【编者按】浅谈高速公路监控系统防雷保护与设计
随着高速公路路网的逐步扩大，监控系统的作用日益凸显 。由于高速公路监控系统前端设备及传输线路安装、敷设于高速公路沿线，高速公路又大多远离市区且周围空旷，这就造成其系统极易遭受雷击，影响控制系统的正常运行。因此加强监控系统的防雷保护，在高速公路监控机电系统建设中就显得尤为重要。
一、雷电对监控系统的侵害途径及破坏方式
雷电对监控系统的侵害主要途径有以下几方面：直击雷。雷电直接击在露天的外场设备上造成其损坏;雷电直接击在线缆上造成线缆熔断。雷电波侵入。系统的电源线、信号传输或进入监控室的金属管线遭到雷击或被雷电感应时，雷电波沿这些金属导线侵入设备，造成电位差使设备损坏。雷电感应。当雷击中避雷针时，在引下线周围会产生很强的瞬变电磁场。处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势，这种现象叫电磁感应。当有带电的雷云出现时，在雷云下面的建筑物和传输线路上都会感应出与雷云相反的电荷，这种现象叫静电感应。电磁感应和静电感应统称为感应雷，又叫二次雷，它要比直击雷发生的机率大得多。
二、监控系统防雷保护措施
高速公路监控系统一般都由外场设备、传输线缆、监控中心设备组成。监控系统的防护措施主要包括：前端设备的防雷。前端设备主要有监控摄像机、气象检测器、车辆检测器、道路环境检测器等。对它们的防护主要采用接闪器(避雷针或其它接闪导体)防护。为考试吧防止雷电波沿线路侵入前端设备，应在设备前的每条线路上加装合适的避雷器，如电源线(220V或DC12V)、视频线、信号线和云台控制线。对于其他如车辆检测器等无架设立杆、高度很低的设备，各线路应加装相应避雷器及做好地线即可。传输线路的防雷。监控系统传输线路主要有通信电缆、光缆及电源线等。传输线路的防雷主要采用金属屏蔽方式防护。高速公路沿线基本都修建有专用管道，其线缆大多采用管道敷设方式，没管道的部分采用直埋方式。对于直埋和管道敷设，传输线路一般采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设，利用各种金属屏蔽体来阻挡和衰减加在计算机等设备上电磁干扰和过电压能量。对于采用波纹管或塑料管的，可在电缆进入终端和前端设备前加埋钢管保护，埋长长度不小于15米，在终端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地装置相连。监控中心的防雷。监控中心主要由计算机系统、电视墙系统、视频切换系统等设备构成。在监控系统中，监控室的防雷最为重要，应从直击雷防护、雷电波侵入、等电位连接和电涌保护多方面进行。
监控室所在建筑物应有防直击雷的避雷针、避雷带或避雷网。进入监控室的各种金属管线应接到防感应雷的接地装置上。架空电缆线直接引入时，在入户处应加装避雷器，并将线缆金属外护层及自承钢索接到接地装置上。监控室内应设置一等电位连接母线(或金属板)，该等电位连接母线应与建筑物防雷接地等连接到一起，防止电位差。各种电涌保护器(避雷器)的接地考试吧线应以最直和最短的距离与等电位连接母排进行电气连接。在视频传输线、信号控制线，入侵报警信号线进入前端设备之前或进入中心控制台前应加装相应的避雷保护器。接地系统。接地系统主要指外场设备地线及监控中心联合接地网。一般地线上端深度不低于700mm,垂直接地体采用5×50×2500热镀锌角钢，水平接地体采用4×40热镀锌扁钢，垂直接地体与水平接地体的连接采用双面焊接，水平接地体与水平接地体的搭接采用双面焊接，焊接长度不小于10cm，焊接处刷红丹或沥青油做防腐处理。接地线用4×40的热镀锌扁钢，预留接地测试点。汇接点用规格的扁铜，扁铜扁钢连接处采用气焊，在扁铜上预留Ф8的连接孔不少于三个，配备相应规格的不锈钢螺丝或铜螺丝。
另外，根据经验，建议防雷接地线不宜过长，当防雷接地线超过30米，其防雷效果仅为50%，如接地线超过50米，其防雷效果几乎为零，同时相邻两组地网间不超过20米，应采用共网处理。单个设备采用专用接地装置时，其接地电阻不得大于4Ω。系统采用综合接地网时，其接地电阻不得大于1Ω。一般来说，监控中心大多采用综合接地的方式。
总之，防雷保护是一个系统性的复杂问题，在高速公路监控系统的设计中，不仅要做好对系统所处的地理环境的考察，还要做好线缆敷设、屏蔽、接地地网等方面设计，最后针对现场实际对各类避雷器作出合理选择，这样才能收到良好效果。