高速公路機(jī)電設(shè)施防雷接地技術(shù)

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-938編號(hào)：_高速公路機(jī)電設(shè)施防雷接地技術(shù)審核：_時(shí)間：_單位：_高速公路機(jī)電設(shè)施防雷接地技術(shù)用戶(hù)指南：該解決方案資料適用于為完成某項(xiàng)目而進(jìn)行的活動(dòng)或努力工作過(guò)程的方案制定，通過(guò)完善工作思路，在正常運(yùn)行中起到指導(dǎo)作用，包括確定問(wèn)題目標(biāo)和影響范圍、分析問(wèn)題并提出解決方案和建議、成本計(jì)劃和可行性分析、實(shí)施和跟進(jìn)。可通過(guò)修改使用，也可以直接沿用本模板進(jìn)行快速編輯。摘 要：隨著交通事業(yè)的發(fā)展，高速公路的建設(shè)也加快了步伐，但高速公路機(jī)電系統(tǒng)一旦遭受雷災(zāi)，損失將非常嚴(yán)重，因此，防雷建設(shè)迫在眉睫。良好的接地效果是防雷成

2、功的重要保證之一。文章從高速公路機(jī)電系統(tǒng)防雷的重要性出發(fā)，分析了防雷接地技術(shù)要求，通過(guò)采取相應(yīng)的措施，以達(dá)到最佳防雷效果。關(guān)鍵詞：高速公路；機(jī)電設(shè)施；防雷；接地技術(shù)；雷電災(zāi)害防護(hù)雷擊是嚴(yán)重的自然災(zāi)害，尤其是在廣東沿海地區(qū)，是雷害最嚴(yán)重的地區(qū)之一。雷電作為一種自然現(xiàn)象，對(duì)建筑物和設(shè)備設(shè)施都會(huì)造成較大損壞，特別是對(duì)高速公路的機(jī)電設(shè)備的危害。高速公路機(jī)電系統(tǒng)是一個(gè)功能強(qiáng)大、設(shè)備種類(lèi)繁多的電子系統(tǒng)，既有強(qiáng)電設(shè)備又有大量弱電設(shè)備，一旦遭受雷擊，將會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)或部分設(shè)備損壞，不僅給高速公路運(yùn)營(yíng)治理帶來(lái)極大的不便，而且會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而良好的接地效果是防雷成功的重要保證之一，如何做好以防雷接地為核心

3、的高速公路機(jī)電系統(tǒng)的防雷問(wèn)題應(yīng)受到廣泛的重視。1 系統(tǒng)防雷接地的重要性防雷接地是讓已經(jīng)納入防雷系統(tǒng)的閃電能量釋放入大地，是分流和釋放直擊雷和雷電電磁干擾能量的最有效的手段之一，也是電位均衡補(bǔ)償系統(tǒng)的基礎(chǔ)。接地的目的是使雷電流通過(guò)低阻抗接地系統(tǒng)向大地釋放，從而保護(hù)收費(fèi)建筑物、電子設(shè)備和人員的安全。沒(méi)有良好的接地系統(tǒng)或者避雷設(shè)施，接地不良都會(huì)成為引雷入室的禍患，同時(shí)還提供了雷電電磁脈沖對(duì)電氣和電子設(shè)備產(chǎn)生電感性、電容性耦合干擾的機(jī)會(huì)，只有良好的接地，才能有效地降低引下線(xiàn)上的電壓，避免發(fā)生反擊。電子設(shè)備的防雷接地是機(jī)電設(shè)備安全穩(wěn)定進(jìn)行的重要保證。2 接地的分類(lèi)接地的種類(lèi)按作用主要分為兩類(lèi)：一是為保護(hù)

4、操作人員人身安全及設(shè)備不受損害的接地，稱(chēng)為保護(hù)接地；二是為保障設(shè)備正常運(yùn)行的接地，稱(chēng)為工作接地。2.1 保護(hù)接地保護(hù)接地主要指防雷接地和設(shè)備機(jī)殼安全接地。防雷接地是指當(dāng)受到雷電襲擊（直擊雷、感應(yīng)雷、靜電感應(yīng)雷、電磁感應(yīng)雷、雷電波引入）時(shí)為防止造成損害而采用的接地系統(tǒng)。防雷接地常有信號(hào)（弱電）防雷地和電源（強(qiáng)電）防雷地之分，區(qū)分的原因不僅是因?yàn)榻拥氐碾娮璨煌?，而且在工程?shí)踐中信號(hào)防雷地常接在信號(hào)獨(dú)立地上，和電源防雷地分開(kāi)建設(shè)。2.2 工作接地工作接地是為了使系統(tǒng)以及與之相連的電子設(shè)備均能可靠運(yùn)行，并保證測(cè)量和控制精度而設(shè)的接地。3 接地阻值的要求通常在高速公路機(jī)電系統(tǒng)的防雷接地的阻值是10 ，而

5、實(shí)際上有不少接地系統(tǒng)要求4 或1 。但往往對(duì)于施工單位忽視了季節(jié)的因素，認(rèn)為10 、4 、1 的接地阻就滿(mǎn)足要求了，但過(guò)段時(shí)間進(jìn)行抽測(cè)時(shí)可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)阻值變大了，其實(shí)，道理不難理解，因?yàn)橥寥离娮枋请S季節(jié)變化的，規(guī)范上所要求的接地電阻實(shí)際上是接地電阻的最大許可值，為了滿(mǎn)足這個(gè)要求，據(jù)相關(guān)資料得出接地電阻要達(dá)到：rrmax /式中，rmax：接地電阻的最大值，對(duì)于常規(guī)高速公路機(jī)電系統(tǒng)接地為10 、4 、1 ；：季節(jié)因數(shù)，根據(jù)地區(qū)和工程性質(zhì)而定，常用值為1.45。所以通常所說(shuō)的接地電阻實(shí)際為：r6.9 ，rmax10 r2.75 ，rmax4 r0.65 ，rmax1 如果在機(jī)電工程施工時(shí)都能按這樣的

6、要求去做，即使在土壤電阻率最高的時(shí)候也能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。4 高速公路機(jī)電設(shè)施防雷接地技術(shù)要點(diǎn)4.1 保護(hù)接地應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行由于接地良好的狀態(tài)對(duì)防雷有非常重要的影響，所以在制作拉地體時(shí)一般采用40 mm×40 mm的角鐵，每根長(zhǎng)2.5 m，間距約5 m垂直打入地下，頂端距地面約0.5 m，頂端再用40 mm×40 mm左右的扁鐵全部焊接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的接地系統(tǒng)。根據(jù)高速公路收費(fèi)站各種地理環(huán)境，要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)接地低阻值的要求，做到良好、穩(wěn)定的接地效果應(yīng)因地制宜地進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。地網(wǎng)的形狀直接影響接地達(dá)到的效果，外場(chǎng)設(shè)備接地可充分利用其基礎(chǔ)的配筋，即在基礎(chǔ)澆筑時(shí)

7、將接地極與基礎(chǔ)本身的配筋焊接好，如接地環(huán)境較差，則應(yīng)綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)的情況，如地形、含水情況等。4.2 等電位連接措施為保證設(shè)備和操作人員的安全，各類(lèi)電氣、電子信息設(shè)備均采取等電位連接接地措施，在做等電位連接時(shí)，還應(yīng)充分利用工程本身的資源，如敷設(shè)用于穿纜線(xiàn)的鋼管，對(duì)于機(jī)房則可以利用設(shè)備所在建筑物的主要金屬構(gòu)件和進(jìn)入建筑物的金屬管道等將電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架、計(jì)算機(jī)直流地、屏蔽線(xiàn)外層、安全保護(hù)地及各種浪涌電壓保護(hù)器接地端均應(yīng)以最短的距離就近與等電位連接，構(gòu)成合理的電位連接網(wǎng)絡(luò)。4.3 強(qiáng)電設(shè)備與電子設(shè)備的接地需分設(shè)所有電子設(shè)備在接地原則上必須和強(qiáng)電部分的接地嚴(yán)格分開(kāi)，且之間至少應(yīng)保持1

8、5 m以上的距離。從抑制干擾角度來(lái)看，將強(qiáng)電設(shè)備地和電子設(shè)備的所有地分開(kāi)是有益處的，因?yàn)橐话銖?qiáng)電設(shè)備的地線(xiàn)是不太干凈的。但從工程角度來(lái)看，在有些特殊場(chǎng)地要保持該兩組地隔開(kāi)到那樣的距離是很困難的，此時(shí)也可以考慮共用接地。但需要考慮以下因素。如強(qiáng)電設(shè)備地上干擾是否很大，大電流設(shè)備啟停是否頻繁，對(duì)地產(chǎn)生的干擾是否很大。強(qiáng)電設(shè)備的接地電阻是否足夠小，而且整個(gè)地網(wǎng)各個(gè)部分的電位差是否很小，即地網(wǎng)的各部分之間的阻值是否1 。電子設(shè)備的抗干擾能力以及所用到的傳輸信號(hào)的抗干擾能力是否較強(qiáng)等。對(duì)于高速公路收費(fèi)機(jī)電系統(tǒng)的接地而言，由于不存在地域限制，完全可以將電子設(shè)備接地和強(qiáng)電部分接地嚴(yán)格分開(kāi)?？紤]到收費(fèi)機(jī)電設(shè)施

9、數(shù)量龐大，大部分設(shè)施及工作人員在露天收費(fèi)網(wǎng)架下收費(fèi)亭內(nèi)進(jìn)行作業(yè)，更需要保證設(shè)備及人員安全，所以在收費(fèi)人員工作環(huán)境內(nèi)加裝防靜電地板進(jìn)行對(duì)收費(fèi)人員的安全保護(hù)。5 接地體的選用及其考慮因素在土壤電阻率較低且均勻的平地，應(yīng)以垂直接地型為主，接地體采用圓鋼、鋼管扁鋼、角鋼或不等邊角鋼；在土壤電阻率較高的地區(qū)，根據(jù)電阻率的高低應(yīng)采用46根40100 m長(zhǎng)的射線(xiàn)；對(duì)于近處60 m以?xún)?nèi)有土壤電阻率較低的地帶，可采用外引接地，再加幾根射線(xiàn)。良好的接地效果是防雷成功的重要保證之一，而接地電阻的大小，是接地效果好壞的表征。雷電的破壞作用主要是雷電流引起的，所以要想達(dá)到良好的防雷效果，接地電阻必須越小越好，而接地電阻

10、又包含：接地體與接閃器之間的連線(xiàn)電阻；接地體本身的電阻；接地體與土壤的接觸電阻；當(dāng)電流流入土壤后，土壤的電阻。所以接地電阻的大小取決于4個(gè)方面：接地體與閃接器之間的連線(xiàn)宜短而直，材料為多股銅線(xiàn)；接地體之間所有焊接點(diǎn)，除澆注在混凝土中的外，均應(yīng)進(jìn)行防腐處理，接地體的焊接長(zhǎng)度要求對(duì)扁鋼為寬邊的2倍，圓鋼為其直徑的10倍；接地體與土壤的接觸電阻的大小與接地體的形狀、與土壤接觸的松緊程度直接有關(guān)，要求接地體與土壤的接觸要緊密，同時(shí)面積足夠大，在腐蝕性較強(qiáng)的土壤中應(yīng)采用鍍鋅等防腐措施或加大截面，并將焊接處涂上防銹漆；當(dāng)電流流入土壤后，土壤的電阻與土壤的電阻率成，然而土壤的電阻率一般都較大，所以要降低接地

11、電阻，必須采用接地降阻劑，它可以改善土壤的導(dǎo)電性能，增大接地體的有效半徑，從而增大接地體的流散面積，使接地電阻降低，同時(shí)還可以減小接觸電阻。6 怎樣做好雷電災(zāi)害防護(hù)單位應(yīng)定期由專(zhuān)業(yè)防雷公司檢測(cè)雷設(shè)施，評(píng)估防雷設(shè)施是否符合國(guó)家規(guī)定要求，高度在45 m以上的設(shè)備需兩年檢測(cè)一次。單位應(yīng)設(shè)立防范雷電災(zāi)害責(zé)任人，負(fù)責(zé)防雷安全工作，進(jìn)行各項(xiàng)防雷設(shè)施的定期檢測(cè)，雷雨后的檢查和日常的維護(hù)。雷雨過(guò)后，應(yīng)檢查安裝在收費(fèi)、cctv監(jiān)控、通訊等電子設(shè)備電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)上的過(guò)壓保護(hù)器、視頻防雷器、數(shù)據(jù)防雷器等防雷設(shè)施有無(wú)損壞，發(fā)現(xiàn)損壞時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。建設(shè)單位在防雷設(shè)施的設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境、被保護(hù)物的特點(diǎn)，雷電活動(dòng)規(guī)律等因素綜合考慮，采用安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)施工。應(yīng)采用技術(shù)和質(zhì)量均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的防雷產(chǎn)品，新增設(shè)備時(shí)應(yīng)同時(shí)對(duì)防雷系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和建設(shè)。7 結(jié)束語(yǔ)總而言之，高速公路機(jī)電系統(tǒng)的防雷是一項(xiàng)復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，不管如何復(fù)雜，都離不開(kāi)良好的防雷接地效果。要做好高速公路機(jī)電系統(tǒng)防雷工作