公路收費站收費系統綜合防雷方案

一、防雷器的選型和應用(yòng)

對于一個計算機系統而言，防雷器的典型配置如下：

（1）、大樓的供電(diàn)線(xiàn)如采用(yòng)架空線(xiàn)路進線(xiàn)，即線(xiàn)路由LPZ0A區(qū)進入LPZ0B區(qū)，則在電(diàn)源變壓器的低壓側安(ān)裝(zhuāng)三套LXM-25G/4電(diàn)源防雷器，LXM-25G/4的容通電(diàn)流為(wèi)25KA（10/350us），可(kě)承受直擊雷的沖擊。電(diàn)源電(diàn)纜埋地進入大樓，埋地距離大于50米。

（2）、在大樓總配電(diàn)箱前安(ān)裝(zhuāng)LXM-80/4電(diàn)源防雷器，接在進入大樓的電(diàn)力電(diàn)纜末端。該防雷器與前面的LXM-25G/4相配合，可(kě)對整個大樓的用(yòng)電(diàn)設備進行有效的保護。另外可(kě)選配LX-JS雷擊記錄器，可(kě)記錄雷電(diàn)流的峰值。如大樓頂有用(yòng)電(diàn)設備，則供電(diàn)線(xiàn)路布線(xiàn)需采用(yòng)屏蔽電(diàn)纜，并于供電(diàn)線(xiàn)路末端安(ān)裝(zhuāng)LXM-80/4電(diàn)源防雷器，防止将雷電(diàn)引入樓内供電(diàn)系統。

（3）、大樓内電(diàn)氣設備的保護，一般采用(yòng)C級防雷器。針對一般辦公樓内計算機設備分(fēn)布較為(wèi)分(fēn)散的特點，在各樓層的配電(diàn)箱處，安(ān)裝(zhuāng)LXM-40/4電(diàn)源防雷器，對樓層内的各種用(yòng)電(diàn)設備進行保護。計算機房一般均采用(yòng)專線(xiàn)電(diàn)纜供電(diàn)，同樣在機房的總配電(diàn)櫃處安(ān)裝(zhuāng)一套LXM-40/4電(diàn)源防雷器。如大樓的空調和動力供電(diàn)采用(yòng)獨立的配電(diàn)系統，則動力線(xiàn)路可(kě)不裝(zhuāng)C級防雷器。如大樓采用(yòng)市電(diàn)-發電(diàn)機組供電(diàn)模式，則在發電(diàn)機組的全自動控制屏上安(ān)裝(zhuāng)LXM-40/4電(diàn)源防雷器，保護控制屏的市電(diàn)監測電(diàn)路

（4）、在對電(diàn)壓要求較高和較重要的設備前端、計算機房的UPS輸出端，安(ān)裝(zhuāng)D級精(jīng)密電(diàn)源防雷器，作(zuò)為(wèi)最後一級保護，一般采用(yòng)雷訊的電(diàn)源防雷插座LXC-10/6PT/220J，徹底濾除電(diàn)源上的各種高頻雜

（5）、信号線(xiàn)主要包括：電(diàn)話、專線(xiàn)（包括DDN和ISDN）、計算機網絡線(xiàn)（同軸電(diàn)纜和雙絞線(xiàn)）、視頻線(xiàn)、天線(xiàn)和饋線(xiàn)等。信号線(xiàn)受感應雷的影響較多(duō)，一般采用(yòng)F級（FINE）防雷器，當線(xiàn)路暴露于戶外時，需另加裝(zhuāng)B級（BASIC）防雷器，形成二級保護。當被保護的線(xiàn)路所處空間較小(xiǎo)時，可(kě)采用(yòng)C級（COMBINE）防雷器，替代B、F兩級的組合。常用(yòng)防雷器（F級）如下：

  a：電(diàn)話、傳真線(xiàn)路，應安(ān)裝(zhuāng)LXXH-RJ11-48電(diàn)話線(xiàn)防雷器；

  b：以太網采用(yòng)LXXH-RJ45-E100信号線(xiàn)防雷器；

  c：視頻線(xiàn)路采用(yòng)LXXM-BNC-E10信号線(xiàn)防雷器；

  以上簡述了雷訊防雷器的應用(yòng)。電(diàn)源防雷器可(kě)根據需要選用(yòng)聲光報警、遙信報警及缺相報警功能(néng)。關于雷訊防雷器的有關技(jì )術問題，可(kě)與我公司聯系。

 二、公路收費系統防雷方案

  高速公路、二級公路收費站的電(diàn)子系統遭雷電(diàn)侵襲的概率較高，主要有如下幾個原因：

  （1）、公路經過的地區(qū)一般地勢平緩，收費站的建築物(wù)常常為(wèi)附近最高點，加上安(ān)裝(zhuāng)高杆燈後，更易引雷；

  （2）、公路的路基、路面施工造成了沿路一線(xiàn)的土壤導電(diàn)率變化，使公路沿線(xiàn)成為(wèi)易落雷的區(qū)域；

  （3）、收費站地處郊外，供電(diàn)線(xiàn)路一般均采用(yòng)架空電(diàn)纜，雷電(diàn)波會經由供電(diàn)線(xiàn)路侵入用(yòng)電(diàn)系統；

  以上幾點，造成了公路收費站附近雷電(diàn)活動頻繁，對收費計算機系統、監控系統的影響極大。為(wèi)确保人身、設備安(ān)全，我司根據實際情況，設計如下方案，以供參考。

2.1、電(diàn)源線(xiàn)路的防雷

  1、10KV高壓供電(diàn)線(xiàn)路的末端采用(yòng)有金屬護套或絕緣護套電(diàn)纜穿鋼管埋地引入配電(diàn)房，金屬護套和鋼管兩端就近可(kě)靠接地。

  2、電(diàn)源變壓器的機殼、電(diàn)源低壓側零線(xiàn)、電(diàn)纜的金屬護套均應就近接地。

  3、由電(diàn)源變壓器到配電(diàn)房之間的低壓輸電(diàn)線(xiàn)路應埋地布線(xiàn)，其長(cháng)度不宜小(xiǎo)于50m。

  4、在配電(diàn)房的低壓配電(diàn)屏上安(ān)裝(zhuāng)三套LXM-25G/4電(diàn)源避雷器，其容通電(diàn)流為(wèi)25KA，将電(diàn)源線(xiàn)上出現的巨大浪湧電(diàn)流吸收。

  5、由配電(diàn)房到監控樓的供電(diàn)電(diàn)纜采用(yòng)屏蔽電(diàn)纜埋地引入。樓内配電(diàn)箱的零線(xiàn)不作(zuò)重複接地，電(diàn)纜兩端的屏蔽層就近接地。

  6、在監控樓内的配電(diàn)箱裏，安(ān)裝(zhuāng)一套LXM-80/4電(diàn)源防雷器，該防雷器為(wèi)C級防雷器，每相标稱通流容量為(wèi)40KA。防雷器附帶有聲光報警裝(zhuāng)置，能(néng)提醒用(yòng)戶及時更換損壞的模塊。

  7、收費車(chē)道的供電(diàn)電(diàn)纜采用(yòng)屏蔽電(diàn)纜并埋地布線(xiàn)，電(diàn)纜兩端均安(ān)裝(zhuāng)LXM-40/2電(diàn)源防雷器，即監控機房UPS輸出配電(diàn)箱處和收費車(chē)道内配電(diàn)箱處。

  8、在每台戶外攝像機（如廣場攝像機、車(chē)道攝像機）的電(diàn)源輸入端，安(ān)裝(zhuāng)LXM-40/2電(diàn)源防雷器。如有條件，廣場攝像機可(kě)采用(yòng)帶遙信監測功能(néng)的 LX-JS，便于用(yòng)戶了解防雷器的狀态。

電(diàn)源防雷器的安(ān)裝(zhuāng)可(kě)參看下圖：

 2.2、監控系統的防雷

公路收費站的監控系統一般有6-8路攝像機，應采取如下防雷措施：

1、在每台攝像機的視頻輸出端口，安(ān)裝(zhuāng)LX-SV3三合一防雷器，防雷器就近接機殼或接地。該防雷器為(wèi)C級防雷器，可(kě)防直擊雷的影響。

2、如攝像機後端有字符疊加器，如兩台廣場的全景攝像機，則将饋線(xiàn)防雷器安(ān)裝(zhuāng)于字符疊加器的輸出端，攝像機到字符疊加器間的電(diàn)源線(xiàn)、饋線(xiàn)應盡可(kě)能(néng)短，并保證接地線(xiàn)是相連的，确保兩台設備是處于等電(diàn)位狀态。

3、視頻饋線(xiàn)的敷設應穿金屬管埋地布線(xiàn)。攝像機的電(diàn)源輸入端安(ān)裝(zhuāng)電(diàn)源防雷器（見前述）。

4、視頻饋線(xiàn)進入監控機房後，在每個視頻分(fēn)配器的輸入端口處，安(ān)裝(zhuāng)LXXM-BNC-E10饋線(xiàn)防雷器。防雷器就近接機殼或接地。

2.3、計算機網絡防雷

收費計算機網絡系統的防雷措施如下圖所示：

1、在連接監控機房和收費車(chē)道HUB間的同軸電(diàn)纜兩端，各安(ān)裝(zhuāng)一隻LXXM-BNC-E10饋線(xiàn)防雷器；

2、由HUB 到收費計算機間的雙絞線(xiàn)上，在計算機的網卡端口處各安(ān)裝(zhuāng)一隻LXXH-RJ45-E100信号線(xiàn)防雷器

3、各防雷器就近接機殼或接地。

2.4、接地與屏蔽措施

一個良好的接地系統是保護人身、設備安(ān)全、系統穩定工作(zuò)的重要保證，也是防雷系統的重要基礎。特别是在強雷區(qū)，一個合理(lǐ)的接地系統能(néng)更快地洩放雷電(diàn)流，降低殘壓，防止地電(diàn)位反擊事故，有效地降低雷害威脅。

在《電(diàn)子計算機房防雷設計規範》（GB 50174-93）中，第6.4.3條明确提出：交流工作(zuò)接地、安(ān)全保護接地、直流工作(zuò)接地、防雷接地等四種接地宜共用(yòng)一組接地裝(zhuāng)置，其接地電(diàn)阻按其中最小(xiǎo)值确定；若防雷接地單獨設置接地裝(zhuāng)置時，其餘三種接地宜共用(yòng)一組接地裝(zhuāng)置，其接地電(diàn)阻不應大于其中最小(xiǎo)值，并應按現行國(guó)标準《建築防雷設計規範》要求采取防止反擊措施。

《雷電(diàn)電(diàn)磁脈沖的防護》（IEC 1312-1）第3-2條：如果在互相鄰近的建築物(wù)之間有電(diàn)力線(xiàn)和通訊電(diàn)纜通過，應将其接地系統互相連接，并且這樣有利于采用(yòng)多(duō)條并行路徑以減少電(diàn)纜中的電(diàn)流，一個網狀接地系統可(kě)滿足這種要求。
  在收費站系統中，主要有以下幾個建築物(wù)、配電(diàn)房、監控樓、收費車(chē)道，建議其接地系統的建設采用(yòng)如下措施：

1、在監控樓和配電(diàn)房地基外圍，沿散水點外用(yòng)4×40mm扁鋼帶埋設環形地網，同時每隔3-5m打一地樁，地樁采用(yòng)5×5×50mm 角鋼，長(cháng)2.5m。避雷針的引下線(xiàn)沿對角方向布設，不少于2根。同時建築物(wù)梁、柱内鋼柱不少于2根與地網相連。

2、在監控樓和配電(diàn)房之間的空地上建設地網，網格為(wèi)5×5m，用(yòng)料是4×40mm扁鋼和5×5×50mm角鋼，兩端與監控樓、配電(diàn)房的環形地網相連，連接點不少于兩處。

3、如新(xīn)建收費站，監控樓與收費車(chē)道宜利用(yòng)建築物(wù)梁柱内的鋼筋網作(zuò)為(wèi)暗裝(zhuāng)避雷網。梁與柱、牆與樓闆間的鋼筋要真正做到綁紮或搭接，如有些地方無法綁紮或搭接，應每隔20m左右焊接一點。當建築物(wù)隻有很(hěn)少幾條作(zuò)主引下線(xiàn)的柱子時，其内部鋼筋應由上到下焊接兩根主筋，并由基礎引出不少于兩根導線(xiàn)焊接到地網上。建築物(wù)内部所有金屬物(wù)體(tǐ)作(zuò)電(diàn)氣連通，構成統一的導體(tǐ)并接地。

4、收費車(chē)道的基礎鋼筋應與公路路面的鋼筋網相連接。

5、收費廣場兩端的高杆燈可(kě)視為(wèi)獨立避雷針，其接地系統宜做成輻射型，接地電(diàn)阻小(xiǎo)于10歐姆。

6、如有條件，配電(diàn)房、監控樓、收費車(chē)道的地網應連為(wèi)一體(tǐ)，相互間用(yòng)4×40mm扁鋼帶不少于兩處連接。如果相互距離太遠(yuǎn)，也可(kě)以不連接，隻需将電(diàn)纜的屏蔽層或金屬套管兩端分(fēn)别接地即可(kě)。

7、收費車(chē)道的所有金屬件均應接地。可(kě)利用(yòng)地基的鋼筋網，收費亭、自動欄杆、紅綠燈等等均在安(ān)裝(zhuāng)時與鋼筋網相連，形成等電(diàn)位狀态。

8、在監控機房的防靜電(diàn)地闆下，用(yòng)4×40mm的扁鋼帶沿牆四周設一環型接地彙流排，将機房内所有的工作(zuò)地、安(ān)全地、防雷地、金屬門窗和管道、電(diàn)纜屏蔽層等等，均接在該彙流排上，形成聯合接地。同時，用(yòng)35mm2-90 mm2的銅纜作(zuò)為(wèi)引下線(xiàn)接至地網，聯接點距避雷針的引下線(xiàn)聯結點5m以上。

9、所有暴露于室外的供電(diàn)電(diàn)纜、信号電(diàn)纜均應采取屏蔽措施，如采用(yòng)屏蔽電(diàn)纜、穿金屬管屏蔽等，并采用(yòng)埋地走線(xiàn)的形式。屏蔽層兩端就近接地

10、在監控機房接地引下線(xiàn)上，安(ān)裝(zhuāng)LX-JS雷電(diàn)計數器，可(kě)紀錄雷擊電(diàn)流的大小(xiǎo)、評估防雷器是否正常工作(zuò)及事故分(fēn)析的依據。 

 接地系統可(kě)參看下圖：

監控機房等電(diàn)位連接方法可(kě)參看下圖：

三、收費站防雷系統防雷器材配置表

3.1、防雷器配置表