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象，伴隨著電效應、熱效應或機械力等一系列破壞。

 直接雷擊主要會直接損壞電氣設備和電子設備。數十甚至一、二百千安的雷電沖擊電流具有巨大的電磁效應、熱效應和機械效應。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線等金屬物體的溫度，導致熔斷爆裂；沖擊熔斷損壞。

 為了有效保護雷電和生命財產安全，防雷專家將建筑物分為三類，并根據其防雷安全的重要性人工假設滾球半徑。根據滾球半徑法計算，除避雷針范圍外，保護設備的雷擊風險較大。

2. 感應雷

 靜電感應雷是指當帶電積云靠近地面時，由于單個雷云帶電的單極性，附近的金屬導體總是會感應到大量的反極限制電荷。金屬導體遠離帶電積云會產生與雷電相同的電荷，從而在金屬導體和雷云之間產生高靜電電壓（感應電壓），其電壓范圍可達數萬至數十萬伏。這種過電壓通常會導致建筑物內的導線、接地不良的金屬導體和大型金屬設備的放電，從而導致電擊、火災和爆炸，危及人身安全或對供電系統造成危害。

 感應雷防護一般分為電源保護和信號保護，電源分為電源一級、電源二級、電源三級防雷。供電設備配電箱通過電源一級防雷保護，供電系統通過二級防雷裝置安裝在設備前端。該設備不需要三級電源防雷。信號防雷主要是電源信號網絡的二合一，以保護攝像設備和測量設備。

二是按照國家規范

(1)《建筑防雷設計規范》(2010版) GB50057-2010

(2)《電子計算機房設計規范》 GB50174-93

(3）《雷電電磁脈沖的防護》 IEC 6I312

(4)過電壓保護器 IEC 61 ** 3

(5）《SPD 通訊網絡防雷器》 IEC 61 ** 4

(6)《低壓配電設計規范》 GB 50054-95

(7)《工業和民用電力裝置過電壓保護設計規范》 G ** ** -83

(8)《電子設備雷擊保護導則》 GB 7450-87 

(9)《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》 GB 50169-92

(10)《建筑防雷》 IEC 61024

(11)《建筑電子信息系統防雷技術規范》 GB50343-2012

三、現場分析

設備是高速公路上的智能監控測量設備。感應設備橫跨高速公路兩側。現場位于高速公路邊緣。一般環境相對開放。周圍沒有高層建筑或專用防雷設備。現場調查如下：控制箱、監控設備和傳感器需要直接防雷，監控設備和控制箱需要防雷。

避雷塔風格如下：

基礎圖片

 直擊雷防護

控制箱和路面感應裝置的直接防雷采用獨立的避雷塔，距離控制箱3米，防止雷電感應。根據滾球半徑法和三種建筑的標準，

hr避雷針高度為60h=設備高度為地面，hx=1，

經計算rx=11米避雷塔在地面高度的保護半徑為26米。

 路面上的感應裝置橫跨路面，可以在避雷針的覆蓋范圍內最大限度地保護設備。避雷針塔安裝參考圖集《防雷接地國家建筑標準設計圖集》D500-D502部分。避雷針塔不需要引線，塔本身作為導體，引入接地裝置，接地裝置根據現場情況，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，避雷針和絕緣墊層安裝在監控設備上，安裝高度為1.單球避雷針5米，單球避雷針50平方米BV導線不與監控桿連接，接地材料采用銅包鋼降阻至10歐姆。示意圖如下：

遠處顯示屏的防雷原理與監控桿相同。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。

感應雷防護

 感應雷也被稱為雷電感應或感應過電壓。它分為靜電感應雷和電磁感應雷。雷電感應會在雷電云附近產生電壓，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，保護電源部分的安全。安裝在攝像頭前端RJ網絡二合一防雷器，保護攝像頭。

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

 避雷針塔的接地按照國標為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，或側挖寬1米.5米，長1.5米深2米的坑作為接地系統，示意圖如下: