引言

　　高速公路防雷路多数收费站的沿线地形较为空阔，根据我国防雷规范应属二类防雷建筑，但是大多数收费站收费站、收费亭、配电室、办公楼等建筑物的外部没有采取防直击雷措施或避雷设施损坏、倒伏、断裂严重，急需修建和整改。屏蔽措施方面部分监控机房窗户孔洞很大，没有采取屏蔽防护格栅处理，不能有效防护空间雷电电磁脉冲的侵袭。供电系统的电涌保护方面根据国家防雷规范要求，对不间断运行的电子设备的供电系统一般应采取三到四级防护措施。而我们大部分收费站只在机房UPS输入端加装了一级单相电涌保护器，不能把沿电源线路传输的雷电过电压抑制到电子设备的可耐受程度(1000V左右)。系统内运行的网络电子设备、信号监控设备及传输线路大部分进行了雷电保护，部分需要完善。收费亭各种金属设施、支架、棚体、设备的接地没有进行等电位连接，容易产生电位差、造成设备损坏或人员损伤。

　　由上述问题，下面本文主要浅析了高速道路在收费站中通过对监控系统做了分析，提意较全面的雷电防护措施，并对传统的雷电防护方式提出改进。

　　1高速公路电子信息系统雷电防护的基本原则

　　高速公路电子信息系统的防雷必须按综合防雷系统的要求进行设计，坚持预防为主、安全第一的指导方针。高速公路电子信息系统的防雷应考虑环境因数、雷电活动规律、雷击事故受损原因、系统设备的重要性及发生雷灾后果的严重程度等因素综合考虑。在进行高速公路电子信息系统防雷工程设计时，应认真调查建筑物所在地的地理、地质、土壤、气象、雷电活动规律等资料，根据高速公路各电子信息系统的特点等因素，进行全面规划、综合治理、多重保护，做到安全可靠、技术先进、经济合理、施工维护方便。

　　高速公路电子信息系统的防直击雷措施。应按GB50057(<建筑物防雷设计规范》进行设计与施工。内部装有大量电子信息设备的建筑物，其最低防雷标准不宜低于二类防雷建筑。

　　高速公路电子信息系统综合布线应按GB/T503ll《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》的要求进行设计与施工。

　　2设计方案

　　2.1电源防护

　　根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343.2004第4.3.1条规定，高速公路监控系统的雷电防护等级为B级。电源系统应该加装三级防雷保护。即在变电室配电柜里加装标称放电电流不小于60KA(8/20μs)的电源避雷器作为一级保护;在UPS的输入端加装标称放电电流不小于40KA(8/20μs)的电源避雷器作为二级保护;在UPS的输出端加装标称放电电流不小于20KA(8/20μs)的电源避雷器作为三级保护。

　　高速公路收费站多数位于郊区空旷地带，电源为高压线架空引入，然后通过变压器转换为低压因此线路遭受雷击的概率比较大，一旦击中架空导线，陡度很大的电流将沿着线缆流向变压器，持续较大的雷电流最终使避雷器前端的空气开关动作，导致避雷器无法正常工作。

　　为避免上述情况发生，可将变电室标称放电电流不小于60KA(8/20μs)的电源避雷器换成标称放电电流不小于15KA(10/350μs)的，而避雷器前面的保护装置小型断路器的标称电流也增加到100A。

　　另外，虽然采取了三级保护，雷雨天气时还是有设备损坏的情况出现，究其原因是避雷器两端接线过长，导致残压过大造成的。安装时可以采用凯文接线法(图1)。

　　图1凯文接法示意图

　　该方案投入使用后防雷效果明显，一级避雷器前端的小型断路器不再跳闸。

　　2.2信号防护

　　高速公路常规监控系统的信号拓扑结构如下(图2)：

　　图2高速公路常规监控系统的信号拓扑结构图

　　收费亭内的摄像机视频线直接从票厅引入到监控机房的视频分配器;外场云台监控摄像机的视频线和控制线也是直接引入到监控机房的视频分配器和矩阵控制器。因此需要在视频分配器的进线端和矩阵控制器的进线端分别安装视频信号避雷器和控制信号避雷器。

　　2.3等电位连接

　　监控机房面积一般很小，等电位采用S型即可。应在监控机房防静电地板下做等电位接地端子排。将监控机柜的金属外壳，静电地板的金属支架、信号避雷器的接地均接在等电位接地板上。以往的工程中，为了省事，工程人员往往把机房内所有的接地点，包括电源避雷器的接地点都接在等电位接地端子排上，而这种接法的弊端却较多(图3)。

　　当采用共用地线串

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