单位文秘网 2021-10-08 08:11:59 点击: 次
[摘要]有针对性地阐明高速公路机电三大系统应采取的合理的防雷技术,以确保高速公路机电三大系统安全可靠地运行,使其更好地服务于公路交通事业。
[关键词]雷电 高速公路 机电三大系统 电磁干扰 屏蔽 防雷保护技术
中图分类号: TP2文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2008)0820021-01
一、引言
高速公路机电三大系统的防雷问题,与所有的电力和工业设备上的都很相似,要求有较高的安全性、可靠性。因此,防雷系统设计和设备选购的基本原则是根据防护对象的性质、发生雷击事故的可能性及其后果,从接闪功能、分流影响、屏蔽作用、均衡电位、接地效果、合理布线等角度出发,综合运用分流、均压、屏蔽、接地和钳位保护等主要防雷保护技术措施,以及其它必要措施,构成一个完整的防护体系,以防直击雷、雷电感应、雷电波入侵对高速公路机电系统造成的危害。
二、高速公路机电三大系统防雷保护的主要技术措施
(一)监控系统的遥控摄像机、可变限速标志板、门架式可变情报板、气象检测器等外场监控设备及收费系统的广场遥控摄像机,应加装避雷针且应就近接地,将直击雷所产生的雷电流分流入地,而不使其流过被保护的机电设备和部件。(分流措施)。
(二)通信系统的路侧紧急电话通话柱外壳以及紧急电话电缆金属护套应接保护地线,以消除雷电电磁波干扰影响。(接地措施)。
(三)监控系统的外场监控设备用的配电箱或设备箱电源引入端,应加装单相或三相电源防雷器,将侵入电源系统的冲击过电压钳制到允许的程度。防雷器的接地端应该就近接机壳或接地。(钳位措施)。
(四)监控系统的外场遥控摄像机及收费系统的广场遥控摄像机的控制信号引出端、监控系统的低速率数据设备(可变限速标志板、门架式可变情报板、车辆检测器、气象检测器)的数据传输通道引出端,均应加装信号防雷器,将可能侵入电子系统的冲击过电压钳制到允许的程度。防雷器的接地端应就近接机壳或接地。(钳位措施)。
(五)监控系统的外场遥控摄像机及收费系统的广场遥控摄像机的视频电缆引出端至设备箱内视频数据复用光端机的视频输入端之间,应加装视频信号防雷器,将可能侵入电子系统的冲击过电压钳制到允许的程度,且视频信号的传输应采用光端机加光缆的方式,以消除雷电电磁波干扰影响。视频馈线的敷设应穿金属管埋地布线,以屏蔽雷电电磁波干扰影响。视频馈线进入监控机房后,在每个视频分配器的输入端口处,应安装视频信号防雷器,将可能侵入电子系统的冲击过电压钳制到允许的程度。防雷器的接地端应就近接机壳或接地。(钳位、屏蔽措施)。
(六)对于通信系统的道路数据信号线、语音传输线用的传输电缆:
1.敷设应尽量选择沿平原、水田等土壤电阻率较低的地方;必须经过山地时,力求避免走山顶或山脊,沿线不应有孤立大树等高杆物体。(选择合理的敷线路由之必要措施)。
2.可采取在埋地电缆上方的30厘米处敷设一根或两根直径为6毫米或8毫米的镀锌导线,以减少电缆的雷击故障率;当需要防护的电缆段较长时,可采用避雷效果更显著的架空地线方法,即:将两根直径为4毫米的镀锌铁线用木杆架高4~5米,并每隔150米,用直径为40毫米的镀锌铁线架空,横引至距电缆15米以外处,并用引线入地。(屏蔽、分流措施)。
3.若敷设电缆的沿线有孤立大树等高杆物体,则应在其周围埋设一条半圆形的镀锌导线,以消除雷击接地物体时可能对附近电缆造成的反击。(屏蔽措施)。
4.每隔200米,在电缆的每一条芯线上安装一个放电管或避雷器,以泄放侵入线路的冲击雷电流。(分流措施)。
5.采用金属铠装电缆完全直接埋地或非金属屏蔽电缆穿金属管直接埋地,且屏蔽层两端应接地,以屏蔽雷电电磁波干扰影响。(接地措施)。
(七)将收费系统的收费站所有车道设备的金属外壳均接地到统一的接地网上,接地电阻值应≦1欧姆;收费站与收费车道间的数据通信采用多模光缆;车道控制器的所有接口板和功能板应采取光电隔离保护措施。(接地措施、屏蔽措施)。
(八)高速公路机电三大系统的核心部门是计算机机房,其防雷保护特别重要,要充分考虑防避直击雷、雷电感应、雷电波沿电源线和信号线传输进入机房。在雷电活动特别强的地方,在计算机终端和其它设备比较集中的地方,最好采用独立避雷针(网)把整个建筑物保护起来,把雷电流引到足够远处(距离至少10米以上)入地。对于少量终端、没有联网的微机,只需把电源的零线重复接地,并在相线与零线之间接上电子设备专用的避雷器。接地电阻值的具体要求为:工作接地电阻值≦4欧姆;安全接地电阻值≦4欧姆;防雷接地电阻值≦10欧姆。工作接地、安全接地、防雷接地宜公用一组接地装置,其联合接地电阻值应≦1欧姆。(分流、钳位措施)。
所有进出大楼的金属物,包括各种金属管道、各种电缆的金属外皮、建筑物本身的基础钢筋网,以及建筑物内部各种大型构件,如配电屏、机器金属外壳等都应联成统一的电气整体,并与专门的统一地网连接;所有进出建筑物的金属传输线不能直接接地的部分,如电源相线、计算机通讯电缆芯线、电话线、视频传输线、各种报警通讯电缆芯线等都应接上合适的避雷器,并将其接地端接到统一的地网上。(均压、接地、钳位措施)。
(九)对计算机通讯网络,如监控系统的现场监测站与监控中心间、收费系统的收费站与收费管理中心间的远程数据传输系统,往往采用光纤或电话线连网。电话线的传输速率多为9600波特,属低频范围,可用电话线专用的避雷器;局域网的传输速率较高,可达10兆波特甚至100兆波特,需用高阻值低电容的避雷器。(钳位措施)。
(十)对高速公路机电三大系统的传输光缆,当光缆线路须直埋时,较理想的避雷措施,是在其上方30厘米处,敷设一根或两根直径为6毫米或8毫米的镀锌导线,以减少光缆的雷击故障率,同时宜采用近地供电而不远地供电的方式。直埋光缆线路的光缆金属护套或铠装不作接地,光缆的金属部件(金属护套、铠装及加强构件等)在接头处相邻光缆间不作电气连通,光缆各金属部件间亦不作电气连通。(屏蔽措施)。
(十一)对高速公路机电三大系统的供电电源线路,其架空线路终端杆、供电变压器的高低压侧均应安装避雷器,室内380伏交流电源屏内也应装避雷器;架空线进机房前,应更换为屏蔽电缆并水平埋设10米以上,屏蔽层两端应接地;无屏蔽电缆进机房前要穿铁管埋设10米以上,铁管两端应与地网焊接;交流零线与站地网相连。(钳位措施、接地措施)。
(十二)按相关规范规定,高速公路机电三大系统的防雷接地电阻值应≦10欧姆,防雷引下线宜采用镀锌圆钢或扁钢,其规格要求为:圆钢直径≧8毫米,扁钢≧40毫米×4毫米;防雷接地体应围绕保护物的基础做成闭合环行,材料一般用镀锌钢材,其规格要求为:圆钢直径≧10毫米,扁钢≧40毫米×4毫米,角钢≧50毫米×50毫米×5毫米,钢管壁厚≧3.5毫米。(选择合适的材质及规格之必要措施)。
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