浅谈高速公路隧道电气设备如何防雷及避雷

时间：2024-05-04

胡铖

中设设计集团股份有限公司

浅谈高速公路隧道电气设备如何防雷及避雷

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现如今，无法预测的雷电隐患已经对高速公路的隧道造成了一定的侵害。高速公路隧道的通信设备、计算机、监控器等电子设备在雷雨天气有着致命的隐患。本文根据笔者浏览大量避雷系统的相关知识以及查阅了近些年来诸多高速公路隧道事故的案例总结，针对高速公诉公路隧道电气设备如何防雷及避雷进行了简单的介绍与分析。

高速公路隧道电子设备避雷系统避雷

前言：高速公路隧道的电气设备普遍具有线长、面广的流散性特点。并且在高速公路的隧道系统当中，大部分用电设备的用电强度不一致。相对于高速公路隧道内部的电气设备来说，隧道外部的远程控制设备更加繁琐，高速公路隧道外部的传输设备更具面广的流散性特点。尽管在道路施工的时候，高速公路的电子设备装置了防雷系统。但时至今日，在高速公路隧道电气设备方面，雷雨天气对其的隐患仍然很大。

1 雷击的特性

当高速公路的隧道系统遭受雷电的袭击时，其对所有电子系统的破坏值与其最高电圧成正比关系。在雷电天气过后，雷电在高速公路隧道的各块区域的频谱结构可以清晰的表明高速公路隧道系统中各个设备的用电强度大小。因此，在高速公里的隧道系统中，应采取电波频谱分析进行有效的防雷。在高速公路隧道电气设备的防雷相关知识中，有一套防雷计算公式，其中有一项名为“雷电流峰值”。雷电流峰值一般的坡形很陡，在常规的高速公路隧道防雷系统中，这一系数对防雷装置的精确程度有着很大的作用。

2 高速公路隧道电气设备防雷的整体流程

根据以往的高速公路隧道系统遭雷电侵袭的典型案例中，都存在着一个共同的特点。在每个高速公路隧道系统中，遭雷电打击程度最强的区域往往是用电程度比较低并且形态为接地系统的高速公路电子设备。由此可见，加强高速公路隧道系统中所有电子设备的用电程度、改良高速公路隧道系统的接地装置是防雷的重要措施之一。我国防雷组织在近些年来针对此问题也进行了深度的探索与研讨。

2.1 接地系统及其应对措施

在高速公路的隧道系统中装置接地系统是隧道防雷的首要操作，接地系统的装置与其质量直接影响了整个防雷系统的防雷效果。地面是最稳固的绝缘物体，将用电设备通过地面进行直接或间接性绝缘控制，会大大减小雷击效果。另外，若想最大程度把接地系统的防雷效果发挥出来，长效降阻剂也是必不可少的材料。所以，一套完善的防雷体系分为三个步骤。首先做好高速工路隧道系统接地装置详细计算以及电子设备用电程度的详细统计。然后，根据电子设备用电程度的高低进行接地装置。最后，在初步的形成整个防雷系统的同时，在接地系统附近置入长效降阻剂。在检察是否出现漏洞之后，一个完善的高速公路防雷系统就完成了。

2.2 屏蔽系统

在高速公路隧道系统内，大部分电气设备较容易遭受到外界的电流干扰。在雷雨天气过程中，雷电会对高速公路隧道系统中的信号装置以及电源装置进行电压波形式的导电干扰，从而在高速公路隧道内产生电压波。电压波对大部分电气设备的导电两端进行干扰，从而使其出现故障，严重的情况下会发生火灾、爆炸等危险情况。因此，在雷雨天气中为避免以上危险情况的发生，通常在安装防雷系统的同时通过对隧道门口附近电缆的电压疏导，开进行电缆快速屏蔽。对隧道附近的电缆进行屏蔽同样是高速公路防雷的重要措施之一。