一、概述
雷電災(zāi)害是“聯(lián)合國(guó)國(guó)際減災(zāi)十年”公布的最嚴(yán)重的十種自然災(zāi)害之一。最新統(tǒng)計(jì)資料表明，雷電造成的損失已經(jīng)上升到自然災(zāi)害的第三位。美國(guó)排名前1000名的企業(yè)，平均每個(gè)企業(yè)每年因雷擊損失20萬(wàn)美元 ，我國(guó)，每年因雷擊造成的人員傷亡近萬(wàn)人，雷擊造成的財(cái)產(chǎn)損失估計(jì)在50~100億元左右。
廣東省目前廣東平均年雷暴日近90天，頻繁程度在全國(guó)列第二位，但由于現(xiàn)代化程度較高，雷擊損失列全國(guó)第一位。
大量的微電子通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安置在各種建筑物內(nèi)，因感應(yīng)雷造成室內(nèi)信息系統(tǒng)微電子設(shè)備損壞的可能性大大增加，每年所發(fā)生的各種雷擊事件一再證明：常規(guī)建筑物所設(shè)計(jì)安裝的防直擊雷裝置并不能有效的防止因雷電感應(yīng)、電磁脈沖、靜電和雷電波侵入對(duì)通信系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所造成的危害。
二、高速公路綜合防雷設(shè)計(jì)方案的依據(jù)
高速公路綜合防雷在設(shè)計(jì)時(shí)主要采用以下標(biāo)準(zhǔn)，供設(shè)計(jì)時(shí)參照。
1、 GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》
2、 GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》
3、 IEC61024《建筑物防雷》
4、 I EC61312《雷電電磁脈沖的防護(hù)》
5、 GB50174-93《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》
三、高速公路建筑物直擊雷防護(hù)措施
1、監(jiān)控中心大樓一般設(shè)置在高速公路的出入端或控制管理區(qū)域的中心位置。由于周?chē)匦伪容^空曠，樓層一般都在六層以上，高度超過(guò)20m且樓頂還安裝有各類(lèi)通信天線、有的還架設(shè)有鐵塔，這些都是直擊雷的重要目標(biāo)。由于樓內(nèi)有大量實(shí)時(shí)運(yùn)行的電子、微電子設(shè)備，又是整個(gè)機(jī)場(chǎng)的指揮高度中心，根據(jù)GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(2000版)的規(guī)定，可定為二類(lèi)防雷建筑。按滾球法（滾球法半徑45m）設(shè)計(jì)避雷針。設(shè)計(jì)方法請(qǐng)參照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄四的要求，決定避雷針的數(shù)目、布局、高度，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮避雷針抗當(dāng)?shù)?0年最大風(fēng)的抗風(fēng)強(qiáng)度，并留有一定余量。
2、為了減少避雷針的維護(hù)，防止酸雨對(duì)避雷針的腐蝕，應(yīng)在監(jiān)控中心大樓樓頂安裝不銹鋼避雷針，其高度和數(shù)量根據(jù)滾球法計(jì)算其保護(hù)范圍能覆蓋整幢中心大樓的天面和各類(lèi)天線，使其能有效防止直接雷擊以保護(hù)大樓的樓頂和各類(lèi)通信天線的安全。
3、在公路沿線安裝監(jiān)控?cái)z像頭的云臺(tái)桿頂、收費(fèi)站廣場(chǎng)云臺(tái)桿頂以及LED指示牌頂各安裝一套不銹鋼避雷針，以保護(hù)云臺(tái)攝像頭等設(shè)備免遭直擊雷危害。
4、在高速公路收費(fèi)站鋼架屋頂上和大型室外電子顯示屏頂端左右對(duì)稱(chēng)各安裝一套鐵塔銅針尖避雷針，以保護(hù)收費(fèi)站鋼架屋頂和電子顯示屏框架結(jié)構(gòu)免遭直擊雷危害。
5、避雷針的引下線最好利用鋼結(jié)構(gòu)柱做泄流線，條件不允許時(shí)，也可以單獨(dú)用35mm2以上的銅絞線穿鍍鋅鋼管屏蔽，并做絕緣處理，從避雷針尖直接以最短路徑入地，以減少泄流時(shí)的雷擊電磁脈沖輻射而損壞微電子設(shè)備和室外大型電子顯示屏編碼控制系統(tǒng)。
四、雷擊電磁脈沖（LEMP）的防護(hù)措施
雷擊電磁脈沖（LEMP）所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通過(guò)侵入通道疊加在線路信號(hào)上產(chǎn)生瞬間高電壓，擊毀各類(lèi)用電設(shè)備和微電子芯片，因此在實(shí)施防雷工程時(shí)必須將感應(yīng)雷擊作為重點(diǎn)，進(jìn)行有效的防御。在設(shè)計(jì)綜合防雷時(shí)，應(yīng)從以上通道進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)，同時(shí)做好等電位連接和共用接地系統(tǒng)。
1、電源系統(tǒng)的防雷措施
在監(jiān)控中心大樓的總配電盤(pán)上安裝第一級(jí)SPD1：AT PORT／4P－B100三相電源B級(jí)防雷箱，初步衰減從電源線引入的強(qiáng)雷電流和高電壓。其技術(shù)參數(shù)：最高防雷擊電流Iimp=100 KA（8/20）、響應(yīng)時(shí)間tA≤100 ns ，有劣化顯示功能，作為一級(jí)保護(hù)。
在樓層分盤(pán)上安裝第二級(jí)SPD2：AT T385／4P－C40三相電源防雷箱，進(jìn)一步衰減從第一級(jí)分流下來(lái)的強(qiáng)雷電流和高電壓，把雷電流脈沖降低到設(shè)備能承受的水平。其技術(shù)參數(shù)：最高防雷擊電流Iimp=40KA（8/20）、響應(yīng)時(shí)間tA≤25 ns ，有劣化顯示功能，作為二級(jí)保護(hù)。
在UPS電源前安裝第三級(jí)SPD3：AT T275／2P－C20單相電源防雷箱，進(jìn)一步衰減從第一級(jí)分流下來(lái)的強(qiáng)雷電流和高電壓，把雷電流脈沖降低到設(shè)備能承受的水平。其技術(shù)參數(shù)：最高防雷擊電流Iimp=20KA（8/20）、響應(yīng)時(shí)間tA≤25 ns ，有劣化顯示功能，作為三級(jí)保護(hù)。
在UPS電源后或設(shè)備前安裝第四級(jí)SPD4：AT A6420NS電源防雷插座，再次衰減從第一二三級(jí)防雷器過(guò)濾的殘壓，實(shí)現(xiàn)精細(xì)保護(hù)級(jí)別。其技術(shù)參數(shù)：最高防雷擊電流Iimp=19KA（8/20）、響應(yīng)時(shí)間tA≤25 ns ，有劣化顯示功能，作為四級(jí)精細(xì)保護(hù)。
在強(qiáng)雷區(qū)應(yīng)設(shè)SPD1－SPD4。四級(jí)防護(hù)；在多雷區(qū)和高雷區(qū)可選擇SPD1、SPD2和SPD3三級(jí)作為電源系統(tǒng)防護(hù)選擇標(biāo)準(zhǔn)；在少雷區(qū)可選擇SPD1和SPD3二級(jí)作為電源系統(tǒng)防護(hù)選擇標(biāo)準(zhǔn)。
SPD連接導(dǎo)線應(yīng)短而直，SPD連接導(dǎo)線不宜大于0.5m，當(dāng)長(zhǎng)度大于0.5m時(shí)應(yīng)適當(dāng)加粗線徑。當(dāng)SPD1～SPD2的線距小于10m、SPD2～SPD3的線距小于5m、SPD3 ～SPD4的線距小于5m時(shí)，應(yīng)在兩SPD間加裝退耦裝置。為防止SPD老化造成短路，要求SPD安裝線路上應(yīng)有過(guò)流保護(hù)裝置，應(yīng)選用有劣化顯示功能的SPD
在收費(fèi)亭內(nèi)的供電線路上各安裝德國(guó)AT T275／2P－C20單相電源防雷箱，其技術(shù)參數(shù)：最高防雷擊電流Iimp=20KA（8/20）、響應(yīng)時(shí)間tA≤25 ns ，有劣化顯示功能，保護(hù)各亭收費(fèi)計(jì)算機(jī)、票據(jù)打印機(jī)、收費(fèi)指示板、指示燈、自動(dòng)攔桿、車(chē)道控制器、語(yǔ)音提示系統(tǒng)、對(duì)講機(jī)等電源線路安全。
廣場(chǎng)攝像頭頭部低壓24V直流供電線路兩端各安裝 AT 24V單相
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