高速公路線路長、機電點位分散，監控桿、收費站、服務區、通信光纜、供配電柜等均易受雷擊侵害，造成設備癱瘓、通信中斷、誘發交通安全風險。因此，高速公路防雷整改應從電源防雷、信號防雷、接地整改、等電位聯結、智能監測預警五方面協同落實，以實現全天候穩定運行。

一、整改總體目標

提升沿線機電設備雷電安全等級，降低雷擊故障率≥80%

實現防雷實時監測，具備雷電預警及SPD老化狀態監控

建立接地與等電位系統，確保接地電阻滿足≤4Ω（普通區域）、≤1Ω（通信樞紐）

提升高速公路運維數字化能力，支持遠程巡檢與告警推送

二、高速公路常見雷擊痛點

機電監控箱/攝像桿，電源直擊雷、雷感應引起攝像頭損壞，整改建議：電源SPD+信號SPD+接地降阻

收費站配電系統，配電柜無級聯保護，SPD失效未監測，整改建議：I級+II級SPD分級保護

光纖系統，機房與路側壓差大導致設備燒毀，整改建議：光纖信號防雷+等電位聯結

通信基站，塔體雷擊多發，接地不良，整改建議：獨立接地+引下線加強

服務區弱電系統，監控、門禁、氣象站雷擊癱瘓，整改建議：全口徑防雷及智能監測

三、防雷整改施工方案（含參數建議）

1. 電源防雷整改

高速路側監控桿配電箱建議采用三級電源SPD保護架構：

① 總配電室/變電點位：安裝 I 級SPD

選型參數：

Iimp（10/350μs）≥ 25kA/相

Uc=385V AC，Up≤2.5kV

帶遙信干接點輸出（對接監控平臺）

作用：承受直擊雷電流并泄放至地網

② 分站機柜/收費站：安裝 II級SPD

In≥40kA，Up≤1.5kV

推薦采用組合式MOV+GDT結構提升耐沖擊性

③ 前端監控箱/攝像機桿：安裝 III級SPD

In≥10kA，Up≤1.0kV

響應時間≤25ns，具有熱脫扣保護

施工要點：

SPD前必須串聯后備保護器或熔斷器（SCB）：

額定電流≥32A，分斷能力≥50kA

SPD接地線截面積≥16mm2銅線，接地最短直線布線

2. 信號/網絡防雷整改

適用于ETC、監控攝像、氣象采集、光端機等設備。

網口SPD：

傳輸速率≥1000Mbps

In≥5kA 8/20μs，插入損耗＜0.5dB

RS485/232信號SPD：

工作電壓5~12V可選

In≥10kA，殘壓≤30V

光纖防雷：

戶外光交箱加裝光纖隔離防雷模塊

金屬鎧裝層需接地處理

3. 接地整改與等電位措施

高速公路前端監控桿接地≤10Ω；機房≤1~4Ω

建議采用降阻劑+環形地網+多點接地

所有金屬箱體、監控桿、供電金屬管道必須等電位聯結

接地引下線銅絞線≥25mm2

四、地高速公路智能防雷部署方案

為解決“裝了SPD但不知道是否失效”的行業痛點，建議同步接入高速公路智能防雷監控平臺。

系統構成：

智能SPD模塊（帶運行狀態檢測、電流監測、劣化告警）

防雷在線監測主機（支持4G/光纖回傳）

雷電預警站（電場強度、落雷定位）

監控云平臺（地圖可視化+告警推送+巡檢記錄）

核心參數要求：

智能SPD，帶溫升、電流檢測；支持RS485/Modbus

監測主機，采樣頻率≥1Hz，掉電存儲≥1年

雷電預警，電場量程±20kV/m，預警提前2-5分鐘

傳輸方式，4G/光纖雙鏈路可選

功能效果：

SPD失效自動告警，減少巡檢工作量≥60%

實時顯示雷擊次數、通流量、劣化程度

大風暴來臨前進行預警，提前關閉敏感設備

五、施工步驟流程

現場勘查 → 機電點位統計 → 防雷等級評估

設計整改圖紙 → SPD選型確認 → 接地測試

配電箱安裝I/II/III級SPD → 信號SPD并聯接入

機柜內部等電位連接 → 接地降阻施工

智能SPD與監控主機布線 → 平臺接入調試

交付驗收 → 提供維護標準及巡檢計劃