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高速路的防雷装置计划方案

一、高速路的避雷计划方案（通讯、监管、计费系统）

如今的社会计算机技术性、微波通信技术性日益发展趋势，各种电子产品很多运用，遭雷击电磁感应线圈到周边的电导体中产生过压，可达到好几千伏，对微电子技术机器设备的伤害巨大。LEMP的关键入侵安全通道有开关电源路线、各种数据信号传送路线、天馈线路和进到系统软件的管、缆、电缆桥架等电导体入侵机器设备系统软件，导致电子产品无效或永久毁坏。

因而，遭雷击单脉冲的安全防护是在侵入安全通道上把雷击流泄放进地，进而做到维护电子产品的目有。

其关键方式是选用防护、等待、钳位、均压、过滤、屏蔽掉、过电压过电流保护、接地装置等方式将雷击过压、过电流量及遭雷击电磁感应脉清除在机器设备外场，进而合理地维护各种机器设备。

现阶段关键选用气体放电管、充放电空隙、高频率二极管、氧化锌压敏电阻、暂态二极管、可控硅、高带通滤波器等元器件依据不一样頻率、输出功率、传输速度、特性阻抗、驻波比、插损、网络带宽、工作电压、电流量等规定，组成电源插头、天同轴电缆、电源线系列产品电源防雷器（SPD）安裝在微电子技术机器设备的外连路线中，接地线按同用接地装置标准连接系统软件的接地线，才不会导致地电位差还击。

只需设计方案有效、安裝达标，电源防雷器就能合理的防御力雷击。【高速路的防雷装置计划方案】

因而，选用健全的综合性避雷方式组成一套详细的避雷管理体系，这就是当代避雷的新基础理论：综合性避雷基础理论。

现阶段高速路基本建设发展趋势快速，为了更好地使高速路畅行无阻，确保高速路通讯、监管、计费系统一切正常运作，将雷击灾难减少到最少程度，防雷接地工程专业技术人员解决系统软件开展实施规划、环境整治、制订健全的综合性防雷装置计划方案。

二、高速路综合性防雷装置计划方案的根据

高速路综合性避雷在设计方案时关键选用下列规范，供设计方案时参考。

1、IEC61024《建筑物防雷》

2、IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》

3、ITU K25《光缆的防雷》

4、ITU K27《电信大楼内的连接结构和接地》

5、GB50057-94《建筑物防雷设计规范》

6、GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

7、GB50174-93《电子计算机机房设计规范》

8、GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

9、GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》

10、YD5078-98《通信工程电源系统防雷技术规范》

11、XQ3-2000《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》

三、高速路通讯、监管、计费系统的基本上构成

1、每一条高速路在其管理方法的区段内均配有一监控系统大厦。监控系统一般建在高速路的出、入口，也是有建在管理方法区段的管理中心位置。

管理中心一般设定有大中型地图板和监管电视系统，并装有多屏切换控制机器设备、视頻监控器、低速档录像视频机器设备及全自动变换设备。管理中心配置有互联网系统软件、部门管理各高速收费站的收费标准信息内容、紧急电话的操纵、道路进出口及正中间各大中型显示屏的操纵和铁路沿线的中小型电子器件警示牌的操纵等。管理中心大厦内也有程控交换机系统软件、管理中心控制面板、光缆电缆通讯的2个或四个8Mbit/s插口的光端机、电端机及网上机器设备、无线固话系统软件、UPS供配电系统等多种多样电子产品。

2、在每一个高速收费站配置有光缆电缆通讯设备，收费标准用的电子计算机局域网小网，高速收费站信号指示灯自动控制系统，监控、拍摄、纪录系统软件，操纵工作台，站内电話控制面板、无线对讲系统电話等。

3、在每一个收费亭内配置有收费标准互联网系统软件工作平台专用型电子计算机，收费标准票据打印机，收费标准指示板，显示灯，行车道控制设备，全自动护栏，语音播报系统软件，车子入境全自动电子计数器，对讲系统电話和中央空调及供配电系统等机器设备。

4、在铁路沿线及高速收费站城市广场设定了好几个监控摄像机，将监控摄像头的视频流根据光缆电缆、同轴线、对称性电缆线或根据微波加热传送系统软件，将视频流或视频语音数据信号传入管理中心中控室，便于监测中心把握铁路沿线的车子行车运作状况，有利于指挥调度系统。

5、路面LED标识牌。LED标识牌公布高速路及时信息内容，坐落于宽阔的自然环境中，其操纵电源线一般由光纤线构成，系统软件开关电源选用就地直流变压器（主要是应用开关电源电路）的对策，由开关电源造成的遭雷击安全事故比较广泛。

四、高速路的综合性避雷标准

高速路的综合性防雷装置应考虑到环境要素、雷击主题活动规律性、系统软件机器设备的必要性、产生雷灾不良影响的比较严重水平，各自采取有效的防护措施。【高速路的防雷装置计划方案】

1、在开展综合性防雷装置时，应坚持不懈实施规划、环境整治、可靠性设计、多种维护、技术性优秀、经济发展有效、按时检验、任意维护保养的标准，开展综合性设计方案及维护保养。

2、高速路综合性防雷接地系统的防雷装置应选用震撼雷安全防护、等电位连接、屏蔽掉、有效走线、其用接地保护和安裝电涌保护设备等对策开展综合性安全防护。应该始终坚持防患于未然，安全第一的基本方针。

3、高速路综合性防雷接地系统应依据所属地域雷电级别、机器设备置放在雷击危险区的部位不一样，选用不一样的防护标准。为保证防雷装置的合理性、创新性，高速路工程建设在设计方案前宜做高速路沿途当场雷击环境评价。

五、高速路房屋建筑震撼雷防护措施

1、监控系统大厦一般设定在高速路的进出端或操纵管理方法地区的管理中心部位。

因为周边地貌较为宽阔，楼房一般都是在六层之上，高宽比超出20m且屋顶还安裝有各种通信天线、有的还搭建有塔杆，这种全是震撼雷的关键总体目标。因为楼里有很多即时运作的电子器件、微电子技术机器设备，也是全部飞机场的指引高宽比管理中心，依据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》的要求，可列入二类避雷工程建筑。

按滚球法（滚球法半经45m）设计方案防雷接地。

设计方法请参考《建筑物防雷设计规范》附则四的规定，决策防雷接地的数量、合理布局、高宽比，在设计方案时要考虑到防雷接地抗本地30年较大风的抗冲击抗压强度，并留出一定容量。

2、为了更好地降低防雷接地的维护保养，避免 酸雨的危害对防雷接地的浸蚀，应在监控系统大厦屋顶安裝不锈钢板防雷接地，其高宽比和总数依据滚球法测算其维护范畴能遮盖整栋管理中心大厦的外墙面和各种无线天线，使其能合理避免 立即遭雷击以维护大厦的屋顶和各种通信天线的安全性。

3、在铁路沿线安裝监控摄像机的云台摄像机杆顶、高速收费站城市广场云台摄像机杆顶及其LED标识牌顶各安裝一套不锈钢板防雷接地，以维护云台摄像头等机器设备免受震撼雷伤害。

4、在高速路高速收费站钢架结构房顶上和大中型户外显示屏顶部上下对称性各安裝一套不锈钢板防雷接地，以维护高速收费站钢架结构房顶和显示屏框架剪力墙免受震撼雷伤害。

5、防雷接地的引下线最好是运用钢架结构柱做泄流线型，标准不允许时，还可以独立用25mm2之上的铜绞线穿镀锌管屏蔽掉，并做绝缘层解决，从防雷接地尖立即以最短路径算法入地，以降低泄流时的遭雷击电磁脉冲辐射源而毁坏微电子技术机器设备和户外大中型显示屏编号自动控制系统。

六、遭雷击电磁脉冲（LEMP）的防护措施

遭雷击电磁脉冲（LEMP）所造成的感应电流根据入侵安全通道累加在路线数据信号上造成一瞬间高电压，摧毁各种用电量机器设备和微电子技术集成ic，因而在执行防雷接地工程时务必将磁感应遭雷击做为关键，开展合理的防御力。在设计方案综合性避雷时，需从之上安全通道开展关键安全防护，与此同时搞好等电位连接和同用接地保护。

1、开关电源系统软件的避雷对策

在监控系统大厦的总配电箱上安裝一套雷击载流容积Iimp≥25kA（波型10/350μs）；响应速度Ta≤50ns的三相电源防雷器SPD1，型号规格为：DK-380AC50G，做为一级维护。

在楼房分盘上安裝一套雷击通总流量Imax≥40kA（波型8/20μs）；响应速度Ta≤25ns的三相电源防雷器SPD2，型号规格为：DK-380AC80II型，做为二级维护。

在UPS开关电源前安裝一套雷击载流容积Imax≥20kA（波型8/20μs）；响应速度Ta≤50ns的单相电电源防雷器SPD3，型号规格为：DK-220AC40II型，做为三级维护。

在UPS开关电源后或机器设备前安裝一套雷击载流容积Imax≥10kA（波型8/20μs）；响应速度Ta≤50ns的单相电电源防雷器SPD4，型号规格为：DK-220AC10B型，做为四级细致维护。

在强禁区需设SPD1－SPD4。四级防护；在多禁区和高禁区可挑选SPD1、SPD2和SPD3三级做为开关电源系统软件安全防护挑选规范；在少禁区可挑选SPD1和SPD3二级做为开关电源系统软件安全防护挑选规范。

SPD联接输电线应短而直，SPD联接输电线不适合超过0.5m，当长短超过0.5m时尽可能字体加粗电缆线径。当SPD1～SPD2的线距低于10m、SPD2～SPD3的线距低于5m、SPD3 ～SPD4的线距低于5m时，应在两SPD间改装退耦设备。为避免 SPD脆化导致短路故障，规定SPD安裝路线上应该有过电流保护设备，应取用有劣化表明作用的SPD.

在收费亭内的供电系统路线上各安裝一套雷击通总流量Imax≥20kA（波型8/20μs）；响应速度Ta≤25ns的单相电电源防雷器SPD，型号规格为：DK-220AC40 D30型，维护各亭收费标准电子计算机、票据打印机、收费标准指示板、显示灯、全自动拦杆、行车道控制板、语音播报系统软件、无线对讲机等开关电源路线安全性。

城市广场监控摄像头头顶部低电压直流电供电系统路线两边各安裝一只载流容积In≥5kA（波型8/20μs）；响应速度Ta≤25ns的低电压电源防雷器SPD，以维护低电压直流电供电系统路线安全性，型号规格为：DK-DC20 24型。

在铁路沿线的云台摄像头供电系统路线配电箱輸出端各安裝一套雷击通总流量Imax≤40kA（波型8/20μs）；响应速度Ta≤25ns的单相电电源防雷器SPD1，型号规格为：DK-220AC80II型，做为一级维护。在直流电整流器配电设备前安裝一套雷击通总流量Imax≥20kA（波型8/20μs）；响应速度Ta≤25ns的单相电电源防雷器SPD2，型号规格为：DK-220AC40II型，做为二级维护。在监控摄像头直流电供电系统路线上安裝一只载流容积Imax≥5kA（波型8/20μs）；响应速度Ta≤25ns的低电压电源防雷器SPD3以维护监控摄像头供电系统路线安全性，型号规格为：DK-2DC20 24型。

在进、出高速路两边和正中间的大中型显示屏开关电源路线配电箱上各安裝一套雷击通总流量Imax≤40kA（波型8/20μs）；响应速度Ta≤25ns的单相电电源防雷器SPD1，型号规格为：DK-220AC80II型，做为一级维护；在稳压管电子整流器机器设备前安裝一套雷击通总流量Imax≥20kA（波型8/20μs）；响应速度Ta≤25ns的单相电电源防雷器SPD2，型号规格为：DK-220AC40II型，做为二级维护；在未级机器设备供电系统处安裝防雷插座，载流容积Imax≥5kA（波型8/20μs）；响应速度Ta≤25ns的单相电电源防雷器SPD3，型号规格为：DK-220AC10 b型，做为三级开关电源维护。

2、视频流传送路线的防护措施

（1）在城市广场监控摄像头到监测中心和收费亭行车道的监控摄像机到监测中心的大文件传输电缆线两边应安裝视频流SPD各一只，型号规格为：DK-10f/BNC，以维护监控摄像头。

（2）在铁路沿线云台摄像机的监控摄像头上各安裝一只视频流电源防雷器，型号规格为：DK-DSX/m，以维护监控摄像头。

（3）在收费标准电脑上视频卡视頻键入、輸出BNC端口安裝视频流SPD各一个，型号规格为：DK-10f/BNC，维护收费标准电脑上。

3、计费系统电源线的防护措施

（1）在监控系统主机房互联网网络服务器至交换机（HUB）间安裝一只互联网数据信号SPD，型号规格为：DK-nDCt/RJ45 5-8s，以维护网络服务器。

（2）在监控系统主机房交换机至收费亭的微型机间的手机充电线两边各安裝一只互联网数据信号SPD，型号规格为：DK-nDCt/RJ45 5-8s，以维护交换机和收费亭微型机网络端口。

（3）在显示屏的光、电端机伺服电机以后至控制板两边各安裝一只手机充电线SPD，型号规格为：DK-nDCp 12型，以维护光、电端机、伺服电机和控制板。

（4）收费亭与监控系统有线电视可视对讲系统两边各安裝模拟信号高压避雷器一个，载流容积5KA（波型8/20μs），型号规格为：DK-440型。

（5）宜在程控交换机和紧急电话同轴电缆两边安裝程控交换机电源防雷器，其允差通断工作电压为Un≤1.5Uc；雷击通总流量Ia≥5kA（波型8/20μs）；响应速度Ta≤50ns 的程控交换机SPD，型号规格为：DK-nDCt/RJ11 200型。

七、屏蔽掉对策

1、屏蔽掉是降低干扰信号的基本上对策，宜采用下列对策：外界屏蔽掉对策、路线铺设于适合的途径、路线屏蔽掉，这种对策宜协同应用。

为改进电磁感应自然环境，全部与房屋建筑组成在一起的大规格金属材料构件都应等电位连接在一起，并与接地系统相接。房顶为金属表层 、建筑立面金属表层 、混泥土内建筑钢筋和金属材料窗门架构，都务必开展等电位连接后接地装置。

在必须维护的室内空间内，当选用屏蔽双绞线时其屏蔽掉层最少在两边并宜在雷击危险区交汇处做等电位连接。当微电子技术机器设备系统要求只在一端做等电位连接时，可将屏蔽双绞线穿金属软管引进，金属软管在一端做等电位连接。

房屋建筑中间的联接电缆线应铺设在金属材料管路内，这种金属材料管路从一端到另一端应全程电气设备全线贯通，并连在各房屋建筑的等电位连接携带。电缆线屏蔽掉层也应连在这种携带。

2、实践活动中房屋建筑或屋子的大容量屏蔽掉是由金属材料支撑柱、金属材料架构或混凝土结构的建筑钢筋这种当然预制构件构成的。这种预制构件组成一个格珊形大容量屏蔽掉。穿进这类屏蔽掉的导电性内部金属物应就近原则与其说做等电位连接后接地装置。

3、视频监控系统机器设备主机房部位应挑选在LPZ最高级别区和防止建在房屋建筑的顶三层内；当房屋建筑外墙面一部分的避雷网格规格不符系统软件抗干扰性的规定时，应在外墙面改装屏蔽掉层。应用非屏蔽双绞线，入户口前需穿金属软管并埋进地中水平距离10m之上。如受标准限定没法穿金属软管埋地入户口，则应延长入户口屏蔽掉管或栈道长短，金属软管或栈道的两边及其在雷击危险区交汇处要做等电位连接和接地装置。

4、视频监控系统机器设备为塑料外壳时，运用最少的输电线将其与等电位连接带联接。如是是非非塑料外壳，当机器设备所属房屋建筑屏蔽掉未做到机器设备的电磁兼容测试性规定时，应改装金属丝网或其他屏蔽掉体对机器设备屏蔽掉，金属丝网应与等电位连接带开展等电位连接。

5、电子计算机、通讯、监管主机房的机器设备应与房屋建筑墙体维护1m上下间距。以避免 大厦遭受震撼雷时沿墙体泄输入地的引下线周边造成极强的磁场而毁坏微电子技术机器设备。

八、等电位连接与同用接地装置

1、等电位连接是当代避雷技术性关键的防护措施之一。

将进到监控系统大厦的各种管道的屏蔽掉层、声卡机架等在进到大厦前开展等电位连接后接地装置。在进到机器设备前再开展二次等电位连接后接地装置。将城市广场监控摄像头輸出的同轴线的表层和其他管道表层在进到大厦前开展等电位连接后接地装置。

2、将分离的外导电性设备用等电位连接电导体联接后接地装置，以降低系统软件机器设备所属的房屋建筑金属结构与机器设备中间或机器设备与机器设备中间因遭雷击造成的电势差。运用混凝土结构构造的房屋建筑内全部金属结构的多种联接创建一个三维的网络连接是完成等电位连接的最好的选择。为便捷等电位连接工程施工，应在一些适合的地区预埋件等电位连接预埋件。

进到系统软件所属房屋建筑的各种自来水管、供暖和中央空调管路等金属材料管路的金属材料表层在进到房屋建筑处要做等电位连接，天燃气管道入户口后应在法兰片相接处插进一块绝缘层两边用电源开关型SPD联接后室内金属材料管路可参与等电位连接，并与房屋建筑组成在一起的大规格金属产品联接在一起，按GB50054的规定做总等电位连接以后，接向总等电位连接带，并靠谱连接接地装置。

3、在房屋建筑入口，即LPZ0B与LPZ1区交界处开展总等电位连接后接地装置，在事后的雷击危险区交汇处按总等电位连接的方式开展部分等电位连接，联接主休应包括系统软件机器设备自身（含露出可导电性一部分）、PE线、服务器机柜、声卡机架、电气设备和电子产品的机壳、直流电工作中地、抗静电接地装置、金属材料屏蔽掉电缆线表层、管路、屏蔽掉槽、电源防雷器SPD的接地装置等均要以最少的间距就近原则与这一等电位连接带立即联接。联接基本上方式应选用网型（M）构造或星形（S）构造。

网型构造的环形等电位连接带应每过5m经房屋建筑墙里建筑钢筋、金属材料建筑立面与接地保护联接。当选用S型等电位连接互联网时，系统软件的全部金属材料部件除在接地装置标准，即ERP处联接外，均应与同用接地保护的各部件有充足的绝缘层（超过10KV， 1.2/50μs）。

4、宜运用房屋建筑的基本建筑钢筋避雷带做为同用接地保护。

如房屋建筑沒有基本建筑钢筋避雷带，宜在房屋建筑四周铺设人力竖直接地体和水准环形接地体。接地体的接地线电阻不适合超过4Ω。正常情况下应在各雷击危险区页面处做等电位连接，但因为加工工艺规定或其他缘故，被维护机器设备的安裝部位不容易恰好建在页面很有可能产生的电涌工作电压时，电源防雷器安裝在被维护机器设备处，而路线的金属材料防护层或屏蔽掉层宜最先在页面处做一次等电位连接接地装置。

5、埋入土壤层中的人力竖直接地体宜选用角铁、无缝钢管或园钢；埋入土壤层中的人力水准接地体宜选用镀锌扁钢或园钢。园钢直徑不可低于10mm镀锌扁钢横截面不可小100mm2，其薄厚不可低于4mm；角铁不可低于40 X 40 X 4mm；无缝钢管壁厚不可低于3.5mm。人力竖直接地体的长短宜为2.5m。

人力竖直接地体间的间距及人力水准接地体间的间距宜为5m，当受标准限定时可适度减少。

人力接地体在土壤层中的铺设深层不可低于0.5m，在冻土层区人力接地体应铺设在冻土下列。接地体应避开因为砖瓦窑、排烟道等高溫危害土壤电阻率上升的地区。

6、在高土壤电阻率地域，减少接地系统接地线电阻宜选用以下方式：

A、选用多主线外引接地系统，外引长短不可超过60m；

B、为了更好地合理减少接地线电阻，可适度应用降阻剂；

C、换土办法。

7、在监控系统大厦周边应做一环形合闭接地线电阻低于4Ω的小复式混和避雷带，灌溉高效降阻剂，以确保地阻长期平稳。

此处网关键用以监控系统大厦和收费亭的安全性接地保护。

并与大厦并网做为同用接地保护。该市网引出来极运用40 X 4mm镀锌扁铁制做，用截面超过50 mm2和BR铜心线从引出来极引出来至各收费亭供接地装置专用型。一根以最短路径算法引进计算机机房接地装置母线排上贡主机房接地装置专用型。

在铁路沿线云台摄像机杆下边各做一个低于4Ω的协同避雷带，每一个避雷带做2个引出来极，极间隔宜超过5m，一根引出来极做为防震撼雷接地装置，一根引出来极作机器设备安全性接地装置用。

每根接地线穿1.5英寸镀锌管屏蔽掉后，引到云台摄像机杆顶和机器设备间供二种接地装置用。

各分散化的避雷带根据开关电源系统软件的安全性保护区连接全程做到等电位连接的目地。

十、运作维护保养

（1）高压避雷器安裝以后，应查验全部布线是不是恰当安裝，随后运作检测，看系统软件和机器设备是不是一切正常工作中，有没有异常现象，若有，应立即查验，直到全部系统软件均一切正常运行。

（2）每一年暴风雨时节前解决接地保护开展定期检查维护保养。关键查验相接处是不是拧紧、触碰是不是优良、接地装置引下线有没有生锈、接地体周边路面有没有出现异常，必需时要刨开路面抽样检查地底蔽一部分生锈状况，假如发现问题应妥善处理。

（3）接地网的接地线电阻宜每一年开展一次精确测量。

（4）每一年暴风雨时节前解决运作中的高压避雷器开展一次检验，暴风雨时节时要提升外型巡查，如检验出现异常应妥善处理。

十一、工程验收

（1）防雷接地工程施工企业须按设计方案规定精工细作，建设工程管理方法单位应该有专职人员承担监管。针对装修隐蔽工程应推行随工工程验收，关键位置应开展照相和专业设备项纪录。

（2）设计方案材料和工程施工纪录应由相对应的避雷主管机构妥当归档备查簿。

十二、销售及品质保证

（1）由本企业市场销售的商品和工程施工的工程项目均由车险公司担负产品品质和工程项目责任险。

（2）工程项目中所应用的电源防雷器件，从工程竣工验收达标之日起一年内完全免费质保，超出质保期2年内检修只扣除成本费，终生承担检修。

（3）依据用户需求，完全免费给予防雷知识或避雷技术讲座；

（4）质保期内，若防雷接地系统发生常见故障，企业专业技术人员在收到通告后的24小时内赶来当场。

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