胡鋮

中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司

淺談高速公路隧道電氣設(shè)備如何防雷及避雷

胡鋮

中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司

現(xiàn)如今，無(wú)法預(yù)測(cè)的雷電隱患已經(jīng)對(duì)高速公路的隧道造成了一定的侵害。高速公路隧道的通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)、監(jiān)控器等電子設(shè)備在雷雨天氣有著致命的隱患。本文根據(jù)筆者瀏覽大量避雷系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)以及查閱了近些年來(lái)諸多高速公路隧道事故的案例總結(jié)，針對(duì)高速公訴公路隧道電氣設(shè)備如何防雷及避雷進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹與分析。

高速公路隧道 電子設(shè)備 避雷系統(tǒng) 避雷

前言：高速公路隧道的電氣設(shè)備普遍具有線(xiàn)長(zhǎng)、面廣的流散性特點(diǎn)。并且在高速公路的隧道系統(tǒng)當(dāng)中，大部分用電設(shè)備的用電強(qiáng)度不一致。相對(duì)于高速公路隧道內(nèi)部的電氣設(shè)備來(lái)說(shuō)，隧道外部的遠(yuǎn)程控制設(shè)備更加繁瑣，高速公路隧道外部的傳輸設(shè)備更具面廣的流散性特點(diǎn)。盡管在道路施工的時(shí)候，高速公路的電子設(shè)備裝置了防雷系統(tǒng)。但時(shí)至今日，在高速公路隧道電氣設(shè)備方面，雷雨天氣對(duì)其的隱患仍然很大。

1 雷擊的特性

當(dāng)高速公路的隧道系統(tǒng)遭受雷電的襲擊時(shí)，其對(duì)所有電子系統(tǒng)的破壞值與其最高電圧成正比關(guān)系。在雷電天氣過(guò)后，雷電在高速公路隧道的各塊區(qū)域的頻譜結(jié)構(gòu)可以清晰的表明高速公路隧道系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的用電強(qiáng)度大小。因此，在高速公里的隧道系統(tǒng)中，應(yīng)采取電波頻譜分析進(jìn)行有效的防雷。在高速公路隧道電氣設(shè)備的防雷相關(guān)知識(shí)中，有一套防雷計(jì)算公式，其中有一項(xiàng)名為“雷電流峰值”。雷電流峰值一般的坡形很陡，在常規(guī)的高速公路隧道防雷系統(tǒng)中，這一系數(shù)對(duì)防雷裝置的精確程度有著很大的作用。

2 高速公路隧道電氣設(shè)備防雷的整體流程

根據(jù)以往的高速公路隧道系統(tǒng)遭雷電侵襲的典型案例中，都存在著一個(gè)共同的特點(diǎn)。在每個(gè)高速公路隧道系統(tǒng)中，遭雷電打擊程度最強(qiáng)的區(qū)域往往是用電程度比較低并且形態(tài)為接地系統(tǒng)的高速公路電子設(shè)備。由此可見(jiàn)，加強(qiáng)高速公路隧道系統(tǒng)中所有電子設(shè)備的用電程度、改良高速公路隧道系統(tǒng)的接地裝置是防雷的重要措施之一。我國(guó)防雷組織在近些年來(lái)針對(duì)此問(wèn)題也進(jìn)行了深度的探索與研討。

2.1 接地系統(tǒng)及其應(yīng)對(duì)措施

在高速公路的隧道系統(tǒng)中裝置接地系統(tǒng)是隧道防雷的首要操作，接地系統(tǒng)的裝置與其質(zhì)量直接影響了整個(gè)防雷系統(tǒng)的防雷效果。地面是最穩(wěn)固的絕緣物體，將用電設(shè)備通過(guò)地面進(jìn)行直接或間接性絕緣控制，會(huì)大大減小雷擊效果。另外，若想最大程度把接地系統(tǒng)的防雷效果發(fā)揮出來(lái)，長(zhǎng)效降阻劑也是必不可少的材料。所以，一套完善的防雷體系分為三個(gè)步驟。首先做好高速工路隧道系統(tǒng)接地裝置詳細(xì)計(jì)算以及電子設(shè)備用電程度的詳細(xì)統(tǒng)計(jì)。然后，根據(jù)電子設(shè)備用電程度的高低進(jìn)行接地裝置。最后，在初步的形成整個(gè)防雷系統(tǒng)的同時(shí)，在接地系統(tǒng)附近置入長(zhǎng)效降阻劑。在檢察是否出現(xiàn)漏洞之后，一個(gè)完善的高速公路防雷系統(tǒng)就完成了。

2.2 屏蔽系統(tǒng)

在高速公路隧道系統(tǒng)內(nèi)，大部分電氣設(shè)備較容易遭受到外界的電流干擾。在雷雨天氣過(guò)程中，雷電會(huì)對(duì)高速公路隧道系統(tǒng)中的信號(hào)裝置以及電源裝置進(jìn)行電壓波形式的導(dǎo)電干擾，從而在高速公路隧道內(nèi)產(chǎn)生電壓波。電壓波對(duì)大部分電氣設(shè)備的導(dǎo)電兩端進(jìn)行干擾，從而使其出現(xiàn)故障，嚴(yán)重的情況下會(huì)發(fā)生火災(zāi)、爆炸等危險(xiǎn)情況。因此，在雷雨天氣中為避免以上危險(xiǎn)情況的發(fā)生，通常在安裝防雷系統(tǒng)的同時(shí)通過(guò)對(duì)隧道門(mén)口附近電纜的電壓疏導(dǎo)，開(kāi)進(jìn)行電纜快速屏蔽。對(duì)隧道附近的電纜進(jìn)行屏蔽同樣是高速公路防雷的重要措施之一。

3 高速公路隧道電氣設(shè)備防雷模式中需要注意的問(wèn)題

在高速公路防雷系統(tǒng)的安置過(guò)程中，合理的控制好各方面的細(xì)節(jié)至關(guān)重要。筆者通過(guò)瀏覽諸多高速公路雷擊案例，對(duì)防雷模式中需要注意的問(wèn)題總結(jié)了以下兩點(diǎn)：

3.1 合理制造無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)

合理的制造無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，控制容量，根據(jù)季節(jié)的變化對(duì)防雷系統(tǒng)中電容的容量進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。所以，為了增強(qiáng)高速公路中隧道防雷系統(tǒng)的防雷效果，合理的制造無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)這一點(diǎn)需格外注意。

3.2 提高日常管理意識(shí)，做好電壓的檢測(cè)工作

高速公路的防雷工作是一項(xiàng)極為繁瑣的信息處理與數(shù)據(jù)記載工作。由于此項(xiàng)工作的意義重大，所以對(duì)于信息數(shù)據(jù)方面工作人員要做到不能有絲毫偏差。一個(gè)良好的高速公路防雷工作人員需具備一定的耐力以及較強(qiáng)的工作意識(shí)。

結(jié)論：高速公路隧道電氣設(shè)備的防雷以及避雷問(wèn)題是當(dāng)前急需解決的問(wèn)題，無(wú)法預(yù)測(cè)的雷雨天氣可能在一夜之間導(dǎo)致數(shù)個(gè)區(qū)域的公路安全系統(tǒng)損壞，所以，面位諸多隱患，我國(guó)的相關(guān)工作人員不能有絲毫松懈，希望在未來(lái)的日子里可以將高速公路的防雷系統(tǒng)做的更加穩(wěn)固。

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