廣東中為智能防雷技術有限公司
一、概述
高速公路綜合防雷系統(tǒng)的防雷設計應采用直擊雷防護、等電位連接、屏蔽、合理布線、其用接地系統(tǒng)和安裝電涌保護裝置等措施進行綜合防護。必須堅持預防為主、安全第一的指導方針。
高速公路綜合防雷系統(tǒng)應根據(jù)所在地區(qū)雷暴等級、設備放置在雷電防護區(qū)的位置不同，采用不同的防護標準。為確保防雷設計的科學性、先進性，高速公路建設工程在設計前宜做高速公路沿線現(xiàn)場雷電環(huán)境評估。
根據(jù)相應的防雷規(guī)范要求、地方標準及有關技術負責人員的介紹和現(xiàn)場實地勘察設計防雷方案。
二、實施方案
1.直擊雷防護措施
由于監(jiān)控中心內(nèi)有大量實時運行的電子、微電子設備，根據(jù)GB50057-94《建筑物防雷設計規(guī)范》的規(guī)定，可定為二類防雷建筑。
1.1 隧道監(jiān)控中心防雷保護
1.1.1 接閃器
在監(jiān)控中心大樓及變電所的頂上，沿女兒墻四周鋪設直徑為10毫米的熱鍍鋅圓鋼，每隔1m用支撐卡子固定在女兒墻上。支撐卡子為L型，用直徑10cm的熱鍍鋅圓鋼， 長度為21cm，其中嵌入砼5cm露在女兒墻上高10cm與避雷帶焊接長度不小于6cm(采用雙面焊)。
1.1.2 引下線
避雷帶沿女兒墻四周鋪設時，在建筑物四周每個框架柱位置處（橢圓形四周），應用直徑為10mm的熱鍍鋅圓鋼，將其與建筑結構柱內(nèi)主筋相焊接，每個焊接處的平均距離不超過18米，即引下線數(shù)量不小于六根。
1.1.3 接地裝置
隧道接地網(wǎng)由電源的工作接地、防雷接地、安全接地、信號設備的接地組成， 是一個綜合的接地體，接地電阻要求小于1Ω。
因此可以采用新型的防腐長效接地極，共有220根，垂直接地極洞口段的長度方向上為40根；在每個橫向通道上為5根，共計為20根；在變電所的橫向通道上為20根；在端部接地網(wǎng)為140根，用扁鋼焊接起來。
1.2 收費站防雷保護
1.2.1 接閃器
高速公路收費站是金屬框架結構，利用建筑本身作為一個接閃裝置。
1.2.2 引下線
利用收費站四個外包不銹鋼柱子作為引下線。在其表面金屬開挖一個50cm*50cm的口子，用熱鍍鋅扁鋼一端與收費站金屬框架柱相焊接，另一端沿收費站內(nèi)地溝與收費站的基礎鋼筋相焊接。
1.2.3 接地裝置
建筑物本身的接地電阻不滿足規(guī)范要求，所以應采用人工接地體。
2.雷擊電磁脈沖（LEMP）的防護措施
雷擊電磁脈沖（LEMP）所產(chǎn)生的感應電動勢通過侵入通道疊加在線路信號上產(chǎn)生瞬間高電壓，擊毀各類用電設備和微電子芯片，因此在實施防雷工程時必須將感應雷擊作為重點，進行有效的防御。在設計綜合防雷時，應從以上通道進行重點防護，同時做好等電位連接和共用接地系統(tǒng)。
2.1 電源系統(tǒng)的防護措施
在監(jiān)控中心大樓的總配電盤上安裝一套雷電通流容量Iimp≥25kA（波形10/350μs），響應時間Ta≤100ns的三相電涌保護器SPD1，型號為：ACM-T1-BC，作為一級保護。
在樓層分盤上安裝一套雷電通流量Imax≥40kA（波形8/20μs），響應時間Ta≤25ns的三相電涌保護器SPD2，型號為：ACM-40，作為二級保護。
在UPS電源前安裝一套雷電通流容量Imax≥20kA（波形8/20μs），響應時間Ta≤25ns的單相電涌保護器SPD3，型號為：ACM-20，作為三級保護。
在UPS電源后或設備前安裝一套雷電通流容量Imax≥20kA（波形8/20μs），響應時間Ta≤25ns的單相電涌保護器SPD4，型號為：ACM-20，作為四級精細保護。
在收費亭內(nèi)的供電線路上各安裝一套雷電通流量Imax≥20kA（波形8/20μs），響應時間Ta≤25ns的單相電涌保護器SPD，型號為：ACM-20，保護各亭收費計算機、票據(jù)打印機、收費指示板、指示燈、自動攔桿、車道控制器、語音提示系統(tǒng)、對講機等電源線路安全。
廣場攝像頭頭部低壓直流供電線路兩端各安裝一只通流容量In≥5kA（波形8/20μs），響應時間Ta≤25ns的低壓電涌保護器SPD，以保護低壓直流供電線路安全，型號為：ACM-10。
在公路沿線的云臺攝像頭供電線路配電盤輸出端各安裝一套雷電通流量Imax≥40kA（波形8/20μs），響應時間Ta≤25ns的單相電涌保護器SPD1，型號為：ACM-40，作為一級保護；在直流整流供電設備前安裝一套雷電通流量Imax≥20kA（波形8/20μs），響應時間Ta≤25ns的單相電涌保護器SPD2，型號為：ACM-20，作為二級保護；在攝像頭直流供電線路上安裝一只通流容量Imax≥10kA（波形8/20μs），響應時間Ta≤25ns的低壓電涌保護器SPD3以保護攝像頭供電線路安全，型號為：ACM-10，作為三級保護。
在進、出高速公路兩端和中間的大型電子顯示屏電源線路配電盤上各安裝一套雷電通流量Imax≥40kA（波形8/20μs），響應時間Ta≤25ns的單相電涌保護器SPD1，型號為：ACM-40，作為一級保護；在穩(wěn)壓整流器設備前安裝一套雷電通流量Imax≥20kA（波形8/20μs），響應時間Ta≤25ns的單相電涌保護器SPD2，型號為ACM-20，作為二級保護；在末級設備供電處安裝防一套通流容量Imax≥20kA（波形8/20μs），響應時間Ta≤25ns的單相電涌保護器SPD3，型號為：ACM-20，作為三級電源保護。
（具體見SPD型號附表）
2.2 視頻信號傳輸線路的防護措施
2．2．1 在廣場攝像頭到控制中心和收費亭車道的監(jiān)控攝像頭到控制中心的視頻傳輸電纜兩端應安裝視頻信號SPD各一只，型號為：ZVS-RJ45，以保護攝像頭。
2．2．2 在公路沿線云臺的攝像頭上各安裝一只視頻信號電涌保護器，型號為：ZVS-RJ45，以保護攝像頭。
2.3 收費系統(tǒng)信號線的防護措施
2．3．1 在監(jiān)控中心機房計算機網(wǎng)絡服務器至網(wǎng)絡交換機（HUB）間安裝一只計算機網(wǎng)絡信號SPD，型號為：ZVS-RJ45，以保護服務器。
2．3．2 在監(jiān)控中心機房網(wǎng)絡交換機至收費亭的微機間的數(shù)據(jù)線兩端各安裝一只計算機網(wǎng)絡信號SPD，型號為：ZVS-RJ45，以保護網(wǎng)絡交換機和收費亭微機網(wǎng)絡端口。
2．3．3 在電子顯示屏的光、電端機編碼器之后至控制器兩端各安裝一只數(shù)據(jù)線SPD，型號為：ZVS-ICS24，以保護光、電端機、編碼器和控制器。
2．3．4 收費亭與監(jiān)控中心有線對講系統(tǒng)兩端各安裝音頻信號避雷器一只，通流容量5KA（波形8/20μs），型號為：ZVS-ICS180。
高速公路常用防雷產(chǎn)品有：
外場監(jiān)控系統(tǒng)
大型可變情報板電源防雷器
收費站入口情報板電源防雷器
F型可變情報板電源防雷器
球型監(jiān)控攝像機電源防雷器
ETC門架高清攝像機電源防雷器
六要素氣象監(jiān)測器電源防雷器
單能見度氣象監(jiān)測器電源防雷器
無線通訊模塊電源防雷器
工業(yè)以太網(wǎng)交換機電源防雷器
收費站場區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)
球型監(jiān)控攝像電源防雷器
網(wǎng)絡半球攝像機電源防雷器
服務區(qū)場區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)
網(wǎng)絡半球攝像機電源防雷器
球型監(jiān)控攝像機電源防雷器
全景監(jiān)控攝像機電源防雷器
高清卡口攝像機電源防雷器
控制主機電源防雷器
立柱式情報板電源防雷器
加油站場區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)
網(wǎng)絡槍式攝像機電源防雷器
網(wǎng)絡半球攝像機電源防雷器
球型監(jiān)控攝像機電源防雷器
信號防雷器
外場監(jiān)控系統(tǒng)
大型可變情報板信號防雷器
收費站入口情報板信號防雷器
F型可變情報板信號防雷器
球型監(jiān)控攝像機信號防雷器
ETC門架高清攝像機信號防雷器
六要素氣象監(jiān)測器信號防雷器
單能見度氣象監(jiān)測器信號防雷器
無線通訊模塊信號防雷器
工業(yè)以太網(wǎng)交換機信號防雷器
收費站場區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)
球型監(jiān)控攝像機信號防雷器
網(wǎng)絡半球攝像機信號防雷器
服務區(qū)場區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)
網(wǎng)絡半球攝像機信號防雷器
球型監(jiān)控攝像機信號防雷器
全景監(jiān)控攝像機信號防雷器
高清卡口攝像機信號防雷器
控制主機信號防雷器
立柱式情報板信號防雷器
加油站場區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)
網(wǎng)絡槍式攝像機信號防雷器
網(wǎng)絡半球攝像機信號防雷器
球型監(jiān)控攝像機信號防雷器
三相B類復合型電源防雷器
單相B類復合型電源防雷器
三相C類限壓型電源防雷器
單相C類限壓型電源防雷器
F類數(shù)據(jù)信號電涌保護器
F類網(wǎng)絡信號防雷器
三相SPD后備保護器
單相SPD后備保護器
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