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        高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備防雷方案

        2016-03-13 01:31:56曾運(yùn)籌
        黑龍江交通科技 2016年5期
        關(guān)鍵詞:高速公路

        曾運(yùn)籌

        (貴州高速公路集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽 550000)

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        高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備防雷方案

        曾運(yùn)籌

        (貴州高速公路集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽550000)

        摘要:結(jié)合我國貴州路段高速公路的防雷現(xiàn)狀,介紹了雷電現(xiàn)象對收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備的危害,闡述杭瑞高速收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備的防雷方案,希望可以有效的提高有效的提高高速公路的服務(wù)水平。

        關(guān)鍵詞:高速公路;收費(fèi)站;機(jī)電設(shè)備;防雷方案

        1雷電對高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備的危害

        雷電屬于一種自然現(xiàn)象,是因?yàn)榇髿庠茖又械睦錈峥諝庀嗷ツΣ廉a(chǎn)生電場,從而出現(xiàn)的一種放電現(xiàn)象。雷電現(xiàn)象具有兩種類型,一種是直擊雷,另一種是感應(yīng)雷,它們都具有電壓高電流大的特點(diǎn),很容易使收費(fèi)站中的機(jī)電設(shè)備受到破壞。例如直擊雷,它會(huì)與高速公路上的機(jī)電設(shè)備和建筑物等產(chǎn)生各種危害效應(yīng),電效應(yīng)、磁場效應(yīng)等,對高速公路上的幾點(diǎn)設(shè)備造成直接的危害,使地面的電位差瞬間增加,直擊雷的電壓最大可以達(dá)到500 kV,產(chǎn)生強(qiáng)大的破壞力,損壞機(jī)電設(shè)備,嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致人員的傷亡。而感應(yīng)雷是直擊雷產(chǎn)生的感應(yīng)電流,它可以感應(yīng)到高速公路上的金屬設(shè)施,通過金屬設(shè)施傳導(dǎo)到機(jī)電設(shè)備中,對設(shè)備造成弱電沖擊。感應(yīng)雷分為靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)。

        2高速公路中機(jī)電設(shè)備的接地防雷方案

        2.1接地防雷

        接地防雷需要將機(jī)電設(shè)備正確的進(jìn)行接地,例如將收費(fèi)站中的機(jī)電設(shè)備、弱電設(shè)備和各種網(wǎng)絡(luò)通信線路有效的與防雷金屬連接起來,保證收費(fèi)站中的機(jī)電設(shè)備連接到防雷接地系統(tǒng)上,并由接地系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的放電布線。

        2.2交流設(shè)備的接地

        交流設(shè)備都是與變壓器連接的,如果出現(xiàn)了雷擊現(xiàn)象,雷擊所產(chǎn)生的電流就會(huì)沿著電纜線路沖向變壓器,如果不能及時(shí)的進(jìn)行控制和保護(hù),就會(huì)使變壓器損壞,在對交流設(shè)備進(jìn)行接電保護(hù)時(shí),需要安裝跳閘保護(hù)措施,保證有效的提高機(jī)電設(shè)備的安全性。

        2.3直流接地

        直流接地是弱電設(shè)備經(jīng)常采取的接地措施,弱電設(shè)備的直流接地可以使設(shè)備一直保持在一個(gè)穩(wěn)定的電位上,使弱電設(shè)備之間的信號可以更好的傳輸,將弱電設(shè)備全部連接到同一個(gè)接地系統(tǒng)中,減少了弱電設(shè)備傳輸?shù)男盘柛蓴_,防止雷擊后產(chǎn)生巨大的觸底電位反擊,沖擊到機(jī)電設(shè)備。

        在進(jìn)行接地防護(hù)時(shí)需要注意避雷針的選擇和機(jī)電設(shè)備的布設(shè),選擇合適的避雷針可以防止設(shè)備之間出現(xiàn)互相屏蔽和互相干擾的現(xiàn)象,而機(jī)電設(shè)備的布設(shè)也相當(dāng)重要,雷電的流動(dòng)方向一般都是高速公路上建筑的主梁沿墻壁向下,所以機(jī)電設(shè)備要全部布設(shè)在收費(fèi)站的中間位置,跟墻壁要保持一定的距離。

        接地網(wǎng)絡(luò)會(huì)隨著時(shí)間的推移而出現(xiàn)老化、腐蝕的現(xiàn)象,所以接地系統(tǒng)在最開始設(shè)計(jì)時(shí)就要預(yù)留出足夠的施工空間,從而可以在空間中進(jìn)行接地網(wǎng)絡(luò)的防腐處理。

        3防雷方案

        3.1等電位連接

        將監(jiān)控設(shè)備的機(jī)房、收費(fèi)廣場等管件位置進(jìn)行等電位的連接,將所有進(jìn)入建筑物的外部導(dǎo)線層進(jìn)行接地處理后,對重點(diǎn)防護(hù)區(qū)域的線路等進(jìn)行穿管處理,線路全部從管網(wǎng)中穿過,做好足夠的屏蔽工作。利用網(wǎng)型或者星型結(jié)構(gòu)將機(jī)電設(shè)備的外殼、金屬線纜的外層、電涌保護(hù)器等與附近最近的等電位連接帶進(jìn)行直接連接。

        3.2電源系統(tǒng)的防護(hù)

        將收費(fèi)站的總配電電源安裝上型號為V25-B+C/3的三相電源避雷器,總配電電源上的避雷器作為首層的避雷措施;將機(jī)房設(shè)施的配電柜上安裝同樣型號的三相電源避雷器,作為第二層的避雷措施;將所有收費(fèi)系統(tǒng)的電源輸出端和收費(fèi)站的配電箱電源輸入端安裝型號為V20-C/3+NPE的三相電源避雷器,作為電源系統(tǒng)的第三層避雷措施;在收費(fèi)站監(jiān)控車道攝像機(jī)的電源線路輸入端安裝型號為24的避雷器。

        3.3收費(fèi)系統(tǒng)以及收費(fèi)亭工控機(jī)的保護(hù)

        高速公路上單獨(dú)的收費(fèi)亭很容易受到雷擊,計(jì)費(fèi)系統(tǒng)是把信號通過轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換之后再傳輸?shù)诫娔X上,所以必須要再信號傳輸線路上安裝避雷器,另外也可以利用控制線路的電涌保護(hù)器對信號傳輸線路進(jìn)行防雷保護(hù)。收費(fèi)亭工控機(jī)的顯示器很容易受到雷擊,所以需要在相應(yīng)的控制線路上安裝電涌保護(hù)器對工控機(jī)進(jìn)行保護(hù)。

        在收費(fèi)站的機(jī)柜中安裝網(wǎng)絡(luò)配線架,所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備全部通過同一個(gè)配線架進(jìn)行跳線,這種布線方式可以讓集中對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理,實(shí)現(xiàn)所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的靈活配置。在所有的收費(fèi)車道上增加單獨(dú)的音頻配線模塊,對所有車道上小范圍傳播的信號進(jìn)行中管理,同時(shí)也能夠利用保護(hù)器進(jìn)行集中防雷。

        在收費(fèi)站車道的出口處增加視頻防雷器,保證出口處的字符疊加器不會(huì)被雷電損壞。收費(fèi)廣場的視頻線路兩端也要加裝視頻防雷器,保護(hù)攝像器和機(jī)房設(shè)備的安全;在攝像機(jī)控制線路的兩端安裝串口信號的防雷器,保證信號傳輸?shù)陌踩?/p>

        4結(jié)論

        高速公路機(jī)電設(shè)備的防雷是一項(xiàng)系統(tǒng)化的工程,需要對電壓進(jìn)行防護(hù)、等電位連接,還涉及到綜合的布線以及電流屏蔽等等,所以需要利用安全可靠的技術(shù)對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行防雷保護(hù),降低雷擊對高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備的危害,使高速公路的運(yùn)行可靠性得到有效的提高。降低雷電現(xiàn)象對高速公路的危害,提高公路整體的服務(wù)水平。

        參考文獻(xiàn):

        [1]鄭勇. 成雅高速公路機(jī)電系統(tǒng)綜合防雷整改方案[J]. 中國交通信息化,2013,(2):126-127.

        [2]張長偉. 許平南高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備防雷方案[J].技術(shù)與市場,2013,(9):79-80.

        [3]趙金嬋. 云南曲陸高速公路機(jī)電系統(tǒng)防雷方案的設(shè)計(jì)與選用[J]. 科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2009,(13):209-211.

        收稿日期:2015-11-15

        作者簡介:曾運(yùn)籌(1983-),男,貴州黔西人,助理工程師,主要從事高速公路機(jī)電研究。

        中圖分類號:U418.7

        文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C

        文章編號:1008-3383(2016)05-0184-01

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