摘 要 本文阐述了高速公路机电项目防雷接地的基本要求，并提出运用有效手段降低雷击的工程施工措施。
关键词 高速公路 机电项目 防雷接地
1 接地的分类
接地的种类按作用可主要分为二类：一是为保护操作人员人身安全及设备不受损害的接地，称为保护接地；二是为保障设备正常运行的接地，称之为工作接地。
（1） 保护接地。
保护接地主要指防雷接地和设备机壳安全接地。防雷接地是指当受到雷电袭击（直击、感应或线路引入）时为防止造成损害而采用的接地系统。防雷接地常有信号（弱电）防雷地和电源（强电）防雷地之分，区分的原因不仅仅是因为接地的电阻不同，而且在工程实践中信号防雷地常接在信号独立地上，和电源防雷地分开建设。
机壳安全接地用于将系统中平时不带电的金属部分（机柜外壳、操作台外壳等）与地之间形成良好的导电连接，以保护设备和人身安全。原因是系统的供电为强电（380V、220V或110V），通常情况下机壳等是不带电的，当发生故障（如主机电源故障或其他故障）而造成电源的供电相线与外壳等导电金属部件短路时，这些金属部件或外壳就成了带电体，如果没有良好的接地，那么这些带电体和地之间就会有很高的电位差，人不小心触到这些带电体时就会通过人体形成通路，产生危险。因此，必须将金属外壳和地之间进行很好的连接，使机壳和地等电位。此外，保护接地还可以防止静电聚积。
（2） 工作接地。
工作接地是为了使系统以及与之相连的电子设备均能可靠运行并保证测量和控制精度而设的接地。
这里的分类是指接地工程设计施工中考虑的各种要求，并不表示每种“地”都需独立开来。相反，除了地网有电信号干扰、设备本身专门要求等特殊原因外，提倡尽量采用联合接地的方案。笔者建议根据工程的实际情况，一般外场情报板、能见度、车检器、紧急电话等设备可采用联合接地方式，而外场摄像机对接地的要求会较高，因其效果直接影响到摄像机的图像质量，有时发现监视器画面上有波浪纹等现象时，基本上可以认为是未做好接地的原因所致。
2 接地需考虑的因素
（1） 等电位连接。
为保证设备和操作人员的安全，各类电气、电子信息设备均采取等电位连接与接地措施。在做等电位连接时，还应充分利用工程本身的资源，如敷设的用于穿缆线所用的钢管，对于机房则可以利用设备所在建筑物的主要金属构件和进入建筑物的金属管道等将电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、计算机直流地、防静地接地、屏蔽线外层、安全保护地及各种浪涌过电压保护器接地端均应以最短的距离就近与等电位连接，构成合理的电位连接网络。实例：某隧道口A处摄像机用视频线及屏蔽控制线将信号传至隧道口B处的隧道管理变电所，其间约150m，B处的隧道管理变电所内由光端机将图像及控制信号往监控分中心传，在雷雨季节，在变电站所内与该路相连视频光端机经常被雷击坏，起初一直无从找原因，后来经过仔细调查和分析，可能是室内光端机柜与A处的摄像机接地问题，强雷电时，两处的电势差较大，因此导致了光端机被击坏，于是把A处摄像机的工作地与B地室内光端机柜的接地连在一起后问题终于解决了。
（2） 强电设备与电子设备的接地需分设。
对于变电站内的设备接地，所有电子设备（如计算机、光端机等）的接地必须和强电部分的接地严格分开，而且之间至少应保持15m以上的距离。从抑制干扰角度来看，将强电设备地和电子设备的所有地分开是很有好处的，因为一般强电设备的地线是不太干净的。但从工程角度来看，在有些特殊场地要保持该两组地隔开到那样的距离是很困难的，此时也可以能否考虑共用接地，但需考虑以下因素：
① 强电设备地上干扰是否很大，如大电流设备启停是否频繁，对地产生的干扰是否很大。
② 强电设备地的接地电阻是否足够小，而且整个地网各个部分的电位差是否很小，即地网的各部分之间的阻值是否≤1Ω。
③ 电子设备的抗干扰能力以及所用到的传输信号的抗干扰能力是否较强等。
3 接地阻值的要求
通常在高速公路机电项目的防雷接地的阻值是10Ω而实际上中有不少设备接地系统要求4Ω或1Ω。但往往对于施工单位忽视了季节的因数，认为1０Ω、4Ω或1Ω的接地阻就满足完事了，但过段时间进行抽测时可能已发现阻值变大了，其实，道理不难理解，因为土壤电阻是随季节变化的。规范上所要求的接地电阻实际上是接电阻的最大许可值。为了满足这个要求，据相关资料得出接地电阻要达到：
R=Rmax/ω式中，Rmax——接地电阻最大值，对于常规高速公路机电系统接地为10Ω、4Ω或1Ω；
ω——季节因数，根据地区和工程性质而定，常用值为1.45。所以，通常所说的接地电阻实际为：
R=6.9Ω，Rmax=10Ω
R=2.75Ω，Rmax=4Ω
R=0.65Ω，Rmax=1Ω
如果在机电工程施工时都能按这样的要求去做，即使在土壤电阻率最高的时候也能满足设计要求。
4 防雷接地施工措施
根据高速公路中各种地理环境，在满足设计接地阻值要求，做到良好、稳定的接地效果应因地制宜的进行施工设计。地网的形状直接影响接地达到的效果，外场设备接地可以充分利用其基础的配筋，即在基础浇筑时将接地极与基础本身的配筋焊接良好，如接地环境比较差，则应综合考虑现场的情况，如地形、含水情况等。如遇到特殊情况，还可以采用深埋接地和降阻剂等措施进行降阻。
5 小结
雷电是一种自然现象，虽然目前没有任何一种办法可以全面防止机电设备被雷击，但对于高速公路机电项目的技术同行，一定要有较高的防雷意识，因地制宜，通过各种有效办法的综合运用将雷害的程度降到最低。
