关于高速公路机电设备防雷技术的探究

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　　摘  要：机电设备是高速公路建设工作的重要环节，机电设备的稳定性和安全性与高速公路的运行状态息息相关。而在实际的建设工作中，雷击现象是导致机电设备出现故障的主要原因。为了能够解决雷电问题，文章主要根据机电设备的基本构成要素以及雷电灾害的常见现象进行分析，并结合了目前高速公路普遍存在的雷电预防工作现状，积极研究有效的防雷技术措施，为机电设备的运行安全提供技术保障。
　　关键词：高速公路;机电设备;防雷技术;方法探究
　　中图分类号：U417 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）08-0140-02
　　Abstract： Mechanical and electrical equipment is an important part of highway construction. The stability and safety of mechanical and electrical equipment are closely related to the operation state of expressway. In the actual construction work， lightning strike phenomenon is the main cause of mechanical and electrical equipment failure. In order to solve the lightning problem， this paper mainly analyzes the basic elements of mechanical and electrical equipment and the common phenomena of lightning disasters， and combines the current situation of lightning prevention in expressway. Active and effective lightning protection technical measures are put forward to provide technical guarantee for the operation safety of mechanical and electrical equipment.
　　Keywords： highway; mechanical and electrical equipment; lightning protection technology; method research
　　1 高速公路机电设备以及雷电现象的相关内容
　　1.1 高速公路机电设备
　　高速公路是城市化发展进程当中人们比较喜爱的一种出行方式，高速公路建设规模的扩大给人们的出行提供了极大的便利。而在高速公路建设机电设备主要是为了保证高速公路管理工作的正常运行，相关机电设备大体可以分为四种控制系统，一种是监控系统，负责对公路交通安全以及路况信息进行实时监控;一种是收费系统，负责进行费用计算和收费管理，维护高速公路的正常运作;还有一种是电源系统，主要负责为高速公路上的各个机械设备进行供电，维持日常工作所需的电力，保证工作的稳定性。此外， 还有一种系统则是照明系统。由于高速公路大多数建立在山区之间，经常会经过一些隧道。因此，隧道内的照明问题是高速公路机电建设的重点问题之一。目前，我国正在积极研究机电设备的智能化和自动化。
　　1.2 常见的雷击现象
　　雷电是常见的一种天气现象，主要是云层之间的运动导致的放电现象，严重的雷电现象很可能会对建筑物造成损坏。而雷电重点攻击目标就是地面上进行电流传输的一些具有一定电压的电子机械设备、输电线路以及电源系统等等。尤其是高速公路本身位置比较高，可能还会经过山区，周围十分空旷，因此高速公路的机电设备就极易遭受到雷电的攻击。常见的雷击现象有直击雷，它主要是对机电设备的外部机械装置进行攻击，造成设备故障或损坏。还有雷电波，主要是对输电线路进行攻击，导致线路故障或者人员触电事故。
　　2 高速公路机电设备防雷工作的现状
　　2.1 没有预防管理意识
　　首先，在许多高速公路的机电设备建设工作中，相关管理人员普遍没有意识到对机电设备进行抗雷击防护的重要性。没有对雷电现象采取有效的预防，同时，还缺乏相应的预防管理机制，没有对员工进行安全知识教育。导致许多员工在工作中遇到雷电现象时，不知道如何解决。因而没有及时采取相应的措施，從而使得雷电破坏范围扩大，导致高速公路机电设备和系统受到损毁，而影响正常的工作。此外，由于工作人员日常操作机电设备的工作行为不够规范，使机电设备缺乏安全防护的能力，也会导致雷电的袭击。
　　2.2 技术投入工作不到位
　　在雷电防范的工作上，虽然有些高速公路管理人员在建设机电设备时，选购了一些绝缘保护材料，希望能对雷电进行防范。但这种方式过于单一，而且由于管理人员不注重日常机电设备的维修和保养工作。因而导致机电设备在运行过程中存在一定的安全隐患，十分容易受到雷电的攻击。同时，雷电防范还需要大力研发相应的防雷技术手段，利用高新技术来实现全面的防护工作。然而，相关管理人员在这方面的资金和技术投入力度不足，没有重视新技术的研发工作，因此无法对雷电进行有效的防范。
　　3 高速公路机电设备的具体防雷技术研究
　　3.1 机电设备监控系统的防护技术
　　高速公路上的机电基础设备是最容易遭遇雷击的，因此，相关管理人员在研究雷电防护技术时，应当对基础设备进行重点防护。尤其是机电系统当中的监控系统，监控系统主要是在某些重点路段实施全路段监控，而不是在某一点实施定点监控。因此，通常监控设备架设位置比较高，这就导致雷电灾害发生时，监控设备成了雷击的主要目标。监控设备是保证高速公路交通安全，记录车辆运行信息的重要设施。高速公路上监控设备遭遇雷击而损坏的情况十分常见，为了能够有效解决这一问题，相关技术人员必须要对监控设备实施全面的安全防护工作。首先，管理人员应当为监控设备安装外部防护设备，比如，避雷器。通过在监控设备附近安装避雷器，对雷电类型当中的直击雷能够起到良好的防范作用，避雷器的工作原理是通过自身来承受直击雷的攻击，并经过地面将雷电电压进行转移释放。 　　3.2 高速公路收费系统的防护
　　同时，除了高处的监控设备，还有连接设备的信号传输线路需要保护。在这个过程中，可以把传输线路从金属管中穿过，然后再埋入地下，从而起到对监控设备的全面防护，保证监控设备的运行安全。高速公路收费系统的防护工作也可以通过安装避雷器来进行，收费系统主要的工作就是将数据信息传递到电脑终端，对信息进行整合和分类。因此，除了在系统设备附近安装避雷器，还需要对接收端的端口进行防护处理。防止由于系统遭遇雷击而导致整个接收设备陷入瘫痪，造成工作数据的丢失和损毁。在实际安装过程中，应遵循就近原则，将防雷器安装到设备的外壳或直接进行接地操作。
　　3.3 接电电源的防护
　　目前高速公路上所使用的防雷技术都是主要针对于直击雷，而对于雷电波一类的感应雷电现象没有采取相应的防护措施。为此，相关技术人员应当加大研究力度，对感应雷电的攻击目标、攻击方式以及防范措施进行细致的研究。在高速公路的机电设备建设工作中，电源系统是最容易受到感应雷攻击的，而在实施防范技术时，只依靠避雷器或者避雷针无法对电源系统进行有效的防护。接地技术就可以很好的解决这个问题，技术人员应当积极研究电源的接地方式以及整体电路布局，并且注重优化电源配置。不能为了节省经济成本而选用一些劣质产品，这不仅会给机电设备的运行造成不良影响，还会严重威胁工作人员的人身安全。
　　因此，接地保护技术是必须要实施的电源雷电防护工作。首先工作人员应当在输电线路的选择上，选取绝缘性能优良的材料。而在与电源进行连接时，必须要保证低电压一端的零线、电缆金属外壳接地端连接到地上。为了保证安全，也可以选择将输电线路深埋地下的方式。但这样就要对电线进行防腐蚀和抗潮湿措施，并且要对露出地面的部分进行重点防护。此外，也可以设计安装一些电压电流的感应设备，一旦电流出现异常情况，及时响起警报来通知技术人员查看，并设计自动跳闸的功能。保证在出现雷击事故的第一时间能够切断故障区域的电力流通，防止引发更大规模的电路故障。
　　3.4 机电系统照明设备的防护
　　高速公路由于大多数的路段都是山间，所以有时会出现要建设隧道的情况。这就会使车辆在行驶过程需要穿越隧道，针对这种情况，机电设备在建设过程中就需要重点研究照明系统的设置问题。而在设置照明系统时，为了防止雷击现象的发生。必须要对照明灯具采取相应的安全防护措施。通常情况下，为了节省电力资源，隧道中的照明系统都是使用节能灯具来完成安装工作。这些灯具由于自身的特性十分容易受到雷电电波的影响而产生故障，因此，在实际设计工作时，需要在灯柱的顶部来做接闪器，同时确保光伏板、灯具等都在接闪器的保护范围内，还要做好灯杆的防雷接地操作，从而有效增强整个节能照明系统的防雷效果。此外，在电源线路位置上，照明系统的运行情况经常会受到电磁感应或静电反应的影响，而产生突峰电流或电压。这会对灯具产生严重的损坏，为避免灯具被损坏，技术人员可以选择安装节能灯具专用的浪涌保护器，以实现对过电压的保护，保证照明系统的安全运行。
　　4 实施防雷技术的相关注意事项
　　4.1 技术测试和管理检查
　　在实施高速公路机电设备防雷技术时，需要对研发的技术和采购的专业避雷装置进行雷电模拟测试。比如，可以通过释放强度相同的电流和电压，来观察避雷装置是否具备防雷功能。同时，还需要对采购产品的质量进行检测。在实际投入使用的过程中，要注意的一点是，必须要定期安排技术人员对设备进行维护和保养，保证及时发现防雷装置中存在的安全隐患。在雷击现象发生之后，还需要对各个机电设备的重点部分进行检查，研究是否存在故障问题，并及时更换无法继续使用的设备。在检查时，要注意佩戴绝缘手套，带好防护工具，避免雷电的余波对工作人员造成伤害。
　　此外，在进行机电设备的建设工作时，需要制定相应的工作计划，并制定管理条例，约束员工的工作行为。落实责任机制，成立监管小组，全面监控工程的质量，为高速公路的正常运行提供安全保障。
　　4.2 对技术人员进行防雷工作培训
　　首先要想對高速公路机电设备实施防雷技术，就需要保证技术人员掌握雷电防护的相关知识和技能。同时，还需要保证员工能够具有操作相关设备的能力。这就需要公路管理部门对相应的工作人员进行知识技能的培训，邀请专家来为其讲解雷电防护的技巧和注意事项。在培训结束后要对员工进行考核，确保培训成果的有效性。从而为防雷工作的顺利进行提供保障。此外，还需要对员工进行思想教育工作，为员工树立安全工作的意识，端正员工的工作态度。
　　5 结束语
　　高速公路机电设备的雷电防护技术，不仅能够对设备的安全运行提供保障，还能保护工作人员日常工作时的人身安全。因此，相关部门必须要加大资金技术投入，对技术人员进行培训。从收费系统、监控系统以及照明系统等主要的高速公路机电设备系统方面入手，积极研究有效的雷电防护技术。在这个过程中，要对实施防雷技术的相关注意事项进行研究，制定合理的防雷计划方案，应用防雷技术，消除安全隐患。
　　参考文献：
　　[1]李瑞峰，包胜.防雷技术在高速公路机电设备的应用[J].电子技术与软件工程，2017（11）：229.
　　[2]陈云生.高速公路机电设备防雷技术分析[J].中国高新技术企业，2017（5）：212-213.
　　[3]包志勇.高速公路机电设备防雷技术分析[J].交通世界，2018，465（15）：174-175.
　　[4]代勇.如何做好高速公路机电系统的防雷措施[J].企业科技与发展，2018（4）：215-216.
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