一、雷電情況說明

1. 直擊雷

 直擊雷是帶電云（雷云）與建筑物、其他物體、地球或防雷裝置之間的快速放電現(xiàn)象，伴隨著電效應(yīng)、熱效應(yīng)或機(jī)械力等一系列破壞。

 直接雷擊主要會直接損壞電氣設(shè)備和電子設(shè)備。數(shù)十甚至一、二百千安的雷電沖擊電流具有巨大的電磁效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)。雷電沖擊電流通過被擊物體形成高范圍的沖擊電壓波，損壞電氣設(shè)備的絕緣；沖擊電流的電作用使被擊物體爆裂；沖擊電流突然升高導(dǎo)線等金屬物體的溫度，導(dǎo)致熔斷爆裂；沖擊熔斷損壞。

 為了有效保護(hù)雷電和生命財(cái)產(chǎn)安全，防雷專家將建筑物分為三類，并根據(jù)其防雷安全的重要性人工假設(shè)滾球半徑。根據(jù)滾球半徑法計(jì)算，除避雷針范圍外，保護(hù)設(shè)備的雷擊風(fēng)險(xiǎn)較大。

2. 感應(yīng)雷

 靜電感應(yīng)雷是指當(dāng)帶電積云靠近地面時，由于單個雷云帶電的單極性，附近的金屬導(dǎo)體總是會感應(yīng)到大量的反極限制電荷。金屬導(dǎo)體遠(yuǎn)離帶電積云會產(chǎn)生與雷電相同的電荷，從而在金屬導(dǎo)體和雷云之間產(chǎn)生高靜電電壓（感應(yīng)電壓），其電壓范圍可達(dá)數(shù)萬至數(shù)十萬伏。這種過電壓通常會導(dǎo)致建筑物內(nèi)的導(dǎo)線、接地不良的金屬導(dǎo)體和大型金屬設(shè)備的放電，從而導(dǎo)致電擊、火災(zāi)和爆炸，危及人身安全或?qū)╇娤到y(tǒng)造成危害。

 感應(yīng)雷防護(hù)一般分為電源保護(hù)和信號保護(hù)，電源分為電源一級、電源二級、電源三級防雷。供電設(shè)備配電箱通過電源一級防雷保護(hù)，供電系統(tǒng)通過二級防雷裝置安裝在設(shè)備前端。該設(shè)備不需要三級電源防雷。信號防雷主要是電源信號網(wǎng)絡(luò)的二合一，以保護(hù)攝像設(shè)備和測量設(shè)備。

二是按照國家規(guī)范

(1)《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(2010版) GB50057-2010

(2)《電子計(jì)算機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50174-93

(3）《雷電電磁脈沖的防護(hù)》 IEC 6I312

(4)過電壓保護(hù)器 IEC 61 ** 3

(5）《SPD 通訊網(wǎng)絡(luò)防雷器》 IEC 61 ** 4

(6)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 50054-95

(7)《工業(yè)和民用電力裝置過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》 G ** ** -83

(8)《電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則》 GB 7450-87 

(9)《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》 GB 50169-92

(10)《建筑防雷》 IEC 61024

(11)《建筑電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》 GB50343-2012

三、現(xiàn)場分析

設(shè)備是高速公路上的智能監(jiān)控測量設(shè)備。感應(yīng)設(shè)備橫跨高速公路兩側(cè)。現(xiàn)場位于高速公路邊緣。一般環(huán)境相對開放。周圍沒有高層建筑或?qū)Ｓ梅览自O(shè)備?，F(xiàn)場調(diào)查如下：控制箱、監(jiān)控設(shè)備和傳感器需要直接防雷，監(jiān)控設(shè)備和控制箱需要防雷。

避雷塔風(fēng)格如下：

基礎(chǔ)圖片

 直擊雷防護(hù)

控制箱和路面感應(yīng)裝置的直接防雷采用獨(dú)立的避雷塔，距離控制箱3米，防止雷電感應(yīng)。根據(jù)滾球半徑法和三種建筑的標(biāo)準(zhǔn)，

hr避雷針高度為60h=設(shè)備高度為地面，hx=1，

經(jīng)計(jì)算rx=11米避雷塔在地面高度的保護(hù)半徑為26米。

 路面上的感應(yīng)裝置橫跨路面，可以在避雷針的覆蓋范圍內(nèi)最大限度地保護(hù)設(shè)備。避雷針?biāo)惭b參考圖集《防雷接地國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集》D500-D502部分。避雷針?biāo)恍枰€，塔本身作為導(dǎo)體，引入接地裝置，接地裝置根據(jù)現(xiàn)場情況，如果是砂材料，可以用扁鋼一端連接到塔底部，扁鋼另一端連接接地裝置，1.5米銅包鋼或角鋼進(jìn)入地下，形成10歐姆以下的接地裝置。

避雷針主要用于直擊雷防護(hù)，避雷針和絕緣墊層安裝在監(jiān)控設(shè)備上，安裝高度為1.單球避雷針5米，單球避雷針50平方米BV導(dǎo)線不與監(jiān)控桿連接，接地材料采用銅包鋼降阻至10歐姆。示意圖如下：

遠(yuǎn)處顯示屏的防雷原理與監(jiān)控桿相同。它通過單球避雷針與絕緣層和金屬支桿分開，通過引線和接地裝置連接。

感應(yīng)雷防護(hù)

 感應(yīng)雷也被稱為雷電感應(yīng)或感應(yīng)過電壓。它分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷。雷電感應(yīng)會在雷電云附近產(chǎn)生電壓，對低壓元件造成破壞，并在電源部分安裝100KA一級電源防雷器和40KA二次電源防雷器，保護(hù)電源部分的安全。安裝在攝像頭前端RJ網(wǎng)絡(luò)二合一防雷器，保護(hù)攝像頭。

電源防雷器安裝示意圖

攝像頭前端的二合一防雷器

防雷接地

 避雷針?biāo)慕拥匕凑諊鴺?biāo)為10歐姆，可采用1.5米銅包鋼或角鋼由接地模塊和降阻劑組成，可挖長2米、寬1米、深1米的坑，或側(cè)挖寬1米.5米，長1.5米深2米的坑作為接地系統(tǒng)，示意圖如下: