基于高速公路收费站的防雷检测方法要点分析

基于高速公路收费站的防雷检测方法要点分析

胡杨 1 郑志平 2

1. 杭州防雷安全检测有限公司 浙江省杭州市 310000 2. 杭州市气象局 浙江省杭州市 310000

摘要：随着我国交通运输领域的不断发展和进步，高速公路收费站的功能变得愈加完善，机电系统作用不断改进和优化，机电设备类型也越来越丰富，通常情况下，雷击具有极强的破坏力，因此，务必对高速公路收费站的机电系统做好相应的防雷措施。本文对现阶段高速公路收费站的防雷问题进行了分析，提出了相应的检测要点，以期给同行提供参考帮助。

关键词：高速公路；收费站；防雷；检测要点

0引言

现阶段各个领域逐渐朝着信息化的方向发展，在自然灾害的影响下，我国各领域的发展都出现了问题，特别是雷电灾害所导致的经济损失与人员伤亡的事故有很多，不但性质非常恶劣，而且还会对社会造成很大影响。对于高速公路收费站来说，其中包括了通信、收费以及相应的监控系统，这些信息系统共同组成了高速公路机电系统。目前我国高速公路机电系统装备了相应的防雷措施，但因为种种问题影响了防雷的有效性，因此应该加强对于高速公路收费站防雷装置的检测工作，确保防雷装置作用的充分发挥。

1雷电对高速公路收费站造成的危害分析

雷电是大气层中冷热空气摩擦之后产生电场然后放电的情况。雷电现象有直击雷和感应雷两种，都具有非常大的电压和电流，所以高速公路收费站在雷电天气下其机电设备很容易受到损伤^[1]。如果收费站的机电设备存在非常严重的破损，就有可能会威胁到人员的生命安全。直击雷会与高速公路中的机电设备以及建筑物一起产生一些危害效应，比如点效应、磁场效应等等，从而对高速公路中的机电设备带来非常严重的危害。直击雷产生的感应电流就是感应雷，感应雷可以感应高速公路中的金属设备，并将金属设备作为介质传递给机电设备，对机电设备产生冲击作用，这些影响对于高速公路收费上来说都是非常严重的危害。

2现阶段高速公路收费站防雷方面存在的问题

2.1接地系统设置不符合规范要求

高速公路接地系统中的接地系统方式繁多，而且由于高速公路机电系统内部所敷设的金属管线涉及到很多的种类，且数量很多，在实际的工作中很难把控地网之间的安全距离，很容易导致出现地电位反击的情况。

2.2设置电涌保护器时缺乏科学全面性

高速公路机电系统的供电线路中，以及通信线路中存在着大量的控制信号线路，并且电涌保护器需要根据信号的特殊性以及其所处的位置等状况来选择型号^[2]。目前很多高速公路机电系统中，关于电涌保护器的选择类型不合理或者是不完善，甚至是一个收费站或者一个监控机房内，就会安装很多种不同类型的电涌保护器，部分收费站或者是监控机房由于安装了多种类型的电涌保护器，可能会影响到机电系统的稳定运行。

2.3电涌保护器装配存在问题

高速公路收费站的电源保护器安装工作中，通常都会存在两端连接导线过长且容易缠绕在一起的现象。如果遭受雷击的话，不可以忽略这种导线本身的电感，与此同时，如果高频雷电流入地后，有可能引发过电压情况，导线自身的电杆涉及到很多方面的因素，其中主要是导线本身材质、长度以及弯曲程度等，如果导线的长度不长的话，线径越粗，其自带的电感量就会越小。

2.4设备接地、等电位存在比较多的问题

高速公路收费站的车道称重机控制柜以及车道摄像杆护栏等多项设备都没有经过等电位处理。而且收费亭中所铺设的电源线与信号线的金属管也没有做等电位处理。

3高速公路收费站外部防雷措施的检测要点分析

对于高速公路收费站来说，通常情况下收废品等建筑物使用的是钢架结构、金属的顶棚，所以需要利用收费站的金属顶棚与其他金属构件来作为接闪器^[3]；应合理确定顶棚的厚度，另外如果顶棚上有非金属构件工作人员则需要立马增设接闪杆、接闪网等接闪器，要使其处于保护范围内；用钢架结构作的金属柱作为引下线时，先需要对金属柱以及金属顶棚的地面等电位连接部位的电气连接状况进行判断，除了这些的检查需要进行以下的测试。

检查的要点：对接闪器上不应该绑扎或者悬挂的各种电源线路以及信号线路进行检查；对引下线的材质、规格和焊接技术等方面进行检查；对引下线和各种信号线路以及电源线路之间的距离进行检查，原则上水平距离需要超过一米，交叉距离需要超过0.3米；对施工资料、防腐措施、接地形式、焊接工艺以及引下线的连接情况进行检查；对计重系统、收费系统以及顶棚的防雷系统是否共用接地状况进行检查。

测试的要点：需要先对接闪器和每一根引下线的电气连接状况进行测试，包括屋面电气设备、金属构件及防雷装置的电气连接状况，也需要进行测试；然后测试每根引下线的接地电阻，在测试过程中需要断开断接卡，来进行其他接地装置电阻的测量；对于高速公路的机电系统安装来说，通常都是采用联合接地的方式，安全保护接地、直流工作接地以及防雷接地等都是使用的同一组接地系统，其接地电阻是根据其中的最小值进行确定；最后就是对计重系统以及收费系统的共用接地电阻值进行判断测试。

4高速公路收费站内部防雷措施的检测要点分析

4.1主机房的检测

检查的要点：工作人员首先要对机房内的设备位置是否摆放正确进行检查；然后对机房内设备距离外墙以及柱、梁之间的距离进行检查，看距离是否不超过1米；机房外墙中的钢筋是否进行了科学完善的电气连接，机房的金属门窗以及内部的主筋也需要注意检查是否采用了电气连接。

测试的要点：机房内的设备机柜以及金属外壳的接地电阻是主要的测试内容，在检查测试的过程中，需要重视对机房内所设置的等电位连接带的材料规格的测量，同时还需要对等电位连接带和防雷装置的电气连接进行测试。

4.2监控系统的检测

检查的要点：对可变限速标志、气象检测器以及监控摄像探头等进行检查的过程中，需要确保其位于接闪器有效的保护范围内；对配电线路以及传输线路的敷设形式进行检查；对各信号线路以及控制线路的端口处所设置的SPD进行全部检查。

测试的要点：对于线路屏蔽层来说，需要保持电气连通性，并对其连通性进行测试；同时对车辆检测仪器、气象检测器、集箱等金属外壳与接地装置的电气连接状况进行测试；广场摄像机独立接地方式的接地电阻值也需要进行测试。

4.3收费系统的检测

检查的要点：主要是对计重和收费系统以及收费棚的防雷系统的接地状况进行检查，其中自动收费亭以及自动栏杆，信号灯，护栏，以及车道摄像机等多项金属构件共用接地装置的等电位连接情况也需要着重检查。

测试的要点：首先就是对共用接地装置的接地电阻进行测试；测试收费系统中装置以及相应的电气连接情况是否完好；同时对SPD 的接地电阻、绝缘电阻、漏电流等数据进行测试。

4.4低压配电系统的检测

检查的要点：主要是对检测中心的变电所以及配电房内的建筑物防雷保护措施进行检查；目前对于配电房低压配电线路来说，主要是采用TN-S 型供电制式，检察工作是通过破大防来引出各条配电线路，然后使用屏蔽电缆或穿钢管埋地敷设，并检查整个配电系统安装的 SPD 是否符合标准要求。

测试的要点：和外场设备相连接的直埋电缆屏蔽层或者是穿线钢管，应将其两端就近接地，并对其接地电阻进行测试；屏蔽层或者是穿线钢管之间需保持电气的连通，应对电气连接情况进行测试。

5结语

综上所述，为了确保高速公路收费站防雷击检测装置能够安全稳定运行，必须定期检查，加强日常维修管理。确保防雷装置能够安全稳定工作，避免由于雷击而导致设备受到损害，高速公路收费站的防雷装置建设需要严格按照我国相关的法律规定来设置，每年固定周期进行测试，发现问题及时整改。

参考文献：

[1]杨帆.高速公路收费站机电设备防雷方案[J].交通世界，2017(36)：164-165.

[2]孟海军.高速公路防雷接地系统的检测与维护[J].中外企业家，2017(08)：196-197.

[3]孙军德，胡先锋.高速公路收费站的防雷检测方法探讨[J].山东气象，2013，33(02)：26-28.