高速公路線路長(zhǎng)、機(jī)電點(diǎn)位分散，監(jiān)控桿、收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、通信光纜、供配電柜等均易受雷擊侵害，造成設(shè)備癱瘓、通信中斷、誘發(fā)交通安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，高速公路防雷整改應(yīng)從電源防雷、信號(hào)防雷、接地整改、等電位聯(lián)結(jié)、智能監(jiān)測(cè)預(yù)警五方面協(xié)同落實(shí)，以實(shí)現(xiàn)全天候穩(wěn)定運(yùn)行。

一、整改總體目標(biāo)

提升沿線機(jī)電設(shè)備雷電安全等級(jí)，降低雷擊故障率≥80%

實(shí)現(xiàn)防雷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，具備雷電預(yù)警及SPD老化狀態(tài)監(jiān)控

建立接地與等電位系統(tǒng)，確保接地電阻滿足≤4Ω（普通區(qū)域）、≤1Ω（通信樞紐）

提升高速公路運(yùn)維數(shù)字化能力，支持遠(yuǎn)程巡檢與告警推送

二、高速公路常見雷擊痛點(diǎn)

機(jī)電監(jiān)控箱/攝像桿，電源直擊雷、雷感應(yīng)引起攝像頭損壞，整改建議：電源SPD+信號(hào)SPD+接地降阻

收費(fèi)站配電系統(tǒng)，配電柜無級(jí)聯(lián)保護(hù)，SPD失效未監(jiān)測(cè)，整改建議：I級(jí)+II級(jí)SPD分級(jí)保護(hù)

光纖系統(tǒng)，機(jī)房與路側(cè)壓差大導(dǎo)致設(shè)備燒毀，整改建議：光纖信號(hào)防雷+等電位聯(lián)結(jié)

通信基站，塔體雷擊多發(fā)，接地不良，整改建議：獨(dú)立接地+引下線加強(qiáng)

服務(wù)區(qū)弱電系統(tǒng)，監(jiān)控、門禁、氣象站雷擊癱瘓，整改建議：全口徑防雷及智能監(jiān)測(cè)

三、防雷整改施工方案（含參數(shù)建議）

1. 電源防雷整改

高速路側(cè)監(jiān)控桿配電箱建議采用三級(jí)電源SPD保護(hù)架構(gòu)：

① 總配電室/變電點(diǎn)位：安裝 I 級(jí)SPD

選型參數(shù)：

Iimp（10/350μs）≥ 25kA/相

Uc=385V AC，Up≤2.5kV

帶遙信干接點(diǎn)輸出（對(duì)接監(jiān)控平臺(tái)）

作用：承受直擊雷電流并泄放至地網(wǎng)

② 分站機(jī)柜/收費(fèi)站：安裝 II級(jí)SPD

In≥40kA，Up≤1.5kV

推薦采用組合式MOV+GDT結(jié)構(gòu)提升耐沖擊性

③ 前端監(jiān)控箱/攝像機(jī)桿：安裝 III級(jí)SPD

In≥10kA，Up≤1.0kV

響應(yīng)時(shí)間≤25ns，具有熱脫扣保護(hù)

施工要點(diǎn)：

SPD前必須串聯(lián)后備保護(hù)器或熔斷器（SCB）：

額定電流≥32A，分?jǐn)嗄芰Α?0kA

SPD接地線截面積≥16mm2銅線，接地最短直線布線

2. 信號(hào)/網(wǎng)絡(luò)防雷整改

適用于ETC、監(jiān)控?cái)z像、氣象采集、光端機(jī)等設(shè)備。

網(wǎng)口SPD：

傳輸速率≥1000Mbps

In≥5kA 8/20μs，插入損耗＜0.5dB

RS485/232信號(hào)SPD：

工作電壓5~12V可選

In≥10kA，殘壓≤30V

光纖防雷：

戶外光交箱加裝光纖隔離防雷模塊

金屬鎧裝層需接地處理

3. 接地整改與等電位措施

高速公路前端監(jiān)控桿接地≤10Ω；機(jī)房≤1~4Ω

建議采用降阻劑+環(huán)形地網(wǎng)+多點(diǎn)接地

所有金屬箱體、監(jiān)控桿、供電金屬管道必須等電位聯(lián)結(jié)

接地引下線銅絞線≥25mm2

四、地高速公路智能防雷部署方案

為解決“裝了SPD但不知道是否失效”的行業(yè)痛點(diǎn)，建議同步接入高速公路智能防雷監(jiān)控平臺(tái)。

系統(tǒng)構(gòu)成：

智能SPD模塊（帶運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)、電流監(jiān)測(cè)、劣化告警）

防雷在線監(jiān)測(cè)主機(jī)（支持4G/光纖回傳）

雷電預(yù)警站（電場(chǎng)強(qiáng)度、落雷定位）

監(jiān)控云平臺(tái)（地圖可視化+告警推送+巡檢記錄）

核心參數(shù)要求：

智能SPD，帶溫升、電流檢測(cè)；支持RS485/Modbus

監(jiān)測(cè)主機(jī)，采樣頻率≥1Hz，掉電存儲(chǔ)≥1年

雷電預(yù)警，電場(chǎng)量程±20kV/m，預(yù)警提前2-5分鐘

傳輸方式，4G/光纖雙鏈路可選

功能效果：

SPD失效自動(dòng)告警，減少巡檢工作量≥60%

實(shí)時(shí)顯示雷擊次數(shù)、通流量、劣化程度

大風(fēng)暴來臨前進(jìn)行預(yù)警，提前關(guān)閉敏感設(shè)備

五、施工步驟流程

現(xiàn)場(chǎng)勘查 → 機(jī)電點(diǎn)位統(tǒng)計(jì) → 防雷等級(jí)評(píng)估

設(shè)計(jì)整改圖紙 → SPD選型確認(rèn) → 接地測(cè)試

配電箱安裝I/II/III級(jí)SPD → 信號(hào)SPD并聯(lián)接入

機(jī)柜內(nèi)部等電位連接 → 接地降阻施工

智能SPD與監(jiān)控主機(jī)布線 → 平臺(tái)接入調(diào)試

交付驗(yàn)收 → 提供維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)及巡檢計(jì)劃