高速公路防雷设施智能在线监测系统
一、概述
中国高速公路一般处于空旷地带、山区等，容易遭受雷击，特别是近年来，高速公路不断建设发展，雷击隐患随之增加。为了保证高速公路收费站的供电、通讯、监控、收费系统等正常运行，有效降低防雷隐患，公路系统务必进行过全面规划、综合治理，制定较为完善的综合防雷解决方案。
综合防雷是一项系统工程，包括外部防雷系统和内部防雷系统。外部防雷系统主要有接闪器、引下线、接地网组成，将雷电流泄放入地，确保建筑物免受直击雷的侵袭。内部防雷系统主要包括过电压保护、等电位连接等措施，保护建筑物内部的设备和人员安全。
二、设计依据
《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
《建筑物防雷》IEC61024
《雷电电磁脉冲的防护》IEC61312
《电子计算机机房设计规范》GB50174-2008
《光缆的防雷》ITU K25
《电信大楼内的连接结构和接地》ITU K27
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-2011
《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2016
《通信工程电源系统防雷技术规范》 YD5078-98
三、设计方案
（一）内部防雷系统
1.电源系统
根据 IEC1312 防雷及过电压规范中有关防雷分区的划分，针对重要系统的防雷应分为三个区。只做单级防雷可能会带来，因雷电流过大而导致的泄流后残压过大破坏设备或者保护能力不足引起的设备损坏。电源系统多级保护，可防范从直击雷到工业浪涌的各级过电压的侵袭。
一级电源浪涌保护：
根据行业规范，外接金属线路进入建筑之前必须埋地穿金属管槽15米以上的距离才能进入建筑物，并且要在建筑的线路入户端加装过电压保护器。在电源进入端安装一级电源浪涌保护器，将外部线路可能引入的过电压泄放入地。
具体办法：
（1）在高速公路收费站总电源进线端安装350波形一级电源浪涌保护器，可并联安装在收费站总配电柜内。
（2）高速公路管理所配电机房安装B级电源防雷箱，用于一级电源的初级保护。
二级电源浪涌保护：
针对雷电多发地带，采用有40KA通流容量的防雷模块，并联安装在分配电柜处。
信号浪涌保护：
收费站含有网络信号、控制信号、视频监控系统等，需要分别做信号浪涌保护，即：在网络设备前端安装千兆网络避雷器；在视频监控前端串联安装视频信号避雷器；在控制系统前端串联安装信号避雷器。
（二）外部防雷系统
考虑到高速公路收费站基本上均处于空旷地带或山区，大都属于多雷区。按照防雷设计规范，按照建筑物的用途和重要性等，高速公路收费站为二类建筑物。因收费站是金属框架结构，可以作为接闪装置，需要做好接地处理。具体用截面50*5的热镀锌扁钢一端与收费站金属框架柱相焊接，另一端沿收费站内地沟与收费亭内地沟中接地扁钢（其接地电阻值经检测为1.5欧姆）相焊接。
