摘要：对于机电工程来说，雷电会对其产生巨大的破坏。通过合理进行设计，并在施工过程中注重高速公路防雷的薄弱环节，可以提高高速公路的稳定性，减少雷击造成的破坏和影响。本文首先分析雷灾会导致的灾害，然后总结当前高速公路的雷电防护的薄弱点，最后提出在设计和施工上提高高速公路雷电防护水平的方法。
关键词：高速公路房建机电工程；防雷设计；施工问题
高速公路中的各种机电设备很容易受到雷击的影响，导致其不能正常工作，造成高速公路的运营发生十分严重的问题，带来巨大的损失。通过进行合理的设计，并在施工过程中注重高速公路防雷的薄弱环节，可以提高高速公路的稳定性，减少雷击造成的破坏和影响。
1高速公路房建机电工程雷灾的危害
随着技术的发展，很多高新技术都进入了高速公路的建设当中，为了提高高速公路的功能，当前大量使用了全新的数据通讯技术，并采用微机进行操作控制，使得引发雷灾的可能性比以前高出了很多，并且雷灾的覆盖面积也在扩大，在任何领域都有所影响[1]。因此，当前的高速公路的防雷工作比以前要更为复杂，并且大量技术的使用导致一旦出现雷灾，就很有可能因为电子元件的损坏导致高速公路出现瘫痪，造成巨大的损失。当前雷击的入侵已经由于技术的转变发生了转化，从以前的二维入侵转化成了三维入侵，传统的防雷工程用避雷针只能对建筑物起到一定的保护作用，但是对于建筑物内的人以及电子设备难以有效防护。因此，防雷工作不能停留在过去感应雷电和雷电防护，还需对雷电的电磁脉冲进行防范。除了入侵方式的转变，雷灾所导致的损失也发生了巨大的变化。从直接损失来分析，由于雷电本身并没有变化，所以雷灾发生时，产生的直接损失和过去相同，并不会造成过大的直接损失，但是往往会造成很多间接损失。由于大量电子元件的使用，使得雷电的电磁脉冲会对元件造成破坏，导致元件的灵敏度降低甚至失控，影响到高速公路的运营，导致巨大的损失。
2工程建设过程中可能存在的质量隐患
2.1服务区大棚的金属框架当前，高速公路服务区的加油站和收费大棚都使用了金属框架，并且采用了铝合金幕墙板进行了装饰。这样的结构一定程度上可以看做成一个引雷装置，首先，结构很容易在框架上堆积过多的静电，进入雷雨天气后，就会导致大气逆转，电荷下移并吸引雷电[2]。这就导致雷电很容易劈到房建设施，并且如果不能将雷电流及时泻放，就很容易引发严重的后果。2.2机房设施的联合接地有一些工程的机电设施接地存在一定的问题，正常情况下，在一个站区的施工中，需要保证组地网与保护对象的距离在200m左右，并根据需要做出调整，保证符合国家的相关标准要求。2.3接地不符合规范在一些工程当中，辖区内部的静电地板都缺少有效的接地处理，在一些设置上也存在问题，计算机机房的设计也没有完全遵照规范的要求，造成机房的电源线路很容易被雷电波入侵。在一些收费监控机房中，电源线缺少必要的保护措施；一些通信机房的电源线防护中只有一级保护，并不能很好地抵抗雷击所带来的影响。
3防雷设计要点
3.1防雷设计的原则高速公路房建机电工程的防雷设计需要的主要目标是设施的运行安全和房屋内的人员安全，在设计工作中，需要遵循以下的基本原则：在进行房建机电工程的设计时，需要把整个高速公路的房建机电工程当中一个整体进行设计，保证各个子系统之间能够有效的连接，从而在整体上对雷电进行防护；高速公路的配电子系统需要与弱电子系统雷电防护有效衔接，不仅能够让整个系统变得更加安全可靠，并且在经济上也更加合理。设计的过程中，需要充分考虑不同设备和设施的不同需求，综合不同设备的不同用途，进行综合化的防雷设计。设计人员需要充分考虑高速公路周围的环境状况，充分结合周边的地理特点开展设计工作，选取功能与高速公路需求相符的产品。3.2收费站、分中心的防雷设计在设计高速公路的收费站和分中心时，都要充分利用房建当中的结构钢筋，从而构成等电位的法拉第笼，采用联合接地的方式接地。设计时，还需要保证接地电阻在1欧姆以下，因此需要综合考虑引下线、接地系统和避雷针的装置的配置情况[3]。并且，还需要充分利用分级防雷的方法，提高电源系统的防雷效果。在高速公路的收费站、分中心变电站低压出线接入总配电柜前，加装三相电压保护装置，形成第一级防护；二级防护则通过在高速公路沿线通信、收费等电源总进线端加入三相电压保护。进行机房内部的防雷设计时，需要依靠放静电板来进行接地汇流排，并将机房内部的机柜外壳、配电箱外壳、电源地、金属门窗等君与汇流排相连接，构成联合接地。为了增强防雷效果，还可以用铜缆线作为地下接入地网来加强防雷。3.3收费广场的防雷设计收费广场进行防雷设计主要的保护对象是高速公路的收费大棚。收费广场也可以采用联合接地的方式提高防雷效果。可以按照5×5.0m的标准布置接地网，并保证接地网的两端和收费广场的环形地网相连接。另一方面，可以将收费广场的机房工程立柱的内柱钢筋和地网相连接，使其发挥防雷接地线的作用。通过这样的方式，能够实现地网的均压等电位，可以有效防止因为地电位的反击作用产生的影响。在对收费广场的电源进行防雷保护时，需要在电源线的出口设置电压保护器装置，一般采用40kA/路的标准进行设置[4]。通过该设计，能够避免高速公路收费站和收费广场因为雷电产生的电压导致机电设备无法正常运行。收费广场的内部，还需要对沿线上所有的收费亭下面都设置汇流排，汇流排用铜缆和收费亭中的设备外壳相连，用专门的导线连接汇流排和地网。
4防雷施工要点
4.1防雷等电位连接进行防雷等电位连接网络施工时，需要保证点微段子板安装在机房中的最为合理的位置，从而剪短接地线的长度，并且，点位连接端子的板长度需要根据机房汇入连接导体的数量进行控制[5]。如果选择的是铜质端子板，为了避免因为端子和其他材质的导线相接处造成电化学的腐蚀问题，必须要对表面进行镀锡处理。同时，防雷系统和机电设备所在建筑物间的基地需要采用合理的施工方案，施工过程中必须要严格遵守设计的相关要求，保证接地能够在实际工作中满足防雷的需求。4.2接地测试点在高速公路房建机电工程的施工过程中，通过对接地点的设置进行测试，可以获得地网的阻止，可以方便之后的维护工作的进行，并且能对不合格的防雷装置进行及时修正。接地点需要采用钢质断接卡子，并放置在安装盒中，为了保证测试值的可靠性和有效性，可以增加测试点测试点。4.3等位连接在进行等位连接的施工中，需要根据防雷设计的要求，结合建筑物的高度，保证合理的间隔进行连接，让避雷针的引下线和大楼均压环可以达到等电位的作用。
5结语
高速公路的技术进步和总能增多，也使得高速公路在雷灾面前显得更为敏感，很多电子元件都会因为雷击失去作用。为了提高高速公路的稳定和安全，要针对高速公路防雷的薄弱环节进行合理的设计，遵守相关的原则，合理利用防雷技术，有效进行布置从而提升高速公路的防雷水平，为高速公路的稳定运营提供保障。
参考文献
[1]刘凤英.高速公路房建机电工程的防雷设计及施工问题研究[J].中国新技术新产品,2017(1):86-87.
[2]余为干,卢敏.高速公路房建机电工程的防雷设计与施工[A].中国公路学会.中国公路学会2005年学术年会论文集（上）[C].中国公路学会,2005.
[3]冯民学.高速公路雷电灾害现状分析[J].中国交通信息产业,2006(9):51-52.