荊岳大橋防雷設(shè)計(jì)

1、荊岳長(zhǎng)江公路大橋主體防雷設(shè)計(jì)聶武夫、陳思文、陳太龍（湖南省岳陽(yáng)市氣象局，414000）摘 要：通過(guò)對(duì)荊岳長(zhǎng)江公路大橋防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，較全面的介紹了大型跨海橋梁雷電防護(hù)工程的設(shè)計(jì)技術(shù)。直擊雷防護(hù)主要從大橋主塔和橋面設(shè)施著手設(shè)計(jì)，并探討了橋梁電源部分（監(jiān)控樓、高桿路燈、主橋塔頂航空障礙燈、監(jiān)控設(shè)備、收費(fèi)站）和信號(hào)通信部分防雷電感應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)荊岳長(zhǎng)江公路大橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和環(huán)境特點(diǎn)，針對(duì)性提出合理的建議，最大限度地減少大橋建成后的雷電風(fēng)險(xiǎn)。關(guān)鍵詞：荊岳長(zhǎng)江公路大橋；直擊雷；雷電感應(yīng)；防雷工程1引言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展的黃金時(shí)期，橋梁作為跨越江河、峽谷，以及解決城市交

2、通的基礎(chǔ)設(shè)施，規(guī)模和數(shù)量也都得到快速發(fā)展。然而，對(duì)于一些大型跨江、跨海橋梁來(lái)說(shuō)，因其主塔高（數(shù)百米）、跨度大（主跨度數(shù)百至千余米）且大多位于沿江或海面等空曠地域，受地形等因素的影響，極易遭受雷擊破壞，發(fā)生雷擊的概率、雷擊強(qiáng)度也大于周?chē)渌赜?。在大橋上空或附近地區(qū)出現(xiàn)較強(qiáng)的雷暴云并形成雷擊，因熱力、機(jī)械力作用對(duì)跨江、跨海大橋可能造成的破壞包括：危及人身安全，損壞塔頂、橋面各類(lèi)電子設(shè)備，破壞主塔、斜拉索或懸索等主體結(jié)構(gòu)，以及照明等設(shè)備（包括高、中、低桿路燈）；強(qiáng)大的雷電電磁脈沖還有可能對(duì)大橋機(jī)電、三大系統(tǒng)等造成極大破壞，這些對(duì)大橋主體防雷提出了更高的要求。因此，做好橋梁防雷是整個(gè)橋梁設(shè)計(jì)中不可或

3、缺的重要一環(huán)。本文即以荊岳長(zhǎng)江公路大橋?yàn)槔?，探討橋梁防雷的設(shè)計(jì)方法。荊岳長(zhǎng)江公路大橋是我國(guó)“五縱七橫”國(guó)道主干線(xiàn)中同江三亞沿海大通道和沈陽(yáng)海口告訴公路跨越杭州灣的最便捷通道。它建成后可縮短寧波至上海間的陸路距離100多公里，使寧波、舟山、臺(tái)州、溫州等浙東南地區(qū)與上海的聯(lián)系更加密切，與滬杭、滬甬高速公路一起構(gòu)成滬、杭、甬兩小時(shí)交通圈，可以加速環(huán)杭州灣地區(qū)的城市化進(jìn)程和大大提升該地區(qū)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。大橋跨越杭州灣，極易遭受雷擊，而且其社會(huì)地位和經(jīng)濟(jì)地位也比較特殊，所以對(duì)防雷工程的設(shè)計(jì)和施工要求較高：不僅要能防直擊雷（包括防側(cè)擊雷）、還要能防雷電感應(yīng)。本文即是針對(duì)雷電的危害，結(jié)合荊岳長(zhǎng)江公路大橋的特點(diǎn)

4、，對(duì)其進(jìn)行綜合全面的防雷設(shè)計(jì)。2大橋現(xiàn)場(chǎng)勘查概況荊岳長(zhǎng)江公路大橋起自湖北省監(jiān)利縣白螺鎮(zhèn)王李村，跨長(zhǎng)江后止于湖南省岳陽(yáng)市云溪區(qū)道仁磯鎮(zhèn)大鼓山，建設(shè)總里程5419公里，其中長(zhǎng)江大橋總長(zhǎng)4302.5米，總投資23.42億元。設(shè)白螺互通式立交和收費(fèi)管理養(yǎng)護(hù)分中心一處。圖1 荊岳長(zhǎng)江公路大橋地理位置示意圖大橋橋型為主跨600米雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，橋面寬 33.5米，雙向6車(chē)道高速公路，設(shè)計(jì)時(shí)速為每小時(shí)100公里。大橋由連續(xù)T梁、連續(xù)箱梁和雙塔鋼箱梁斜拉橋組合而成，主橋?yàn)橹骺?16米混合梁斜拉橋，跨度布置為（100+298）m+816m+（80+2×75）m，橋塔為 H型，南塔高224.5m

5、，北塔高267m；北灘橋?yàn)?00 m+5×154m+100m七孔預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋。主橋?yàn)榛旌狭盒崩瓨颍渲骺?16米為全球斜拉橋第六大跨度，為世界上唯一一座單側(cè)邊跨采用混凝土主梁、不對(duì)稱(chēng)邊中跨布置、高低塔、主跨和另一側(cè)邊跨采用鋼主梁的千米級(jí)斜拉橋，綜合建造技術(shù)極其復(fù)雜。圖2 荊岳長(zhǎng)江公路大橋效果圖電源部分主要采用10kV電能傳輸方式作為大橋照明及其他附屬設(shè)施供配電系統(tǒng)電源。在大橋兩岸各建有一座10kV變電所。由于大橋長(zhǎng)度較長(zhǎng)，在大橋沿線(xiàn)設(shè)置變壓器，方便為橋面設(shè)施供電。大橋沿線(xiàn)設(shè)有高桿路燈，分全夜燈和半夜燈兩種。三座主塔上均設(shè)有航空障礙燈，采用220V供電。收費(fèi)站位于大橋主橋南端約36

6、0m處，其電源來(lái)自于10kV變電所。另外，在大橋主橋及引橋橋面上還裝有監(jiān)控設(shè)備和裝飾燈、氣象儀器、電子情報(bào)板等設(shè)備。管理區(qū)監(jiān)控中心位于大橋北岸，共五層，配電房位于一樓，監(jiān)控機(jī)房位于三樓，其余為普通辦公區(qū)。3直擊雷防護(hù)工程設(shè)計(jì)3.1接閃器、引下線(xiàn)3.1.1主塔為了使主塔部分免遭直擊雷的破壞，需要在主塔上安裝接閃器，接閃器采用針帶結(jié)合的方式（圖3），由于主塔位于江上，風(fēng)力較大且江面上腐蝕情況比較嚴(yán)重，因此考慮要加大接閃器的規(guī)格，在南塔、北塔頂部四周明敷接閃帶，接閃帶采用直徑20mm的不銹鋼，網(wǎng)格尺寸不得大于5m×5m或6m×4m并在易受雷擊的四個(gè)角上各安裝一支接閃短針，接閃短針

7、采用高1m,直徑為80mm的不銹鋼材料制成，并與接閃帶焊接，同時(shí)還要將接閃短針與斜拉橋橋塔內(nèi)部專(zhuān)門(mén)用于接地的主筋做多點(diǎn)電氣連接。圖3主塔接閃器示意圖塔頂上的各種金屬物（如：航空障礙燈等）也應(yīng)與接閃帶作可靠焊接。為了防止雷電流通過(guò)航空障礙燈進(jìn)入室內(nèi)，航空障礙燈的外殼不與通往室內(nèi)的PE線(xiàn)相連，另外為了防止航空障礙燈金屬外殼帶電，可以將外殼與接閃帶相連。航空障礙燈的金屬配管也應(yīng)與接閃帶相連，且金屬配管進(jìn)入室內(nèi)后應(yīng)斷開(kāi)，避免把雷電流引入室內(nèi)。主塔引下線(xiàn)不必單獨(dú)設(shè)置，而是充分利用利用主橋塔結(jié)構(gòu)內(nèi)部直徑32mm的縱向主鋼筋作為自然引下線(xiàn)，上與接閃器焊接，下與接地體焊接（圖4）。引下線(xiàn)數(shù)量為4根，并沿主塔四

8、周均勻?qū)ΨQ(chēng)布置，每根引下線(xiàn)的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10。圖4主塔引下線(xiàn)示意圖由于荊岳長(zhǎng)江公路大橋的主塔高度在220m以上，又位于空曠的江面上，所以大橋應(yīng)采取防側(cè)擊雷的設(shè)計(jì)。整個(gè)主塔利用內(nèi)部4根直徑32mm的結(jié)構(gòu)鋼筋作為引下線(xiàn)，并且每隔大約6m將主塔外側(cè)一圈橫向結(jié)構(gòu)鋼筋焊接起來(lái)，形成可靠的均壓環(huán)，并與引下線(xiàn)做可靠連接（圖5）。采用多根引下線(xiàn)不但提高了防雷裝置的可靠性，更重要的是其分流作用可大大降低每根引下線(xiàn)的沿線(xiàn)壓降，減少側(cè)擊的危險(xiǎn)。而均壓環(huán)的設(shè)置則可以消除雷電流流經(jīng)引下線(xiàn)時(shí)由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的危險(xiǎn)電位差。圖5主塔側(cè)擊雷防護(hù)3.1.2大橋拉索的防雷設(shè)計(jì)大橋的斜拉索是大橋鋼箱梁的支撐體，是關(guān)鍵的承重構(gòu)件

9、，因此要做好防護(hù)措施。荊岳長(zhǎng)江公路大橋斜拉索采用的是平行鋼絲成品斜拉索（如圖6）。圖6平行鋼絲成品斜拉索結(jié)構(gòu)平行鋼絲索的內(nèi)部由大約300、400根7mm的高強(qiáng)度鍍鋅鋼絲組成，外層采用雙層防護(hù)，即鍍鋅鋼絲+整體索外熱擠聚乙烯防護(hù)層。所以每根鋼索的直徑往往在50mm以上，總的截面積也往往大于5000mm2。由于趨膚效應(yīng)，當(dāng)雷電流擊中斜拉索時(shí)，雷電流大部分集中在斜拉索表面（外層防護(hù)層）流動(dòng)，而斜拉索最靠外的一圈高強(qiáng)鋼絲的截面積也往往遠(yuǎn)大于100mm2，其電流承載能力很強(qiáng)，再加上雷電流通常作用時(shí)間比較短，所以一般來(lái)說(shuō)，雷電流除了影響斜拉索外層的防腐層或造成金屬表面的熔化外不會(huì)造成斜拉索斷裂等嚴(yán)重的事故

10、，故只要將斜拉索上下兩端通過(guò)錨具、錨墊板等金屬構(gòu)件分別與主塔內(nèi)部專(zhuān)門(mén)用于接地的主鋼筋和橋面敷設(shè)的接地系統(tǒng)作可靠的電氣連接，這樣即便雷電擊中斜拉索，以拉索的規(guī)格也完全可以將雷電流安全的泄放。3.1.3橋面直擊雷防護(hù)由于大橋的跨度較大，按二類(lèi)滾球半徑（45m）計(jì)算安裝在塔頂?shù)谋芾揍樅徒娱W帶的保護(hù)范圍難以覆蓋到全橋，并且在保護(hù)到的部分也不能防御小于該半徑所對(duì)應(yīng)的雷電流，如一類(lèi)對(duì)應(yīng)的雷電流為5.4kA、二類(lèi)對(duì)應(yīng)的雷電流為10.1kA、三類(lèi)對(duì)應(yīng)的雷電流為15.8kA，小于對(duì)應(yīng)的雷電流可能擊中被保護(hù)物，所以高出橋面的欄桿和燈柱等都可能會(huì)遭到雷擊，所以應(yīng)該將大橋橋面金屬欄桿扶手、金屬照明燈桿等作為接閃器，這

11、樣可以保證所有橋梁結(jié)構(gòu)均在防雷裝置的保護(hù)范圍中。具體做法是將橋面（包括主橋、引橋）上的欄桿、護(hù)欄、燈柱、攝像頭金屬支架等金屬設(shè)施就近與橋面內(nèi)的防雷接地網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可靠連接，與主體橋梁形成完整的防直擊雷系統(tǒng)。橋面引下線(xiàn)是利用橋墩內(nèi)鋼筋引上，在蓋梁頂上改用16mm的熱鍍鋅圓鋼引上與護(hù)欄內(nèi)的防雷鋼筋焊接，并加裝補(bǔ)償器。同時(shí)在每個(gè)橋墩的橋面電纜槽位置處要預(yù)留接地端子。3.1.4橋墩橋墩引下線(xiàn)的目的是將橋梁基礎(chǔ)處接地裝置的接地引出線(xiàn)上引至橋面，上與橋面接地干線(xiàn)連通，下與接地體焊接，并與橋墩（基礎(chǔ)）的鋼護(hù)筒焊接（圖7）。根據(jù)規(guī)范，二類(lèi)防雷建筑物引下線(xiàn)間距為18m,但由于橋墩間距大于18m,故在每個(gè)橋墩處都利用

12、橋墩外側(cè)的四根縱向非承重結(jié)構(gòu)鋼筋作為引下線(xiàn)。圖7橋墩引下線(xiàn)示意圖需要注意的是被利用的作為接地引下線(xiàn)的結(jié)構(gòu)鋼筋中間若有斷頭，必須采用搭接焊，接地引下線(xiàn)與接地端子必須搭接焊。雙面焊縫長(zhǎng)度不小于6D（D為焊接物最大直徑），因此設(shè)計(jì)為焊縫長(zhǎng)不小于190mm,接地鋼筋垂直相交處加L型過(guò)渡鋼筋跨接。另外，在橋墩支撐橋體的部分有相對(duì)移動(dòng)的情況，并非固定，因此這段引下線(xiàn)要加裝補(bǔ)償器。3.1.5收費(fèi)站、管理區(qū)收費(fèi)大棚荊岳長(zhǎng)江公路大橋收費(fèi)站距離主橋南端約360m，劃分為第三類(lèi)防雷建筑物。收費(fèi)大棚是鋼架結(jié)構(gòu)、金屬屋面，金屬板厚度大于0.5mm，因此可利用其金屬頂棚及其他金屬構(gòu)件作為接閃器。為了快速泄放雷電流，同時(shí)減

13、少每根引下線(xiàn)上的壓降，改善周?chē)姶怒h(huán)境，應(yīng)盡可能利用收費(fèi)大棚所有金屬支柱或柱內(nèi)鋼筋作為引下線(xiàn)。所有金屬構(gòu)件均與引下線(xiàn)作可靠的電氣連通。管理區(qū)管理區(qū)大樓應(yīng)沿屋面敷設(shè)接閃帶，并在易受雷擊的屋角裝設(shè)接閃短針，接閃帶及接閃短針采用直徑不小于8mm的圓鋼。引下線(xiàn)應(yīng)當(dāng)利用管理區(qū)大樓柱內(nèi)結(jié)構(gòu)鋼筋作為引下線(xiàn)，引下線(xiàn)平均間距不應(yīng)大于25m。每根引下線(xiàn)的沖擊接地電阻不宜大于10。3.2大橋接地系統(tǒng)3.2.1大橋主體部分擊中大橋主塔頂部接閃器或主塔上部的雷電流會(huì)通過(guò)主塔內(nèi)的引下線(xiàn)及設(shè)在橋墩里的接地極向大地泄放；擊中斜拉索或橋面各金屬設(shè)施（如欄桿、燈柱等）的雷電流會(huì)通過(guò)橋面的各種防雷裝置進(jìn)入大橋橋面的防雷接地網(wǎng)絡(luò)，然

14、后繼續(xù)向下通過(guò)設(shè)在橋墩里的接地極向大地泄放。一般來(lái)說(shuō)，橋梁防雷裝置是根據(jù)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行配置，在保證橋體結(jié)構(gòu)安全的前提下，盡可能利用結(jié)構(gòu)主體構(gòu)件，采用自然接地的方式，以節(jié)約工程投資。荊岳長(zhǎng)江公路大橋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)采用的是鉆孔樁+承臺(tái)基礎(chǔ)，且基礎(chǔ)處于低土壤電阻率地區(qū)，因此對(duì)其做以下接地設(shè)計(jì)。在每根樁基中選擇一根通長(zhǎng)垂直主鋼筋作為接地極，另將其余的外圍樁基主鋼筋并焊在一起，同時(shí)還要與鋼護(hù)筒焊接，整體作為接地極。在利用樁基中的通長(zhǎng)垂直主鋼筋作為接地極時(shí)，每節(jié)段之間要加搭接鋼筋焊接。在打承臺(tái)混凝土之前，將承臺(tái)內(nèi)所有樁基的鋼筋、鋼護(hù)筒用水平連接線(xiàn)（22圓鋼）環(huán)繞焊接在一起，共同作為接地極（圖8）。圖8樁基礎(chǔ)接地示

15、意圖橋面上的金屬設(shè)施連成的等電位連接網(wǎng)應(yīng)在相應(yīng)的位置與承臺(tái)內(nèi)的防雷接地裝置做可靠的電氣連接，從而使大橋建立起一個(gè)可靠的防雷接地網(wǎng)絡(luò)，將各個(gè)部位的雷電流都能迅速的泄放掉。3.2.2收費(fèi)站、管理區(qū)部分收費(fèi)站、管理區(qū)的接地裝置應(yīng)利用建筑物基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為接地體，且為了減小接觸電壓和跨步電壓對(duì)人身安全及設(shè)備的危害，還必須將位于橋面上的收費(fèi)站的接地裝置、接地網(wǎng)與大橋的接地系統(tǒng)可靠的連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)等電位連接。4 防雷電感應(yīng)設(shè)計(jì)大橋除主體工程外，還建有供電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和收費(fèi)系統(tǒng)等配套工程，各系統(tǒng)均裝配了大量的精密電子儀器、微機(jī)等微電子設(shè)備，這些設(shè)備遭雷電感應(yīng)侵害的可能性很大，因此對(duì)其采取防雷電感

16、應(yīng)措施也是橋梁防雷工程必不可少的一部分。防雷電感應(yīng)主要采取的方法有等電位連接、屏蔽、安裝SPD等。4.1等電位連接4.1.1橋墩部分作為接地極的橋墩，應(yīng)用水平連接線(xiàn)把所有鋼護(hù)筒、樁主筋連接起來(lái)作等電位處理，以防止泄放雷電流時(shí)產(chǎn)生的電位差對(duì)橋墩結(jié)構(gòu)引起反擊。4.1.2橋面部分出于對(duì)經(jīng)濟(jì)和施工情況的考慮，在地面和水面下把各個(gè)橋墩連接起來(lái)組成閉合環(huán)形接地極是有一定困難的，所以只能在橋面設(shè)計(jì)等電位連接帶，一來(lái)可以作為各接地橋墩的等電位連接帶，二來(lái)可以作為橋面其他裝置的等電位連接帶。對(duì)于大橋混凝土箱梁段（引橋部分），應(yīng)在兩側(cè)梁面及箱梁設(shè)計(jì)水平接地帶（圖9），一般選用40mm×5mm鍍鋅扁鋼,共

17、計(jì)四根，所以水平接地帶均要與梁體結(jié)構(gòu)鋼筋和接地引下線(xiàn)做可靠的電氣連接；圖9橋梁等電位連接帶鋼箱梁段（南北航道橋段）利用梁體作接地帶，且混凝土箱梁與鋼箱梁要可靠柔性連接，接地帶全橋貫通，并且各側(cè)面的接地帶之間應(yīng)每隔不大于25m用鋼筋焊接做等電位處理。另外利用防撞墻內(nèi)主鋼筋作為橋面的接地貫通線(xiàn)，分散在橋面上的電氣設(shè)備及橋梁結(jié)構(gòu)需要接地的部分，均可就近與接地貫通線(xiàn)可靠連接，達(dá)到等電位的要求。橋面上的金屬設(shè)施之間可連接成一個(gè)等電位連接網(wǎng)，并與防雷裝置及等電位連接帶進(jìn)行可靠的等電位連接。設(shè)在橋面下的各種過(guò)江金屬物，如電纜外皮、管道等其相互間凈距小于100mm時(shí)應(yīng)每隔20m30m用金屬線(xiàn)跨接。管道的連接處

18、（如閥門(mén)、法蘭盤(pán)等），應(yīng)用金屬線(xiàn)跨接。金屬物應(yīng)在兩端與就近的等電位連接帶進(jìn)行可靠的連接。另外所有配電箱、分線(xiàn)盒、電纜槽道、金屬支架、爬梯及所有外露可導(dǎo)電部分等應(yīng)與橋梁等電位連接帶做好等電位連接，以防雷擊時(shí)產(chǎn)生電位差，對(duì)其造成影響。如果電纜槽道、爬梯和其他金屬管道過(guò)長(zhǎng)的，應(yīng)在每隔不大于25m處做等電位處理。4.1.3主塔部分主塔部分應(yīng)按前面直擊雷防護(hù)設(shè)計(jì)方法裝設(shè)均壓環(huán)，并與主塔內(nèi)部作為引下線(xiàn)的主鋼筋相互連接，與主塔的各種金屬結(jié)構(gòu)和金屬設(shè)備做可靠的等電位連接。4.1.4收費(fèi)站、管理區(qū)對(duì)于收費(fèi)站、管理區(qū)來(lái)說(shuō)，所有進(jìn)入建筑物的外來(lái)導(dǎo)電物均應(yīng)在LPZ0A區(qū)或LPZ0B區(qū)與LPZ1區(qū)的界面處做等電位連接。

19、當(dāng)外來(lái)導(dǎo)電物、電力線(xiàn)、通信線(xiàn)在不同地點(diǎn)進(jìn)入建筑物時(shí)，宜設(shè)若干等電位連接帶。進(jìn)出建筑物的各種金屬管線(xiàn)應(yīng)就近連接到環(huán)形接地體、內(nèi)部環(huán)形導(dǎo)體或此類(lèi)鋼筋上。它們?cè)陔姎馍鲜秦炌ǖ牟⒙?lián)通到接地體上。進(jìn)出收費(fèi)站、管理區(qū)等電子信息系統(tǒng)機(jī)房的電源線(xiàn)路宜穿金屬線(xiàn)槽或金屬管埋地敷設(shè)，且金屬線(xiàn)槽或金屬管兩端應(yīng)作可靠的等電位處理。如金屬線(xiàn)槽和金屬管很長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)每隔30m做一次等電位連接。收費(fèi)站的機(jī)柜、設(shè)備外殼、機(jī)架等應(yīng)就近與等電位連接帶可靠連接。管理區(qū)監(jiān)控室內(nèi)應(yīng)設(shè)等電位連接網(wǎng)絡(luò)，室內(nèi)所有設(shè)備金屬機(jī)架（外殼）、金屬線(xiàn)槽、保護(hù)接地和SPD接地端等均應(yīng)做等電位連接并接地。4.2屏蔽低壓配電線(xiàn)路應(yīng)全線(xiàn)采用埋地電纜引入，在入戶(hù)端應(yīng)

20、將電纜金屬外皮、金屬線(xiàn)槽接地。如有條件限制，可采用架空線(xiàn)，并應(yīng)在入戶(hù)處使用一段金屬鎧裝電纜或護(hù)套電纜穿鋼管直接埋地引入，其埋設(shè)長(zhǎng)度不小于25m,且在架空線(xiàn)與電纜轉(zhuǎn)接處應(yīng)裝設(shè)SPD。戶(hù)外的交流供電線(xiàn)路、視頻信號(hào)線(xiàn)路、控制信號(hào)線(xiàn)路應(yīng)有金屬屏蔽層并穿鋼管埋地敷設(shè)，屏蔽層及鋼管兩端應(yīng)接地，信號(hào)線(xiàn)路、供電線(xiàn)路應(yīng)分開(kāi)敷設(shè)。4.3過(guò)電壓保護(hù)4.3.1電源系統(tǒng)管理區(qū)電源系統(tǒng)管理區(qū)的各種線(xiàn)路（如：主控機(jī)、分控機(jī)的信號(hào)控制線(xiàn)、通信線(xiàn)、各種監(jiān)控器的報(bào)警信號(hào)線(xiàn)等）在進(jìn)出建筑物L(fēng)PZ0A區(qū)或LPZ0B區(qū)與LPZ1區(qū)的界面處應(yīng)裝設(shè)SPD。為避免高電壓經(jīng)過(guò)SPD對(duì)地泄放后的殘壓過(guò)大或因更大的浪涌電流在擊毀SPD后繼續(xù)毀壞后

21、續(xù)設(shè)備，以及防止線(xiàn)纜遭受二次感應(yīng)，管理區(qū)的監(jiān)控機(jī)房應(yīng)采取多級(jí)保護(hù)（如圖10）。圖10電源系統(tǒng)防雷示意圖（1）在監(jiān)控中心的總配電盤(pán)上安裝通流量Iimp25kA（波形10/350s）；響應(yīng)時(shí)間Ta50ns的三相電涌保護(hù)器，作為一級(jí)保護(hù)。（2）在樓層分配電柜上安裝通流量In40kA（波形8/20s）；響應(yīng)時(shí)間Ta25ns的三相電涌保護(hù)器，作為第二級(jí)保護(hù)。（3）在UPS電源前安裝通流量In20kA（波形8/20s）；響應(yīng)時(shí)間Ta50ns的單相電涌保護(hù)器，作為第三級(jí)保護(hù)。（4）在UPS電源后或設(shè)備前安裝通流量In10kA（波形8/20s）；響應(yīng)時(shí)間Ta50ns的單相SPD，作為第四級(jí)的精細(xì)保護(hù)。SPD連

22、接導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)短而直，且連接導(dǎo)線(xiàn)不大于0.5m，長(zhǎng)度大于0.5m時(shí)應(yīng)適當(dāng)加粗線(xiàn)徑。當(dāng)兩級(jí)SPD之間距離小于10m時(shí)，在兩SPD間加退耦裝置。為防止SPD老化造成短路，要求SPD安裝線(xiàn)路上應(yīng)有過(guò)流保護(hù)裝置，如熔斷器，另外應(yīng)選用有劣化顯示功能的SPD。管理區(qū)外監(jiān)控裝置在管理區(qū)以外還裝有監(jiān)控裝置，對(duì)這些設(shè)備也要做好電源防雷。在每個(gè)外場(chǎng)配電箱內(nèi)各并聯(lián)一組通流量In40kA（波形8/20s）的三相電源SPD，在每個(gè)道路車(chē)輛檢測(cè)器處理器、道路監(jiān)控電子顯示屏及云臺(tái)攝像機(jī)控制箱內(nèi)也各并聯(lián)安裝一組通流量In20kA（波形8/20s）的單相電源SPD。收費(fèi)站電源系統(tǒng)收費(fèi)站電源系統(tǒng)也采用多級(jí)保護(hù)。第一級(jí)安裝在收費(fèi)站專(zhuān)用配

23、電柜，采用通流量In60kA（波形8/20s）的三相電源SPD，第二級(jí)安裝在各收費(fèi)亭的配電盒內(nèi)，采用通流量In40kA（波形8/20s）的三相電源SPD，第三級(jí)安裝在攝像機(jī)和終端機(jī)的前面，采用通流量In20kA（波形8/20s）的單相電源SPD。另外收費(fèi)廣場(chǎng)上每臺(tái)廣場(chǎng)攝像機(jī)控制箱內(nèi)各并聯(lián)安裝一組通流量In20kA（波形8/20s）的單相電源SPD。其他電源防雷對(duì)于大橋沿線(xiàn)照明設(shè)施，應(yīng)在其配電盤(pán)處安裝通流量In20kA（波形8/20s）的電源SPD。主塔頂部的航空障礙燈也應(yīng)在其電源控制箱處安裝通流量In60kA（波形8/20s）的三相電源SPD，在各航空障礙燈接線(xiàn)處安裝通流量In20kA（波形8

24、/20s）的單相電源SPD。4.3.2信號(hào)系統(tǒng)在橋梁監(jiān)控、收費(fèi)、通信及辦公自動(dòng)化等系統(tǒng)內(nèi)集中了計(jì)算機(jī)網(wǎng)路、程控交換機(jī)、無(wú)線(xiàn)通信、有線(xiàn)通信、電源、視頻監(jiān)控、交通監(jiān)控等各類(lèi)子系統(tǒng)，浪涌電流可從各個(gè)子系統(tǒng)之間的內(nèi)部纜線(xiàn)引入，因此應(yīng)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行有效的過(guò)電壓保護(hù)。包括視頻信號(hào)防雷、音頻（電話(huà)、對(duì)講）信號(hào)防雷、數(shù)據(jù)、網(wǎng)路信號(hào)防雷、控制信號(hào)防雷等，此時(shí)應(yīng)充分考慮防雷產(chǎn)品與被保護(hù)的通信設(shè)備相匹配。管理區(qū)信號(hào)部分主要集中在管理區(qū)的監(jiān)控機(jī)房，該機(jī)房可以被認(rèn)為是大橋各種數(shù)據(jù)和信息的集散地，內(nèi)設(shè)多臺(tái)服務(wù)器、電視墻、多路視頻信號(hào)線(xiàn)盒程控電話(huà)線(xiàn)。因此，在服務(wù)器、視頻信號(hào)和電話(huà)信號(hào)的線(xiàn)路上分別設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)信號(hào)避雷器、視頻

25、信號(hào)避雷器、電話(huà)信號(hào)避雷器。（圖11）。（1）在監(jiān)控中心機(jī)房計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(HUB)之間采用同軸線(xiàn)埋地引入方式，應(yīng)安裝一只In10kA (波形8/20s)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)SPD，以保護(hù)服務(wù)器。（2）在監(jiān)控中心機(jī)房集線(xiàn)器至收費(fèi)亭的微機(jī)間的數(shù)據(jù)線(xiàn)兩端各安裝一只In10kA (波形8/20s)的數(shù)據(jù)線(xiàn)SPD以保護(hù)集線(xiàn)器和收費(fèi)亭微機(jī)。（3）在程控電話(huà)和緊急電話(huà)傳輸線(xiàn)兩端安裝In10kA (波形8/20s)的程控電話(huà)電涌保護(hù)器。（4）在廣場(chǎng)攝像頭到監(jiān)控中心和收費(fèi)亭車(chē)道的監(jiān)控?cái)z像頭到監(jiān)控中心的視頻傳輸電纜兩端安裝In10kA (波形8/20s)的視頻信號(hào)SPD（BNC接口）各一只。圖11大橋監(jiān)控室信號(hào)系統(tǒng)防雷電感應(yīng)設(shè)計(jì)收費(fèi)站（1）在收費(fèi)站專(zhuān)用服務(wù)器、IC卡統(tǒng)計(jì)計(jì)算機(jī)、收費(fèi)管理計(jì)算機(jī)等設(shè)備的RJ45端口處安裝In10kA (波形8/20s)的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)SPD。（2）在收費(fèi)亭及收費(fèi)車(chē)道的每