2023年《安全管理》之高速公路雷电灾害现状分析.docx

高速公路雷电灾害现状分析   雷电是大气层中常见的强电磁干扰源，已成为近二十年来电子设备损坏的最主要原因，雷电灾害已被国际电工委员会(Ec)称为电子化时代的一大公害高速公路机电系统是一个功能强大的电器、电子系统，现代通信、监控、计算机技术在高速公路得到了广泛的应用。备类机电设备遍布全路段，而且往往多处在旷野，极易遭受雷电侵袭。由于以往在高速公路设计和施工中防雷问题一直重视不够，防雷问题往往被无视，高速公路机电系统的防雷薄弱环节较多，机电设备遭雷击损毁的事故时有发生。轻者局部设备被雷电击坏，系统丧失局部功能：重者全系统瘫痪，经济损失沉重，给高速公路运营管理平安带来极大隐患。随着智能交通的不断完善。机电设备的广泛应用和电子设备集成化程度不断提高，雷电对高速公路机电设备的危害程度可能还将不断增加。因此高速公路尤其是机电系统对雷电的防护刻不容缓。     高速公路防雷现状     高速公路房建和机电系统防雷缺少统一规划综合设计     目前在高速公路系统中，房建、路基路面、照明、监控、通信、收费等强弱电系统由多家设计、施工单位完成，房建防雷与机电系统防雷在设计要求上普遍存在脱节现象，缺乏统一规划设计，科学合理的综合设计。     高速公路防雷是一个复杂的综合防护工程，它包括建筑(构)物直击雷防护、强电系统和各类弱电系统的雷电综合防护即等电位连接措施、屏蔽措施、标准的综合布线措施、设计安装SPD、完善合理的共用接地系统等六个局部。因此防雷作为一项系统工程，只有结合高速公路整体规划，同时设计，同时施工，才能到达最正确防护效果。     以接地系统为例，不管采用何种防雷措施都需将雷电流能量泄放入地，因此，接地历来是防雷的重点和难点，为了防止地电位还击，减少地网中各点电位差，实现地网的均压等电位，接地装置不仅需要尽可能小的接地电阳值，以提高对雷电流的泄放能力，更需要良好的形状结构，接地装置的形状结构尺寸往往比接地电阻值更为重要。如高速公路收费站的接地系统应将办公楼、配电房及收费岛的所有根底钢筋作为自然接地系统并构成有机整体，便于雷电流入地并在地网均匀散流，以均衡地电位，防止地电位还击和减少地网各点电位差。一个性能优良的接地系统必须与房建、路基路面建设同步设计、同步施工，否那么一旦房建、路面施工完后就很难实施，完全可能的事变成完全不可能。高速公路收费站机电设备频遭雷击损毁的原因之一就是接地系统不合理造成的，而且还很难整改。     高速公路招评标阶段对防雷普遍不够重视，指标不明确     高速公路系统涉及面十分广泛，是一个很复杂的系统工程，既有路基、路面、隧道等道路工程，还有控制中心、效劳区等大量的房建工程，机电系统包括监控系统、收费系统、通信系统、供电和照明系统以及隧道通风系统等。其房建、路基路面、机电系统通常采用分工程招投标方式，防雷工程在高速公路各系统中所占的比重往往很小，有时也难以从各系统中别离出来。由于我国高速公路建设起步较晚，国家尚未制订出台高速公路建设的有关防雷标准。在高速公路工程建设中，虽然大多招投标文件对建筑物和通信、监控、收费等机电工程都提出了防雷要求，但通常要求都不明确，也无具体技术指标，所以带来投标单位响应不全面，防雷设计普遍存在各自为政，防护措施普遍不完善，也缺少系统性，有时在一个收费站或机房仅浪涌保护器就有十多种不同厂家的产品，防雷综合性和系统性要求都较差。此外，对接地系统、机房及金属管线屏蔽、等电位连接等防雷措施也无明确要求，尤其是各类金属管线敷设通常有房建工程负贡，普遍没有按照全线电气贯穿、至少两端接地的技术要求施工，而一旦房建、路面完工，这些根本防雷措施就很难实现。加上许多设计施工单位对雷电的防护认识还停留在建筑物的直击雷和强电设备的防护上，对雷击电磁脉冲对弱电系统的危害认识缺乏，存在着不少误区，使高速公路尤其是机电工程的防雷至今还存在许多薄弱环节。