高速公路防雷設(shè)施智能在線監(jiān)測系統(tǒng)

一、概述 

中國高速公路一般處于空曠地帶、山區(qū)等，容易遭受雷擊，特別是近年來，高速公路不斷建設(shè)發(fā)展，雷擊隱患隨之增加。為了保證高速公路收費站的供電、通訊、監(jiān)控、收費系統(tǒng)等正常運行，有效降低防雷隱患，公路系統(tǒng)務(wù)必進行過全面規(guī)劃、綜合治理，制定較為完善的綜合防雷解決方案。

綜合防雷是一項系統(tǒng)工程，包括外部防雷系統(tǒng)和內(nèi)部防雷系統(tǒng)。外部防雷系統(tǒng)主要有接閃器、引下線、接地網(wǎng)組成，將雷電流泄放入地，確保建筑物免受直擊雷的侵襲。內(nèi)部防雷系統(tǒng)主要包括過電壓保護、等電位連接等措施，保護建筑物內(nèi)部的設(shè)備和人員安全。

二、設(shè)計依據(jù)

《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010

《建筑物防雷》IEC61024 
 《雷電電磁脈沖的防護》IEC61312 

《電子計算機機房設(shè)計規(guī)范》GB50174-2008
 《光纜的防雷》ITU K25 
 《電信大樓內(nèi)的連接結(jié)構(gòu)和接地》ITU K27
 《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB50198-2011  
 《有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB50200-94 
 《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》GB/T50311-2016 
 《通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》 YD5078-98

三、設(shè)計方案

（一）內(nèi)部防雷系統(tǒng)

1.電源系統(tǒng)

根據(jù) IEC1312 防雷及過電壓規(guī)范中有關(guān)防雷分區(qū)的劃分，針對重要系統(tǒng)的防雷應(yīng)分為三個區(qū)。只做單級防雷可能會帶來，因雷電流過大而導(dǎo)致的泄流后殘壓過大破壞設(shè)備或者保護能力不足引起的設(shè)備損壞。電源系統(tǒng)多級保護，可防范從直擊雷到工業(yè)浪涌的各級過電壓的侵襲。

一級電源浪涌保護：

根據(jù)行業(yè)規(guī)范，外接金屬線路進入建筑之前必須埋地穿金屬管槽15米以上的距離才能進入建筑物，并且要在建筑的線路入戶端加裝過電壓保護器。在電源進入端安裝一級電源浪涌保護器，將外部線路可能引入的過電壓泄放入地。

具體辦法：

（1）在高速公路收費站總電源進線端安裝350波形一級電源浪涌保護器，可并聯(lián)安裝在收費站總配電柜內(nèi)。

（2）高速公路管理所配電機房安裝B級電源防雷箱，用于一級電源的初級保護。

二級電源浪涌保護：

針對雷電多發(fā)地帶，采用有40KA通流容量的防雷模塊，并聯(lián)安裝在分配電柜處。

信號浪涌保護：

收費站含有網(wǎng)絡(luò)信號、控制信號、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等，需要分別做信號浪涌保護，即：在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備前端安裝千兆網(wǎng)絡(luò)避雷器；在視頻監(jiān)控前端串聯(lián)安裝視頻信號避雷器；在控制系統(tǒng)前端串聯(lián)安裝信號避雷器。

（二）外部防雷系統(tǒng)

    考慮到高速公路收費站基本上均處于空曠地帶或山區(qū)，大都屬于多雷區(qū)。按照防雷設(shè)計規(guī)范，按照建筑物的用途和重要性等，高速公路收費站為二類建筑物。因收費站是金屬框架結(jié)構(gòu)，可以作為接閃裝置，需要做好接地處理。具體用截面50*5的熱鍍鋅扁鋼一端與收費站金屬框架柱相焊接，另一端沿收費站內(nèi)地溝與收費亭內(nèi)地溝中接地扁鋼（其接地電阻值經(jīng)檢測為1.5歐姆）相焊接。