來巨大的損失。通過進行合理的設(shè)計，并在施工過程中注重高速公路防雷的薄弱環(huán)節(jié)，可以提高高速公路的穩(wěn)定性，減少雷擊造成的破壞和影響。
1高速公路房建機電工程雷災(zāi)的危害
隨著技術(shù)的發(fā)展，很多高新技術(shù)都進入了高速公路的建設(shè)當(dāng)中，為了提高高速公路的功能，當(dāng)前大量使用了全新的數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，并采用微機進行操作控制，使得引發(fā)雷災(zāi)的可能性比以前高出了很多，并且雷災(zāi)的覆蓋面積也在擴大，在任何領(lǐng)域都有所影響[1]。因此，當(dāng)前的高速公路的防雷工作比以前要更為復(fù)雜，并且大量技術(shù)的使用導(dǎo)致一旦出現(xiàn)雷災(zāi)，就很有可能因為電子元件的損壞導(dǎo)致高速公路出現(xiàn)癱瘓，造成巨大的損失。當(dāng)前雷擊的入侵已經(jīng)由于技術(shù)的轉(zhuǎn)變發(fā)生了轉(zhuǎn)化，從以前的二維入侵轉(zhuǎn)化成了三維入侵，傳統(tǒng)的防雷工程用避雷針只能對建筑物起到一定的保護作用，但是對于建筑物內(nèi)的人以及電子設(shè)備難以有效防護。因此，防雷工作不能停留在過去感應(yīng)雷電和雷電防護，還需對雷電的電磁脈沖進行防范。除了入侵方式的轉(zhuǎn)變，雷災(zāi)所導(dǎo)致的損失也發(fā)生了巨大的變化。從直接損失來分析，由于雷電本身并沒有變化，所以雷災(zāi)發(fā)生時，產(chǎn)生的直接損失和過去相同，并不會造成過大的直接損失，但是往往會造成很多間接損失。由于大量電子元件的使用，使得雷電的電磁脈沖會對元件造成破壞，導(dǎo)致元件的靈敏度降低甚至失控，影響到高速公路的運營，導(dǎo)致巨大的損失。
2工程建設(shè)過程中可能存在的質(zhì)量隱患
2.1服務(wù)區(qū)大棚的金屬框架當(dāng)前，高速公路服務(wù)區(qū)的加油站和收費大棚都使用了金屬框架，并且采用了鋁合金幕墻板進行了裝飾。這樣的結(jié)構(gòu)一定程度上可以看做成一個引雷裝置，首先，結(jié)構(gòu)很容易在框架上堆積過多的靜電，進入雷雨天氣后，就會導(dǎo)致大氣逆轉(zhuǎn)，電荷下移并吸引雷電[2]。這就導(dǎo)致雷電很容易劈到房建設(shè)施，并且如果不能將雷電流及時瀉放，就很容易引發(fā)嚴(yán)重的后果。2.2機房設(shè)施的聯(lián)合接地有一些工程的機電設(shè)施接地存在一定的問題，正常情況下，在一個站區(qū)的施工中，需要保證組地網(wǎng)與保護對象的距離在200m左右，并根據(jù)需要做出調(diào)整，保證符合國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。2.3接地不符合規(guī)范在一些工程當(dāng)中，轄區(qū)內(nèi)部的靜電地板都缺少有效的接地處理，在一些設(shè)置上也存在問題，計算機機房的設(shè)計也沒有完全遵照規(guī)范的要求，造成機房的電源線路很容易被雷電波入侵。在一些收費監(jiān)控機房中，電源線缺少必要的保護措施；一些通信機房的電源線防護中只有一級保護，并不能很好地抵抗雷擊所帶來的影響。
3防雷設(shè)計要點
3.1防雷設(shè)計的原則高速公路房建機電工程的防雷設(shè)計需要的主要目標(biāo)是設(shè)施的運行安全和房屋內(nèi)的人員安全，在設(shè)計工作中，需要遵循以下的基本原則：在進行房建機電工程的設(shè)計時，需要把整個高速公路的房建機電工程當(dāng)中一個整體進行設(shè)計，保證各個子系統(tǒng)之間能夠有效的連接，從而在整體上對雷電進行防護；高速公路的配電子系統(tǒng)需要與弱電子系統(tǒng)雷電防護有效銜接，不僅能夠讓整個系統(tǒng)變得更加安全可靠，并且在經(jīng)濟上也更加合理。設(shè)計的過程中，需要充分考慮不同設(shè)備和設(shè)施的不同需求，綜合不同設(shè)備的不同用途，進行綜合化的防雷設(shè)計。設(shè)計人員需要充分考慮高速公路周圍的環(huán)境狀況，充分結(jié)合周邊的地理特點開展設(shè)計工作，選取功能與高速公路需求相符的產(chǎn)品。3.2收費站、分中心的防雷設(shè)計在設(shè)計高速公路的收費站和分中心時，都要充分利用房建當(dāng)中的結(jié)構(gòu)鋼筋，從而構(gòu)成等電位的法拉第籠，采用聯(lián)合接地的方式接地。設(shè)計時，還需要保證接地電阻在1歐姆以下，因此需要綜合考慮引下線、接地系統(tǒng)和避雷針的裝置的配置情況[3]。并且，還需要充分利用分級防雷的方法，提高電源系統(tǒng)的防雷效果。在高速公路的收費站、分中心變電站低壓出線接入總配電柜前，加裝三相電壓保護裝置，形成第一級防護；二級防護則通過在高速公路沿線通信、收費等電源總進線端加入三相電壓保護。進行機房內(nèi)部的防雷設(shè)計時，需要依靠放靜電板來進行接地匯流排，并將機房內(nèi)部的機柜外殼、配電箱外殼、電源地、金屬門窗等君與匯流排相連接，構(gòu)成聯(lián)合接地。為了增強防雷效果，還可以用銅纜線作為地下接入地網(wǎng)來加強防雷。3.3收費廣場的防雷設(shè)計收費廣場進行防雷設(shè)計主要的保護對象是高速公路的收費大棚。收費廣場也可以采用聯(lián)合接地的方式提高防雷效果�？梢园凑�5×5.0m的標(biāo)準(zhǔn)布置接地網(wǎng)，并保證接地網(wǎng)的兩端和收費廣場的環(huán)形地網(wǎng)相連接。另一方面，可以將收費廣場的機房工程立柱的內(nèi)柱鋼筋和地網(wǎng)相連接，使其發(fā)揮防雷接地線的作用。通過這樣的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)地網(wǎng)的均壓等電位，可以有效防止因為地電位的反擊作用產(chǎn)生的影響。在對收費廣場的電源進行防雷保護時，需要在電源線的出口設(shè)置電壓保護器裝置，一般采用40kA/路的標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)置[4]。通過該設(shè)計，能夠避免高速公路收費站和收費廣場因為雷電產(chǎn)生的電壓導(dǎo)致機電設(shè)備無法正常運行。收費廣場的內(nèi)部，還需要對沿線上所有的收費亭下面都設(shè)置匯流排，匯流排用銅纜和收費亭中的設(shè)備外殼相連，用專門的導(dǎo)線連接匯流排和地網(wǎng)。
4防雷施工要點
4.1防雷等電位連接進行防雷等電位連接網(wǎng)絡(luò)施工時，需要保證點微段子板安裝在機房中的最為合理的位置，從而剪短接地線的長度，并且，點位連接端子的板長度需要根據(jù)機房匯入連接導(dǎo)體的數(shù)量進行控制[5]。如果選擇的是銅質(zhì)端子板，為了避免因為端子和其他材質(zhì)的導(dǎo)線相接處造成電化學(xué)的腐蝕問題，必須要對表面進行鍍錫處理。同時，防雷系統(tǒng)和機電設(shè)備所在建筑物間的基地需要采用合理的施工方案，施工過程中必須要嚴(yán)格遵守設(shè)計的相關(guān)要求，保證接地能夠在實際工作中滿足防雷的需求。4.2接地測試點在高速公路房建機電工程的施工過程中，通過對接地點的設(shè)置進行測試，可以獲得地網(wǎng)的阻止，可以方便之后的維護工作的進行，并且能對不合格的防雷裝置進行及時修正。接地點需要采用鋼質(zhì)斷接卡子，并放置在安裝盒中，為了保證測試值的可靠性和有效性，可以增加測試點測試點。4.3等位連接在進行等位連接的施工中，需要根據(jù)防雷設(shè)計的要求，結(jié)合建筑物的高度，保證合理的間隔進行連接，讓避雷針的引下線和大樓均壓環(huán)可以達到等電位的作用。
5結(jié)語
高速公路的技術(shù)進步和總能增多，也使得高速公路在雷災(zāi)面前顯得更為敏感，很多電子元件都會因為雷擊失去作用。為了提高高速公路的穩(wěn)定和安全，要針對高速公路防雷的薄弱環(huán)節(jié)進行合理的設(shè)計，遵守相關(guān)的原則，合理利用防雷技術(shù)，有效進行布置從而提升高速公路的防雷水平，為高速公路的穩(wěn)定運營提供保障。
參考文獻
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[3]馮民學(xué).高速公路雷電災(zāi)害現(xiàn)狀分析[J].中國交通信息產(chǎn)業(yè),2006(9):51-52.
