高速公路機電設備防雷措施探討

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摘要：高速公路機電設備防雷措施是保證高速公路正常運作的重要因素。文章從雷電的產生原因和雷電對高速公路的危害出發，分析了目前高速公路機電設備防雷措施的不足之處，并提出提高工作人員的專業素養、出臺相關防雷監測規范、完善保存事故資料、提高防雷意識等防雷措施。

關鍵詞：高速公路；機電設備；防雷措施

高速公路是國家的經濟發展的重要保障，加強高速公路機電設備的防雷措施，保證機電設備的正常運行，是高速公路管理的一項重要任務。

1雷電形成原因

雷電是一種常見的自然現象，出現雷電現象往往伴隨著放電的過程，對人類的生產與生活具有一定的危險性。千百年來隨著人類對雷電的認識的不斷深入，逐漸認識到雷電產生的原因主要是在大氣對流的過程中熱空氣上升，在一定的高度與冷空氣發生接觸，冷暖空氣的摩擦接觸形成了帶有異性電荷的小水滴。當帶有電荷的小水滴聚集到一定程度的時候，就會形成帶有電荷的云團。由于電荷的存在，在云團之間和云團與大地之間會形成強大的電場，從而產生放電過程，整個放電過程在瞬間劇烈發生，爆發出強大的電火花，造成空氣的體積的劇烈膨脹，由此在空中形成雷電。

2雷電對高速公路的危害

雷電是自然界中普遍存在的一種釋放強大電能的現象，具有大電流、強電壓的顯著特征。強大的電壓對電子設備會造成嚴重的破壞，因此雷電已經被視為電子設備安全性的最大威脅。高速公路上遍布著各種類型的機電設備，這些電子類機電設備大多安置在曠野上，很容易受到雷電的破壞。雷電對高速公路機電設備的危害主要有兩類：直擊雷和感應雷。直擊雷對機電設備造成危害的過程是產生巨大的電流，在云團和大地之間形成較大的電位差，電位差作用機電設備上造成設備的損害和破壞；感應雷對機電設備造成危害的過程是感應電流通過天線、電線電纜等途徑侵入機電設備的機房，對機電設備的電路產生破壞，甚至可能燒壞機電設備。在以往高速公路的設計和施工過程中由于認識的淺薄等原因，高速公路的防雷問題往往會遭到設計人員和施工人員的忽視，導致高速公路機電設備的防雷問題成為高速公路系統運行過程中最為薄弱的環節，雷電破壞機電設備的安全事故時有發生。遭受雷電破壞的機電設備，輕則機電設備功能喪失，無法運作，重則導致整個高速公路系統完全癱瘓，無法正常工作，車輛無法安全通行，給高速公路的安全管理構成了嚴重的障礙，直接影響到公路運行的經濟效益。因此保證高速公路的高效運行，對機電設備進行防雷電保護勢在必行。

3高速公路防雷措施的不足

通過分析高速公路運作過程中的檢測資料、防雷工程的審核資料、高速公路的施工監督資料、工程的竣工驗收資料，發現高速公路機電設備的防雷措施存在以下幾個方面的不足：（1）高速公路在規劃和設計過程中缺乏對統一的防雷方案設計。統一的防雷方案設計是將高速公路的建筑系統與機電系統作為一個有機的整體進行全面的綜合性的防雷設計。目前在高速公路的防雷設計的往往將各個板塊相互孤立不同的方案分別在不同工程階段完成，存在較為嚴重的脫節現象，沒有統一性和協同性，導致機電設備部分的防雷效果達不到最佳狀態。高速公路系統防雷方案必須將建筑物防雷與機電設備的防雷有機結合，這樣才能達到最佳的防雷效果。（2）缺乏對高速公路機電設備防雷措施的足夠重視，沒有明確的防雷目標。高速公路上的監控設備、收費設備、通信設備、供電設備、隧道通風設備共同構成了高速公路的機電設備系統，機電設備防雷對象繁多復雜。相關設計單位缺乏防雷意識，簡單地認為雷電的防護只存在建筑物層面，對機電設備的雷擊防護缺乏足夠重視，缺乏目標，在設計中防護措施考慮欠缺，設計方案不夠到位。（3）高速公路的設計、施工與監理技術人員對機電設備防雷措施缺少專業的認知知識，缺乏相關的施工經驗。一定的防雷知識和防雷工程的施工經驗對高速公路機電設備的防雷措施的有效實施具有重要影響，然而目前市場上設計、施工與監理技術人員對防雷區域的劃分、接地系統的設置、屏蔽措施的應用等專業的防雷措施掌握不夠系統，直接導致最終防雷工程的質量低下，相關防雷措施缺乏規范，導致雷電對機電設備破壞較為嚴重，并造成財產人員的損失，影響高速公路的經濟效益。（4）高速公路管理部門對機電設備防雷裝置的檢測檢查和調查分析較為缺失。為了保證防雷裝置正常運行，必須對高速公路機電設備進行定期的檢查與維護，排除失效的防雷裝置，整改損毀的設備系統。每次雷電現象后，及時消除檢查中發現的防雷隱患是保證下次發生雷電時進行有效防雷的重要保障。

4高速公路防雷措施的探索

4.1提高工作人員的專業素養

預防雷電的破壞是一門系統的科學，涉及的專業種類眾多，包括電子專業、建筑專業、電工專業等專業方向。有效的防雷措施必須具有一定的技術含量，摸清雷電的產生傳播的來龍去脈才能提高防雷的效果。提高防雷工作人員的專業素養必須從專業知識、法律意識、技術水平等方面加強對相關人員的培訓，引導防雷工作人員自覺學習防雷的相關技術知識、法律常識，豐富工作人員的實際工作技能。只有工作人員具有較高的防雷專業素養，才能更好地適應實際防雷工作需要，在實際工作中有效專業地采取防雷措施，排除相關雷電災害隱患，確保高速公路的順利運行。

4.2出臺相關防雷監測規范

為保證防雷措施的有效實施，減小雷電災害對人民群眾生命財產安全的傷害，國家頒布了《防雷減災管理辦法》。根據《防雷減災管理辦法》的相關規定，對高速公路的防雷措施提出了全面的管理總則，嚴格規定設計單位、施工單位、工程監理單位、維護單位及相關從業人員必須具有防雷專業資質和資格，專業技能必須滿足相關的專業要求。在高速公路的招投標過程中，對設計方案中防雷措施部分必須進行嚴格審查，確保其滿足《防雷減災管理辦法》的要求。針對防雷工程中的細節問題，國家還需要出臺更加具體詳細的政策規范說明，尤其是相關的監測規范，加強防雷的監測是有效預防雷電災害的重要舉措。

4.3完善保存事故資料

在人類的歷史上，雷電災害事故數不勝數，每一次的雷電災害都給人類造成重大的損失，同時也給人類帶來了一次更加深入認識雷電的機會。完善保持雷電災害事故的資料可以為人類認識雷電災害提供一手的資料，通過大量雷電災害事故資料的整理與分析，可以找出雷電災害中對人類生命財產破壞的一般規律，為人類預防下次的雷電事故提供更多的實踐經驗，降低雷電對人類的破壞作用。完善的雷電災害事故資料也是人類科學史上重要的科學資料，在若干年后可以成為寶貴的人類文明財產。

4.4提高防雷意識

相關的雷電災害事故調查表明，高速公路上雷擊事故大部分是由于基本的防雷意識缺乏所造成。提高防雷意識要從兩方面展開，首先是對公路的設計施工人員進行防雷知識教育，提高其防范雷電災害的意識，從而在進行高速公路設計的過程中就進行機電設備的防雷保護，防止相關機電設備遭受重大的雷電擊穿事故；其次要提高高速公路行駛人員的防雷意識，加強防雷知識宣傳，印發相關知識手冊，教導一般的防雷措施，保證在高速公路上免遭雷電傷害。

5結束語

雷電的產生對高速公路的機電設備的正常運作構成了巨大的安全威脅，目前高速公路機電設備防雷措施仍然存在著較多的不足，需要從提高工作人員的專業素養、出臺相關防雷監測規范、完善保存事故資料、提高防雷意識等方面出發加強對雷電危害的預防。

作者:陳忠 李潔瑋 單位:港珠澳大橋管理局

參考文獻:

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