六潜高速公路雷电防护系统
防雷环境评估及整治方案
六潜高速公路自投入使用已经是第三年了。本文将通过前两年在六潜高速公路防雷实践中收集雷击灾害资料以及常规检测资料，另一方面收集建设过程中土建、房建、构筑物、监控、通讯、供电、照明、隧道、桥梁、机电系统以及电子系统工程现状，记录分析雷击对六潜高速公路各设备危害特性，剖析六潜高速公路雷电防护系统现状。
最后，依照六潜高速公路雷电防护系统实际状况，采用国家现行防雷原则中某些强制性规定，提出六潜高速公路雷电防护系统详细整治办法。涉及各类接闪器、引下线、接地体设计；机电系统、电子系统雷击电磁脉冲防护办法中屏蔽、布线，等电位连接等设计。
一、雷电防护系统现状
雷电是因强对流天气而形成雷雨云间、云于大地之间瞬间强烈放电现象。雷电时将产生强大雷击电流、炽热高温、剧烈冲击波、瞬变电磁场、强烈电磁辐射等综合物理效应。随着近年来电子技术飞速发展，雷电灾害已被国际电工委会称为“电子化时代一大公害”。高速公路机电系统是一种功能强大、系统复杂电器、电子系统。当代通讯、监控、计算机技术在高速公路得到广泛应用。既有强电设备、又有大量监控、通讯、传感等弱电设备，各类高集成度电子设备、大规模及超大集成电路广泛应用，使得各类机电设备对雷电侵袭抵抗能力越来越差。六潜高速公路机电设备分布点多、面广、线长，遍及全程，收
费站位于郊外,周边地处空旷,其建筑物经常为附近最高点,电力线路往往要翻山越岭,传播和控制线路穿越复杂地质层面，此外路面、路基、桥梁、隧道施工导致了公路沿线地质、地貌、土壤电阻率变化，这些都是易遭雷击或雷电感应薄弱点.同步,在机电设计和施工中强
电和弱电系统防雷各自为政,接地规定也不统一,弱电系统接地解决
更为简朴.由于上述种种因素，六潜高速公路机电系统防雷薄弱环节相对来说较多,因而易遭雷害,特别是感应雷害。自投入使用以来，雷击事故时有发生。这不但导致了一定经济损失，同步也给高速公路运营管理安全带来极大隐患。
资料显示，六潜高速公路前期建设是分段投标，机电设备是分项目投标。同一地点无统一雷电防护方案。各项目分别施工、分别验收，分项(大某些)得标。但作为整体雷电防护却不符合规范规定。
详细状况如下：
1、同区内各机电设备接地电阻有小某些不相似，未作等电位
连接；
2、各信号线、电源线、地下管道互相交叉重叠；
3、各隧道两边联合接地接地电阻各小某些不相似，未作等电
位连接，大某些隧道接地电阻超过规范规定；
4、前程某些监控、照明设备接地电阻超过规范规定；
5、前程某些电力线、信号线裸露，无防直击雷办法；
6、某些电源铠装电缆两端、光缆线加强筋未作接地解决；
7、收费岛无常规检测端口，岛内各设备未作等电位连接；
因而六潜高速公路雷电防护系统全面整治刻不容缓。
二、雷电侵入机电系统途径
（1）由系统通信线等信号传播电缆侵入
高速公路机电工程中通信线重要涉及计算机系统网络线、摄像系统信号线等，信号传播电缆线中浮现雷过电压、过电流，普通包括两种状况：一是信号传播电缆旁有大树、高大建筑物、独立避雷针等地面突出物，当直击雷击中这些突出物时，强电压将把附近土壤击穿，雷电流直接侵入到电缆外皮，进而击穿电缆使高压侵入电缆芯线。雷电流在电缆外皮流动时也可以在芯线上感应出过电压。另一种状况是当设备附近发生雷云对地放电时，由雷电水平电场感应出过电压。依照关于部门记录资料表白，埋地电缆芯线上感应过电压普通为几百到几千伏，状况严重时可达5kv以上。信号电缆直接与设备接口相连，因而过电压会由此而入。
（2）由交流供电线路侵入
不论是架空高压电力线还是低压电力线，均也许被直击雷或感应雷击中。
（3）地电位反击
机电设备附近避雷针或房屋避雷装置可以吸引雷电、保护建筑物，但当雷击时强大雷电流经引下线和接地装置导入大地时，接地装置周边土壤形成喇叭形电位分布。当计算机设备接地装置和它接近时，高地电位便可由此侵入计算机设备导致危害。
三、防雷接地基本概念、种类和作用
（1）工作接地
供电系统用变压器中性点直接接地，在工作或事故状况下，保证电器设备可靠地运营，减少人体接触电压，迅速切除故障设备或线路、减少电器设备和输电线路绝缘水平。
（2）保护接地
电器设备在正常工作状况下，不带电金属某些与接地体之间应做良好金属连接。在中性点不接地系统中，如果电器设备没有保护接地，当该设备某处绝缘损坏时，外壳将带电，同步由于线路与大地间存在电容，人体触及此绝缘损坏电器设备外壳，则电流流入人体形成通路，人将遭受触电危险。设有该接地装置后，接地电流将同步沿着接地体和人体两条通路流过，接地电阻越小，流过人体电流也越小，当接地电阻极微小时，流经人体电流可不至于导致危害，人体避免触电危险。
（3）重复接地
将零线上多点与大地多次做金属性连接。当中型点直接接地系统中发生碰壳或接地短路时，可减少对地电压；当零线发生断裂时，可以使故障危害限度减轻。
（4）直流工作接地
计算机以及一切微电子设备，大某些采用中、大规模集成电路，工作于较低直流电压下，为使同一系记录算机、微电子设备工作电路具备同一电位参照点，将所有设备零电位点接于一接地装置，它可以稳定电路电位，防止外来干扰，这称为直流工作接地。同一系统设备接于同一接地装置后，无论是模仿量还是数字量，在进行互换或通信
时，才有统一电位参照点，从而给接于同一接地装置计算机或微电子设备，提供稳定工作电位，有效地衰减以致消除各种电磁干扰，保证数据解决或信号传递精确无误。
（5）防雷接地
为使雷电浪涌电流导入大地，使被保护物免遭直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流危害，所有建筑物、电器设备、线路、网络等不带电金属某些，金属护套，以及一切水、气管道等均应与防雷接地装置作金属性连接。防雷接地装置涉及避雷针、带、线、网、接地引下线、接地引入线、接地汇集线、接地体等。
四、综合防雷接地方案
防雷是一项系统工程，它涉及防止直接雷击、以及防止和抑制雷电电磁脉冲干扰各种传播形式导致危害等环节。高速公路机电系统应采用拦截、屏蔽、光电隔离、均压、分流和联合接地等综合防雷办法。
1.对于收费亭、收费站机房、收费中心机房应按《建筑物防雷设计规范》规定设计和安装避雷装置，其均匀分布接闪器和引下线拦截闪电，将雷电流均匀地分流入地。外场设备如收费广场摄像机应安装防直击雷避雷针，在外场设备机箱设立良好接地系统。
2.信号传播线屏蔽
（1）电缆最外层铠装保护套应多点可靠接地；
（2）电缆屏蔽效果取决于它转移阻抗和绝缘层介质绝缘强度，因而，宜选用转移阻抗小电缆。
3.光电隔离