機電系統(tǒng)避雷情況芻議

1、機電系統(tǒng)避雷情況芻議 機電系統(tǒng)雷害入侵分析 機電系統(tǒng)所在建筑物雷害入侵由于部分收費站建筑物使用多年，外部防護設施已失效，且個別收費站接地阻值偏高；直擊雷蘊含極大的能量，發(fā)生時間極短，這就存在著雷擊瞬間損壞建筑物的可能性，易引起建筑物火災事故及建筑物內(nèi)工作人員的人身安全事故。供配電系統(tǒng)雷害入侵由直擊雷、感應雷、傳導雷、供電系統(tǒng)中大型的電感性和電容性負載開啟或斷開、地極短路、電源線路短路等引起的過電壓，入侵機電系統(tǒng)的供配電線路；雖然早期防雷工程已在總配電柜、廣場配電柜以及收費島單相配電箱安裝電源防雷器，其防雷器殘壓高，保護不全面（缺少橫向保護）。雷擊過電壓或操作過電壓經(jīng)此防雷器泄放后，仍有高大2.

2、5kv的高電壓進入設備，這就存在著設備損壞的可能性。通信系統(tǒng)雷害入侵光纖不具導電性能，可以不考慮防雷；而超五類雙絞線，由于其工作電平低，耐過電壓能力極其有限，強弱電并行布設時，極易造成工控機網(wǎng)卡損壞。監(jiān)控系統(tǒng)雷害入侵當廣場攝像頭附近發(fā)生直擊雷或桿塔遭受直擊雷，會在視頻線和電源線（雖埋地敷設，但沒有導管屏蔽）上感應過電壓（感應雷擊），雷電沿視頻線和電源線兩端分流，造成與之相連設備的損壞；由于原攝像頭視頻線路所安裝的防雷器老化或者衰減使得監(jiān)控畫面模糊，部分已經(jīng)拆除，存在感應過電壓損壞攝像頭解碼器或監(jiān)控室監(jiān)視器設備的可能；另外廣場監(jiān)控攝像頭的電源防雷器通流量小，即使防雷器沒被損壞，通流量小，無法抵御

3、較大感應過電壓，一旦電源線路感應過高的過電壓，易使防雷器和解碼器、攝像頭損壞。車道攝像頭雷害入侵主要在監(jiān)控室監(jiān)視器設備至收費亭內(nèi)畫中畫字符疊加器的同軸線上，其在埋地敷設中，當監(jiān)控室所在建筑物或收費廣場頂棚遭受直擊雷，一部分雷電沿引下線流入大地，一部分雷電流會感應到包括視頻線在內(nèi)的有源線路和管道上，雷電流沿感應點向線路兩端傳輸，易造成兩端設備的損壞。收費系統(tǒng)雷害入侵收費系統(tǒng)線路較短存在感應的可能極小，只要做好合理布線和電源線路考慮防雷即可。其它各個收費站的監(jiān)控機房、通信機房內(nèi)設備和收費島內(nèi)的車道攝像頭立桿、自動欄桿機外殼、收費亭金屬殼等設備、設施沒有進行良好的接地處理；當其上空有帶電雷云出現(xiàn)時，

4、由于靜電感應作用，使這些物體帶上異種電荷，雷云短時間消失后，感應電荷不能在同樣短的時間內(nèi)相應消失，這樣就出現(xiàn)局部感應高電位（其幅值可高達幾十kv幾百kv），極易發(fā)生閃絡現(xiàn)象，危及其間工作人員人身安全或造成設備的損壞。 相應對策 原則上盡量避免采用避雷針，作為接閃裝置，原因：避雷針是把雷電引到本身上，將雷電流導入大地，從而保護建筑物；它是一種主動性的接閃裝置。在接閃雷電時，會在其空間產(chǎn)生很大的電磁場，容易干擾自動化設備正常工作，故建議采用避雷帶或避雷網(wǎng)。避雷帶（網(wǎng)）沿屋角、屋脊、屋檐等易受雷擊的部分明敷，如有天線、太陽能裝置、空調(diào)室外機等設施，則必須設置避雷針加以保護。供配電系統(tǒng)的防護將原安裝的

5、防雷器更換為殘壓低（低于700v）、保護全面的電源防雷器；在總配電屏處安裝放電電流60ka（8/20us）的三相電源防雷器，作為總保護；在樓層配電箱處安裝放電電流25ka（8/20us）的電源防雷器,作為樓層用電設施的細保護；在監(jiān)控機房和通信機房的ups電源前安裝放電電流25ka（8/20us）的電源防雷器；在廣場配電柜處安裝放電電流40ka（8/20us）的三相電源防雷器；而在車道配電箱和廣場攝像頭電源上安裝放電電流25ka（8/20us）的電源防雷器，作為收費島設備的細保護?？紤]到電源負荷電流容量較大或者以后用戶的負載擴容，電源系統(tǒng)的防雷，原則上均選用并聯(lián)型電源避雷器。監(jiān)控、通信系統(tǒng)的防護

6、為了防止雷電過電壓損壞監(jiān)控室的監(jiān)視器設備、解碼器和畫中畫字符疊加器；設計在進入監(jiān)控室的視頻同軸線上串聯(lián)安裝視頻防雷器，避免影響視頻畫質(zhì)，選擇視頻防雷器時應注意，防雷器的衰減應不大于0.2db，駐波比應小于1.1，且通流容量應大于10ka。通信系統(tǒng)的光纜可不考慮防雷；其金屬加強筋應與導電物體保持足夠的安全距離（0.5米以上），距離不夠時應對其進行良好接地處理。而超五類雙絞線與強電線路在收費亭地下溝槽并行布線，重新布設的難度極大，故設計在工控機端的超五類雙絞線上串聯(lián)安裝網(wǎng)絡防雷器；為了防止對信號的影響，網(wǎng)絡防雷器必須滿足衰減應小于0.2db,數(shù)據(jù)率不低于100mbps。收費系統(tǒng)的防護由于線路較短存

7、在感應的可能極小，對與引下線和強電線路距離較近的數(shù)據(jù)線進行分開布設或保證適當距離即可，其電源均取至車道配電箱，前已經(jīng)考慮電源防雷。等電位接地的改造設計接地是防雷工程的基本，不管是外部防護裝置，還內(nèi)部防雷裝置，均是將雷電流分流入大地，沒有一個良好的接地系統(tǒng)，防雷就無從說起。因此，對接地阻值偏高或獨立接地的收費站進行接地改造，保證地阻小于4以下。為了避免靜電感應作用，出現(xiàn)局部感應高電位，危及其間工作人員人身安全或造成設備的損壞；對機房和收費內(nèi)設備、金屬門窗、靜電地板、攝像頭立桿等進行良好的接地處理。 功能保證和預期效果 保證內(nèi)部防雷安全，避免引發(fā)火災事故的發(fā)生可抗擊150ka（10/350us）的雷擊電流，其中內(nèi)部防雷系統(tǒng)和外部防雷系統(tǒng)各分擔50（即75ka）的雷擊電流。無論是電源線路還是配電設備的耐壓及絕緣均得到可靠保護，保證后續(xù)設備不因雷擊造成設備損壞事故的發(fā)生。保證機電系統(tǒng)的全天候使用所有機電系統(tǒng)設備可在雷暴的環(huán)境下使用而不受損壞，通過綜合