高速公路防雷解決方案
一、 概述：
目前國(guó)內(nèi)高速公路建設(shè)發(fā)展迅速，為了使高速公路暢通無(wú)阻，保證高速公路通信、監(jiān)控、收費(fèi)系統(tǒng)正常運(yùn)行，將雷電災(zāi)害降低到最低限度，防雷工程技術(shù)人員應(yīng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面規(guī)劃、綜合治理、制定完善的綜合防雷設(shè)計(jì)方案。
系統(tǒng)防雷是一項(xiàng)綜合性工程，主要包括外部防雷和內(nèi)部防雷兩個(gè)方面:
外部防雷包括：避雷針、避雷帶、引下線、接地極等等，其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲，將可能擊中建筑物的雷電通過(guò)避雷針、避雷帶、引下線等，泄放入大地。
內(nèi)部防雷系統(tǒng)是為保護(hù)建筑物內(nèi)部的設(shè)備以及人員的安全而設(shè)置的。主要以空間屏蔽、等電位連接、減少接近耦合、過(guò)電壓保護(hù)等措施，通過(guò)在需要保護(hù)設(shè)備的前端安裝合適的避雷器即過(guò)電壓保護(hù)，使設(shè)備、線路與大地形成一個(gè)有條件的等電位體。將可能進(jìn)入的雷電流阻攔在外，將因雷擊而使內(nèi)部設(shè)施所感應(yīng)到的雷電流得以安全泄放入地。
高速公路，地處較空曠地帶或山區(qū)，容易遭受雷擊，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行，其重要性不言而喻。
二、 設(shè)計(jì)依據(jù)：
?。?）IEC61024《建筑物防雷》
?。?）IEC61312《雷電電磁脈沖的防護(hù)》
?。?）ITU K25《光纜的防雷》
（4）ITU K27《電信大樓內(nèi)的連接結(jié)構(gòu)和接地》
?。?）GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》
（6）GB50174-93《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》
?。?）GB50200-94《有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
（8）GB50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
?。?）GB/T50311-2000《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
?。?0）YD5078-98《通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》
三、 設(shè)計(jì)方案：
1、 外部防雷：
高速公路征管所及收費(fèi)站地處空曠的地帶或山區(qū)，屬于多雷區(qū)地帶。就其建筑物本身來(lái)說(shuō)，無(wú)論是征管所還是收費(fèi)站，其占地面積都不小，根據(jù)防雷規(guī)范的規(guī)定，并結(jié)合高速公路信息指揮中心的重要性，按二類(lèi)防雷建筑物來(lái)設(shè)計(jì)本工程方案。
高速公路征管所是一個(gè)框架建筑，指揮中心機(jī)房設(shè)在二樓，樓頂是平頂，沒(méi)有避雷帶等接閃設(shè)施，且樓頂有攝像設(shè)備。而收費(fèi)站雖然是金屬桁架頂棚，但其支撐的金屬框架柱卻未做接地處理。
由上述可以看出外部防雷設(shè)施不完善，對(duì)建筑物本身及設(shè)備的安全，存在不可忽視的隱患。對(duì)以上建筑的外部防雷不完善之處，建議如下整改：
a) 高速公路征管所辦公樓外部防雷整改措施：
在辦公樓二樓樓頂，沿女兒墻四周鋪設(shè)直徑為10毫米的熱鍍鋅圓鋼，每隔1m用支撐卡子固定在女兒墻上。支撐卡子為L(zhǎng)型，用直徑10cm的熱鍍鋅圓鋼， 長(zhǎng)度為21cm，其中嵌入砼5cm, 露在女兒墻上高10cm, 與避雷帶焊接長(zhǎng)度不小于6cm(采用雙面焊)。
另外避雷帶沿女兒墻四周鋪設(shè)時(shí)，在建筑物四周每個(gè)框架柱位置處（橢圓形四周），應(yīng)用直徑為10mm的熱鍍鋅圓鋼，將其與建筑結(jié)構(gòu)柱內(nèi)主筋相焊接，每個(gè)焊接處的平均距離不超過(guò)18米。即引下線數(shù)量不小于六根。并在該樓樓頂四角處設(shè)四根1米長(zhǎng)的避雷針，且與避雷帶相連。
b) 高速公路收費(fèi)站外部防雷整改措施：
因收費(fèi)站是金屬框架結(jié)構(gòu)，所以其建筑本身就是一個(gè)接閃裝置，只是其沒(méi)有做好接地處理。方法是將收費(fèi)站四個(gè)外包不銹鋼柱子表面金屬開(kāi)挖一個(gè)50cm*50cm的口子，用截面50*5的熱鍍鋅扁鋼一端與收費(fèi)站金屬框架柱相焊接，另一端沿收費(fèi)站內(nèi)地溝與收費(fèi)亭內(nèi)地溝中接地扁鋼（其接地電阻值經(jīng)檢測(cè)為1.5歐姆）相焊接。
2 、 內(nèi)部防雷：
電源系統(tǒng)防雷
根據(jù) IEC1312 防雷及過(guò)電壓規(guī)范中有關(guān)防雷分區(qū)的劃分，針對(duì)重要系統(tǒng)的防雷應(yīng)分為三個(gè)區(qū)，分別加以考慮。只做單級(jí)防雷可能會(huì)帶來(lái)因雷電流過(guò)大,而導(dǎo)致的泄流后殘壓過(guò)大破壞設(shè)備或者保護(hù)能力不足引起的設(shè)備損壞。電源系統(tǒng)多級(jí)保護(hù)，可防范從直擊雷到工業(yè)浪涌的各級(jí)過(guò)電壓的侵襲。
第一級(jí)電源防雷：
根據(jù)國(guó)家有關(guān)低壓防雷的有關(guān)規(guī)定，外接金屬線路進(jìn)入建筑物之前必須埋地穿金屬管槽 15 米以上的距離進(jìn)入建筑物，且要在建筑物的線路進(jìn)入端加裝低壓避雷器。必須做到在電源的進(jìn)入端安裝低壓端的總電源防雷器，將由外部線路可能引入的雷擊高電壓引至大地泄放，以確保后接設(shè)備的安全。
作為系統(tǒng)電源進(jìn)線端的主級(jí)防雷器，在雷擊多發(fā)地帶至少應(yīng)有 60-100KA 的通流容量，可將數(shù)萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)伏的雷擊過(guò)電壓限制到數(shù)千伏，在辦公樓的總配電柜內(nèi)的電源進(jìn)線處或配房低壓輸出端并聯(lián)安裝SUNDO SD385-100/BH4J型三相電源防雷箱。
具體措施：
◇ 在高速公路征管所配電房低壓輸出端并聯(lián)安裝壹套 SUNDO B 級(jí)SD385-100/BH4J型三相電源防雷箱，用于征管所整體設(shè)備的電源第一級(jí)的防雷初級(jí)保護(hù)。或采用SUNDO B 級(jí)SD385-100/CQH型三相電源防雷模塊，并聯(lián)安裝在配電房低壓輸出端。
◇ 在高速公路收費(fèi)站的三相電源總進(jìn)線端，并聯(lián)安裝壹套 B 級(jí)SD385-100/CQH型三相電源防雷模塊，用于收費(fèi)廣場(chǎng)中所有電氣設(shè)備的電源前級(jí)防雷保護(hù)。
第二級(jí)電源防雷：
分配電柜的電源防雷器，對(duì)通過(guò)電源初級(jí)防雷器的雷電能量進(jìn)一步泄放，可將幾千伏的過(guò)電壓進(jìn)一步限制到 1 點(diǎn)幾千伏，雷電多發(fā)地帶需要具有至少 40KA 的通流容量，防雷器可并聯(lián)安裝在分配電柜處。
具體措施：
◇ 在高速公路征管所二樓監(jiān)控中心辦公室電源總進(jìn)線處，并聯(lián)安裝壹套SUNDO B級(jí)SD385-60/BH4J型三相電源二級(jí)防雷箱 , 用于征管所二樓重要辦公室內(nèi)設(shè)備的電源第二級(jí)防雷保護(hù)。或采用SUNDO B級(jí)SD385-60/CQH型三相電源防雷模塊。
◇ 在高速公路收費(fèi)各站的單相電源進(jìn)線端，并聯(lián)安裝壹套SUNDO B級(jí)SD385-60/BH2J型單相電源二級(jí)防雷箱,用于收費(fèi)廣場(chǎng)中所有電氣設(shè)備的電源二級(jí)防雷保護(hù)?；虿捎秒奡UNDO B級(jí)SD385-60/CDH型單相電源防雷模塊。