长跨度桥梁防雷工程技术浅析

lixunhuan

随着国民经济的迅速发展，现代交通成为现代化建设的重要组成部分，而长跨度大桥已成为现代交通的重要标志。无论是斜拉桥或是悬索桥，还是斜拉加悬索，基本包括高塔、索道（拉索或悬索）、桥体和桥墩以及监控和收费系统等，其防雷工程技术的研究不仅包括高大建筑物的防雷技术的研究，而且包括各类信息设备和网络系统的防雷技术的研究；不仅包括直击雷防护技术的研究，还包括电磁感应、雷电波侵入、雷电地电位反击等防雷技术的研究。因此，长跨度桥梁防雷工程是一项系统工程，必须进行综合防护。笔者应用现代防雷技术，从以下三方面就长跨度桥梁工程的雷电综合防护技术进行一些初浅的探讨，试图为长跨度桥梁雷电综合防护工程设计积累点滴经验。
1 长跨度桥梁雷电防护的特殊性
（1）由于长跨度桥梁处于水陆交界处，地势空旷，是雷暴极易发生的区域。根据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》附录一中的规定：预计雷击次数中的校正系数K的取值为2，通常按一类或二类建（构）筑物防雷要求进行设计为宜。
（2）长跨度桥梁具有交通监控系统、服务管理系统、紧急电话系统、消防监控系统、气象保障服务系统、通信系统等，由于它们自身的电磁兼容性的特殊要求，其雷电防护要十分重视雷电感应、雷电波侵入、雷电地电位升高对各类信息设备和网络系统的危害。
（3）长跨度桥梁工程中各类线缆敷设比较复杂且长度长，有屏蔽电缆，有非屏蔽电缆，还有光缆。各类线缆有可能遭直接雷击，也可能受雷电感应形成雷电过电压，同样殃及信息设备和网络系统。应根据信息设备和网络系统的特殊要求加深“保护深度”。
（4）由于长跨度桥梁的长度较长，接地引入线的引线阻抗（电阻、电感）较大，增大了雷电流的泄放阻力，应合理解决该问题。因此等电位联合接地系统的设计在长跨度桥梁工程防雷设计中占有十分重要的位置。
2 长跨度路桥梁的直击雷防护
长跨度桥梁包含主体桥梁、引桥、桥面、索道及有关附属设施、附属建（构）筑物等。其直击雷防护可按照Ⅱ类防雷建筑物设置常规的防直击雷装置，即由接闪器、引下线和接地装置组成。
2.1 高塔防直击雷系统
高塔防直击雷须考虑塔顶安装的诸如航空障碍灯，监控系统的外场摄像头等设施的直接雷防护，同时还须考虑塔体自身的直击雷和侧击雷的防护。根据高塔的具体实际，进行年预计雷击次数的计算和雷击危险度的评估，确定高塔属于哪一类防雷建（构）筑物，由于高塔通常都是百米以上的超高层建（构）筑物，按二类防雷建（构）筑物的防雷设计要求进行设计比较适宜。塔身的防直击雷和侧击雷应在塔高30m以上每隔不大于6m沿塔四周设置水平环形均压带（环），并与塔体钢筋结构主筋连接。塔与桥面至少四处以上实施等电位连接。利用塔体钢筋（整体结构）作防雷引下线，塔基础为自然接地体。
2.2 桥面、引桥防直击雷系统。
桥面、引桥、引道上诸如路灯杆、信息板、摄像头金属支架等金属物应与主体桥梁统一考虑形成完整的防直击雷系统。各金属物就近与接地体相连，其接地体采用引桥各桥墩自然接地体，在路面采用护拦基础自然接地体，并根据具体位置分别布设两条以上接地干线，将所有自然接地体连接成统一整体。
2.3 索道、附属设施防直击雷系统

昆雷

我认为大铁桥本身全部都是由钢铁材料构成，多为焊接（也可能有铆接），其任何部位都可充当接闪器和引下线。对直击雷防护来说，主要需要解决的只是接地问题。
对各种低压线路，包括通信、照明、航标灯、监控等，注意解决它们的屏蔽就行了。在关键部位，再加装一些SPD，也就足够了。

与此相类似的，有电力系统的过江大跨距输电线塔，其高也多在百米以上，它们仅靠塔上的避雷线保护。塔的保护不成为问题，主要的问题在于输电线路的雷击保护。当雷击于输电线路时，易造成线路的跳闸。

而铁桥却没有这个问题，应该说，铁桥的防雷问题比输电过江塔的防雷问题好解决。

zxp721

据专家指点，铁桥受雷击时其"温升"不足以对其强度造成影响，故铁桥不必考虑防雷。

xs02556

昆雷 说的对,主要是接地问题,同时考虑附属设施的防雷.

通天雷神

最近的《广东气象》防雷专集第4期上最后一篇文章是关于此问题的讨论的，可以拿来看看。

雷泡

桥可以承受雷击不能说就万事大吉，与桥雷击时相关的安全问题也是防雷的范畴。

通天雷神

那到是。有次打雷把我们家门口那桥上的路灯全打灭了。

大胡子

俺记得前年柳州桥上灯被打灭后有辆大巴冲进江里淹死了七、八十人。