摘要：對于機電工程來說，雷電會對其產(chǎn)生巨大的破壞。通過合理進行設計，并在施工過程中注重高速公路防雷的薄弱環(huán)節(jié)，可以提高高速公路的穩(wěn)定性，減少雷擊造成的破壞和影響。本文首先分析雷災會導致的災害，然后總結(jié)當前高速公路的雷電防護的薄弱點，最后提出在設計和施工上提高高速公路雷電防護水平的方法。
關(guān)鍵詞：高速公路房建機電工程；防雷設計；施工問題
高速公路中的各種機電設備很容易受到雷擊的影響，導致其不能正常工作，造成高速公路的運營發(fā)生十分嚴重的問題，帶來巨大的損失。通過進行合理的設計，并在施工過程中注重高速公路防雷的薄弱環(huán)節(jié)，可以提高高速公路的穩(wěn)定性，減少雷擊造成的破壞和影響。
1高速公路房建機電工程雷災的危害
隨著技術(shù)的發(fā)展，很多高新技術(shù)都進入了高速公路的建設當中，為了提高高速公路的功能，當前大量使用了全新的數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，并采用微機進行操作控制，使得引發(fā)雷災的可能性比以前高出了很多，并且雷災的覆蓋面積也在擴大，在任何領域都有所影響[1]。因此，當前的高速公路的防雷工作比以前要更為復雜，并且大量技術(shù)的使用導致一旦出現(xiàn)雷災，就很有可能因為電子元件的損壞導致高速公路出現(xiàn)癱瘓，造成巨大的損失。當前雷擊的入侵已經(jīng)由于技術(shù)的轉(zhuǎn)變發(fā)生了轉(zhuǎn)化，從以前的二維入侵轉(zhuǎn)化成了三維入侵，傳統(tǒng)的防雷工程用避雷針只能對建筑物起到一定的保護作用，但是對于建筑物內(nèi)的人以及電子設備難以有效防護。因此，防雷工作不能停留在過去感應雷電和雷電防護，還需對雷電的電磁脈沖進行防范。除了入侵方式的轉(zhuǎn)變，雷災所導致的損失也發(fā)生了巨大的變化。從直接損失來分析，由于雷電本身并沒有變化，所以雷災發(fā)生時，產(chǎn)生的直接損失和過去相同，并不會造成過大的直接損失，但是往往會造成很多間接損失。由于大量電子元件的使用，使得雷電的電磁脈沖會對元件造成破壞，導致元件的靈敏度降低甚至失控，影響到高速公路的運營，導致巨大的損失。
2工程建設過程中可能存在的質(zhì)量隱患
2.1服務區(qū)大棚的金屬框架當前，高速公路服務區(qū)的加油站和收費大棚都使用了金屬框架，并且采用了鋁合金幕墻板進行了裝飾。這樣的結(jié)構(gòu)一定程度上可以看做成一個引雷裝置，首先，結(jié)構(gòu)很容易在框架上堆積過多的靜電，進入雷雨天氣后，就會導致大氣逆轉(zhuǎn)，電荷下移并吸引雷電[2]。這就導致雷電很容易劈到房建設施，并且如果不能將雷電流及時瀉放，就很容易引發(fā)嚴重的后果。2.2機房設施的聯(lián)合接地有一些工程的機電設施接地存在一定的問題，正常情況下，在一個站區(qū)的施工中，需要保證組地網(wǎng)與保護對象的距離在200m左右，并根據(jù)需要做出調(diào)整，保證符合國家的相關(guān)標準要求。2.3接地不符合規(guī)范在一些工程當中，轄區(qū)內(nèi)部的靜電地板都缺少有效的接地處理，在一些設置上也存在問題，計算機機房的設計也沒有完全遵照規(guī)范的要求，造成機房的電源線路很容易被雷電波入侵。在一些收費監(jiān)控機房中，電源線缺少必要的保護措施；一些通信機房的電源線防護中只有一級保護，并不能很好地抵抗雷擊所帶來的影響。
3防雷設計要點
3.1防雷設計的原則高速公路房建機電工程的防雷設計需要的主要目標是設施的運行安全和房屋內(nèi)的人員安全，在設計工作中，需要遵循以下的基本原則：在進行房建機電工程的設計時，需要把整個高速公路的房建機電工程當中一個整體進行設計，保證各個子系統(tǒng)之間能夠有效的連接，從而在整體上對雷電進行防護；高速公路的配電子系統(tǒng)需要與弱電子系統(tǒng)雷電防護有效銜接，不僅能夠讓整個系統(tǒng)變得更加安全可靠，并且在經(jīng)濟上也更加合理。設計的過程中，需要充分考慮不同設備和設施的不同需求，綜合不同設備的不同用途，進行綜合化的防雷設計。設計人員需要充分考慮高速公路周圍的環(huán)境狀況，充分結(jié)合周邊的地理特點開展設計工作，選取功能與高速公路需求相符的產(chǎn)品。3.2收費站、分中心的防雷設計在設計高速公路的收費站和分中心時，都要充分利用房建當中的結(jié)構(gòu)鋼筋，從而構(gòu)成等電位的法拉第籠，采用聯(lián)合接地的方式接地。設計時，還需要保證接地電阻在1歐姆以下，因此需要綜合考慮引下線、接地系統(tǒng)和避雷針的裝置的配置情況[3]。并且，還需要充分利用分級防雷的方法，提高電源系統(tǒng)的防雷效果。在高速公路的收費站、分中心變電站低壓出線接入總配電柜前，加裝三相電壓保護裝置，形成第一級防護；二級防護則通過在高速公路沿線通信、收費等電源總進線端加入三相電壓保護。進行機房內(nèi)部的防雷設計時，需要依靠放靜電板來進行接地匯流排，并將機房內(nèi)部的機柜外殼、配電箱外殼、電源地、金屬門窗等君與匯流排相連接，構(gòu)成聯(lián)合接地。為了增強防雷效果，還可以用銅纜線作為地下接入地網(wǎng)來加強防雷。3.3收費廣場的防雷設計收費廣場進行防雷設計主要的保護對象是高速公路的收費大棚。收費廣場也可以采用聯(lián)合接地的方式提高防雷效果�？梢园凑�5×5.0m的標準布置接地網(wǎng)，并保證接地網(wǎng)的兩端和收費廣場的環(huán)形地網(wǎng)相連接。另一方面，可以將收費廣場的機房工程立柱的內(nèi)柱鋼筋和地網(wǎng)相連接，使其發(fā)揮防雷接地線的作用。通過這樣的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)地網(wǎng)的均壓等電位，可以有效防止因為地電位的反擊作用產(chǎn)生的影響。在對收費廣場的電源進行防雷保護時，需要在電源線的出口設置電壓保護器裝置，一般采用40kA/路的標準進行設置[4]。通過該設計，能夠避免高速公路收費站和收費廣場因為雷電產(chǎn)生的電壓導致機電設備無法正常運行。收費廣場的內(nèi)部，還需要對沿線上所有的收費亭下面都設置匯流排，匯流排用銅纜和收費亭中的設備外殼相連，用專門的導線連接匯流排和地網(wǎng)。
4防雷施工要點
4.1防雷等電位連接進行防雷等電位連接網(wǎng)絡施工時，需要保證點微段子板安裝在機房中的最為合理的位置，從而剪短接地線的長度，并且，點位連接端子的板長度需要根據(jù)機房匯入連接導體的數(shù)量進行控制[5]。如果選擇的是銅質(zhì)端子板，為了避免因為端子和其他材質(zhì)的導線相接處造成電化學的腐蝕問題，必須要對表面進行鍍錫處理。同時，防雷系統(tǒng)和機電設備所在建筑物間的基地需要采用合理的施工方案，施工過程中必須要嚴格遵守設計的相關(guān)要求，保證接地能夠在實際工作中滿足防雷的需求。4.2接地測試點在高速公路房建機電工程的施工過程中，通過對接地點的設置進行測試，可以獲得地網(wǎng)的阻止，可以方便之后的維護工作的進行，并且能對不合格的防雷裝置進行及時修正。接地點需要采用鋼質(zhì)斷接卡子，并放置在安裝盒中，為了保證測試值的可靠性和有效性，可以增加測試點測試點。4.3等位連接在進行等位連接的施工中，需要根據(jù)防雷設計的要求，結(jié)合建筑物的高度，保證合理的間隔進行連接，讓避雷針的引下線和大樓均壓環(huán)可以達到等電位的作用。
5結(jié)語
高速公路的技術(shù)進步和總能增多，也使得高速公路在雷災面前顯得更為敏感，很多電子元件都會因為雷擊失去作用。為了提高高速公路的穩(wěn)定和安全，要針對高速公路防雷的薄弱環(huán)節(jié)進行合理的設計，遵守相關(guān)的原則，合理利用防雷技術(shù)，有效進行布置從而提升高速公路的防雷水平，為高速公路的穩(wěn)定運營提供保障。
參考文獻
[1]劉鳳英.高速公路房建機電工程的防雷設計及施工問題研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2017(1):86-87.
[2]余為干,盧敏.高速公路房建機電工程的防雷設計與施工[A].中國公路學會.中國公路學會2005年學術(shù)年會論文集（上）[C].中國公路學會,2005.
[3]馮民學.高速公路雷電災害現(xiàn)狀分析[J].中國交通信息產(chǎn)業(yè),2006(9):51-52.
