高速公路隧道机电系统防雷工程方案

内部防雷措施（雷电感应防护装置）

信息系统应根据需要保护的设备数量、类型、重要性、耐冲击电压额定值及所要求的电磁场环境等情况选择以下雷电电磁脉冲的防护措施。

1） 等电位连接与共用接地

机房内信息设备应作等电位连接，等电位连接的结构形式应采用 S 型、M 型或它们的组合型。电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、曹、屏蔽线缆金属外层、电子设备防静电接地、安全保护接地、功能性接地、浪涌保护器接地端等均应以最短的距离与等电位网络连接。

2） 接地装置应优先利用建筑物的自然接地体，当自然接地体的接地电阻达不到要求时应增加人工接地体。

3） 机房设备接地线不应从接闪带、铁塔、防雷引下线直接引入。

4） 进入建筑物的金属管线（含金属管、电力线、信号线）应在入口处就近连接到等电位连接端子板上。在 LPZ1 入口处应分别设置适配的电源和信号浪涌保护器，使电子信息系统的带电导体实现等电位连接

2） 屏蔽及综合布线

为减小雷电电磁脉冲在电子信息系统内产生的浪涌，宜采用建筑物屏蔽、机房屏蔽、设备屏蔽、线缆屏蔽和线缆合理布设措施，这些措施应综合使用，并应符合下列规定：

1） 建筑物的屏蔽宜利用建筑物的自然金属部件，如：金属框架、混凝土中的钢筋、金属墙面、金属屋顶等，这些部件应与防雷装置连接构成格栅型大空间屏蔽。

2） 与电子信息系统连接的金属信号线缆采用屏蔽电缆时，应在屏蔽层两端并宜在 LPZ 交界处做等电位连接并接地。当系统要求单端接地时，宜采用两层屏蔽或穿钢管敷设，外层屏蔽或钢管按前述要求处理。

3） 当户外采用非屏蔽电缆时，从人孔井或手孔井到机房的引入线应穿钢管埋地引入，埋地长度可按 L≥2√ρ计算，但不宜小于 15m。电缆屏蔽槽或金属管道应在入户处进行等电位连接。

4） 光缆的所有金属接头、金属护层、金属挡潮层、金属加强芯等，应在进入建筑物处直接接地。

3）浪涌保护器的选择

① 低压供配电（电源线路）浪涌保护器的选择

根据 GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》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（LPZ0、LPZ1、LPZ2）分别加以考虑。

注：n=1、2…

LPZOA 区：受直接雷击和全部雷电电磁场威胁的区域。该区域的内部系统可能受到全部或部分雷电浪涌电流的影响。

LPZOB 区：直接雷击的防护区域，但该区域的威胁仍是全部雷电电磁场。该区域的内部系统可能受到部分雷电浪涌电流的影响

LPA1 区：本区域内的各物体不可能遭到直接雷击，由于边界处分流和浪涌保护器的作用使浪涌电流受到限制的区域。该区域的电磁场强度可能衰减，这取决于屏蔽措施。

LPZn+1 后续防雷区：本区域内的设施不可能遭到直接雷击，由于边界处分流和浪涌保护器的作用使浪涌电流受到进一步限制的区域。该区域的空间屏蔽可以进一步衰减雷电电磁场。

说明：

1、在隧道内或在隧道口处选择优质土壤位置制作接地网，当隧道较长时，应制作过个接地网，接地网相互间距不大于500米，接地网之间采用接地导体沿电缆沟内埋设连接；

2、接地网主要材料的选用应根据实地地质环境来选择，垂直接地体可选用铜包钢接地极或热镀锌角钢、热镀锌钢管等，水平接地体可选用石墨接地块热镀锌扁钢；

3、接地网选择空旷位置开挖成网状地沟，并沿每条隧道（左右洞）电缆沟或桥架内埋设接地装置，接地体的埋设深度不小于0.6m；

4、若由于地质结构因素，接地体无法埋设时，应沿地沟内每间距10米钻一个直径为Φ100mm的圆孔,将垂直接地体埋设进去，并填充降阻剂，沿线垂直接地体采用不小于40mm×4mm热镀锌扁钢将其相互连接起来（所有连接点采用焊接或热熔接，并作防腐处理），使其联合接地电阻值不大于1欧姆；

5、当接地体所埋设区域全是岩石时，应在接地体上敷设降阻剂，并在靠近降阻剂表层部位回填20cm的细土层并夯实，最后回填优质土并夯实。

6、洞外配电箱内应安装适配的SPD，洞内配电箱内宜安装适配的SPD。

7、洞外监控设备（照度仪、可变限速标志等）、情报板、摄像机等的低压配电端应分别安装适配的SPD，有关数据信号金属线入线端应分别安装适配的SPD。

8、洞内监控设备（车辆检测器、风速仪、摄像机等）的低压配电宜安装适配的SPD，有关的数据信号金属线缆输入线端应安装适配的数据信号SPD。

9、不间断电源（UPS）低压配电的输入端宜安装适配的SPD。

10、隧道供电系统系统配置的电源SPD采用智能监管预警系统，能高效地监管各个电源SPD的运行状态。