摘 要：目前，高速公路機電系統(tǒng)都普遍采取了防雷措施，但仍然存在防雷安全隱患。因此，要加強機電系統(tǒng)防雷檢測和維護工作，使防雷裝置保持正常運行。本文對高速公路機電系統(tǒng)防雷檢測的相關(guān)內(nèi)容進行探討，提出機電系統(tǒng)防雷檢測要點。

關(guān)鍵詞：機電系統(tǒng);高速公路;防雷檢測

中圖分類號：TM862;U495文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2020）13-0105-02

Key Points of Lightning Protection Detection of Mechanical

and Electrical System of Expressway

WANG Sibin

（Fuzhou Southeast City Highway Co.， Ltd.，F(xiàn)uzhou Fujian 350001）

Abstract： At present， lightning protection measures are generally adopted in the mechanical and electrical systems of expressways， but there are still hidden dangers of lightning protection. Therefore， it is necessary to strengthen the lightning protection detection and maintenance of the mechanical and electrical system， so that the lightning protection device can keep normal operation. This paper discussed the related content of lightning protection detection of mechanical and electrical system of expressway， and put forward the key points of lightning protection detection of mechanical and electrical system.

Keywords： electromechanical system;expressway;lightning protection detection

高速公路機電系統(tǒng)經(jīng)常會因為雷電防護措施不到位而受雷擊事故影響。當(dāng)前的高速公路機電管理工作對雷電防護意識有所提高，對機電系統(tǒng)采取了必要的防雷措施。但是，在防雷過程中仍存在對防雷工作認(rèn)識不到位的情況，導(dǎo)致采取的措施不準(zhǔn)確，無法達(dá)到預(yù)期的防雷效果。因此，需要對機電系統(tǒng)的防雷措施進行檢測，及時發(fā)現(xiàn)雷電防護措施中存在的不足之處，并及時整改、維護，以保證防雷裝置正常運行，起到應(yīng)有的雷電防護效果。

1 檢測中常見的防雷問題

第一，接地系統(tǒng)設(shè)置不滿足要求。高速公路接地系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)常將防雷接地、信號接地、安全接地分開設(shè)置，但是各接地系統(tǒng)間的安全距離無法達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)遇到雷擊時，容易引起地網(wǎng)間的電位反擊，損壞機電設(shè)備[1-2]。

第二，浪涌保護器的安裝不夠系統(tǒng)和全面。浪涌保護器需要根據(jù)線路的特性及其所處的環(huán)境位置來選取，而在實際工作中，浪涌保護器的選型上下級經(jīng)常是不匹配的，導(dǎo)致上下級不能進行配合，起不到應(yīng)有的防雷效果。此外，浪涌保護器兩端的導(dǎo)線選用過長，由于導(dǎo)線具有電感，雷電波侵入時，這個電感會阻止雷電流入地網(wǎng)，從而避免過電壓損壞設(shè)備。因此，浪涌保護器兩端的連接導(dǎo)線不宜太長。

第三，在室外敷設(shè)的金屬線路沒有采取必要的屏蔽措施。室外敷設(shè)的較長的電源線路、通信線路、控制線路等沒有穿金屬管埋地敷設(shè)，或者金屬管在建筑物入口處沒有進行接地。

第四，布線混亂，部分機房的電源、信號路線太長，將線路纏繞起來，遇到電擊時會引起感應(yīng)電壓，侵入電源、信號線路，影響設(shè)備的正常運行，甚至損壞設(shè)備。

2 檢測工作常見的問題

2.1 檢測儀器使用問題

接地電阻測量儀使用前未用基準(zhǔn)電阻進行校準(zhǔn)，導(dǎo)致測量結(jié)果有所偏差。接地電阻測量儀接地極位置選擇錯誤，如在防雷檢測時接地極放置位置的地下有金屬管道，或者將接地極放置在接地網(wǎng)內(nèi)，這會造成接地電阻的測量值偏小。在測試配電房、機房等房間設(shè)備等電位連接時，需要選擇基準(zhǔn)測試點，在實際工作中，部分檢測人員會將基準(zhǔn)點放在帶弱電性的設(shè)備外殼上，導(dǎo)致測試結(jié)果出現(xiàn)波動。

2.2 檢測位置的問題

對于外部防雷裝置，有些外場設(shè)備需要單獨設(shè)置引下線和接地裝置，如監(jiān)控攝像頭、高桿燈等。在防雷檢測時，會出現(xiàn)測試位置選擇錯誤的問題，將設(shè)備的金屬支撐桿作為引下線進行測量，測量結(jié)果不準(zhǔn)。在測量土壤電阻率時，受現(xiàn)場情況所限，會選擇在周邊的林地中進行測量，導(dǎo)致土壤電阻率測量值偏低。在測量土壤電阻率時，還會無意間將測試線與地下金屬管道平行，導(dǎo)致土壤電阻率測試值偏小。

3 常見的防雷措施故障

3.1 接地網(wǎng)故障

接地網(wǎng)是對由埋在地下一定深度的多個金屬接地極和由導(dǎo)體將這些接地極相互連接組成一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的接地體的總稱。隨著時間的推移，接地網(wǎng)會逐漸被腐蝕，影響其接地電阻值，使泄流性能降低。遇到雷擊災(zāi)害時，由于接地電阻提高，不能起到原有的保護效果，從而影響機電設(shè)備的正常運行。

3.2 避雷器、浪涌保護器故障

低壓柜中一般使用避雷器作為防雷裝置。在實際使用過程中，避雷器會受到雷擊的影響。由于長期受到高頻電壓的影響，避雷器逐漸出現(xiàn)劣化，從而失效。配電線路端浪涌保護器的性能也會隨著時間的推移出現(xiàn)下降;或者遇到雷擊，浪涌保護器通斷幾次后，其元件就會損壞，應(yīng)及時檢測，并進行更換。

3.3 等電位連接故障

有些等電位連接通過螺母固定，長時間運行，螺母會出現(xiàn)松動，從而造成等電位連接線脫落，使等電位連接失效。

4 機電系統(tǒng)防雷檢測要點

由于防雷裝置在使用過程中會出現(xiàn)故障及防雷裝置安裝不到位，因此，需要加強高速公路機電系統(tǒng)防雷檢測工作，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行整改。在檢測工作中，應(yīng)注意以下方面的檢查工作。

4.1 低壓配電系統(tǒng)

高壓線路進入變配電室前，應(yīng)該用金屬護套或絕緣護套的電力電纜穿鋼管埋地，且埋地距離大于50 m。變配電室引出的電線應(yīng)該穿金屬管道或者用屏蔽電線，且應(yīng)該在金屬管道兩端接地，對屏蔽層或金屬管道接地電阻進行測試。低壓配電線路上應(yīng)裝有浪涌保護器，測試其性能。外場設(shè)備的配電箱應(yīng)做好與保護接地的等電位連接，測試導(dǎo)通情況。

4.2 機房

機房應(yīng)位于建筑物中心的LPZ1區(qū)及其后續(xù)防雷區(qū)內(nèi)。機房內(nèi)的設(shè)備距離周邊墻體的距離應(yīng)大于1 m。機房的金屬門窗應(yīng)該與墻體鋼筋做好等電位連接，測試導(dǎo)通情況。機房機柜外殼、靜電裝置應(yīng)做好等電位連接，測試導(dǎo)通情況。進出機房金屬管道、線路屏蔽層應(yīng)該做好接地，測試其接地電阻。機房的低壓、信號線路上應(yīng)裝有浪涌保護器，測試其性能。機房等電位連接板應(yīng)與公用接地裝置連接。

4.3 收費島機電系統(tǒng)

檢查機電設(shè)備接地裝置的材料規(guī)格，進行接地電阻測試。收費島內(nèi)的金屬物件應(yīng)該與收費島的接地裝置連接，檢查連接線的材料規(guī)格，測試連接情況。收費亭內(nèi)機電設(shè)備的外殼應(yīng)與等電位板連接，測試其連接情況。收費系統(tǒng)的設(shè)備外殼、金屬框架、線纜的金屬外護層或穿線金屬管應(yīng)與收費島共用接地系統(tǒng)連接，檢查連接線的材料規(guī)格，測試導(dǎo)通情況。收費亭的電源、信號線路應(yīng)安裝浪涌保護器，測試其性能。

4.4 外場機電系統(tǒng)

車輛檢測器、監(jiān)控攝像探頭等外場設(shè)備應(yīng)處于接閃器的保護范圍內(nèi)。收費廣場高桿燈、外場攝像設(shè)備采取的獨立接地與共用接地網(wǎng)間距離應(yīng)大于20 m。信號線路、控制信號線路端口處應(yīng)裝設(shè)浪涌保護器，測試其性能。外場設(shè)備的金屬外殼應(yīng)與接地裝置連接，測試導(dǎo)通情況。

4.5 橋梁機電系統(tǒng)

橋梁低壓配電線路、信號線路應(yīng)采取屏蔽措施，屏蔽層兩端應(yīng)接地，測試其接地電阻。屏蔽層應(yīng)保持電氣連通，測試其導(dǎo)通情況。低壓、信號線路應(yīng)裝設(shè)浪涌保護器，測試其性能。橋梁上的金屬物件應(yīng)與接地裝置連接，測試其導(dǎo)通情況。

4.6 隧道機電系統(tǒng)

隧道內(nèi)的通風(fēng)設(shè)施、照明設(shè)施、消防設(shè)施、本地控制器等設(shè)施的電源、信號線路應(yīng)采取屏蔽措施，其屏蔽層兩端應(yīng)接地。屏蔽層應(yīng)保持電氣連通，測試其導(dǎo)通情況。金屬外殼應(yīng)與接地裝置連接，測試其接地電阻。隧道內(nèi)設(shè)備的電源、信號線路上應(yīng)裝設(shè)浪涌保護器，測試其性能。

5 結(jié)語

為了保證高速公路機電系統(tǒng)防雷裝置的正常運行，防止因防雷裝置失效造成人身傷害和設(shè)備損壞，要按照國家規(guī)定，對高速公路機電系統(tǒng)的防雷裝置進行定期檢測檢查和系統(tǒng)維護，及時發(fā)現(xiàn)問題，并進行整改，確保防雷裝置正常工作，從而保障高速機電系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫軍德，胡先鋒.高速公路收費站的防雷檢測方法探討[J].山東氣象，2013（2）：26-28.

[2]李鵬.高速公路機電設(shè)施防雷裝置檢測常見誤區(qū)分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2017（5）：35，37.

收稿日期：2020-04-03

基金項目：福建省高速公路科技項目資助（201833）。

作者簡介：王斯濱（1992—），男，本科，助理工程師，研究方向：高速公路機電工程技術(shù)管理。