高速公路機電系統(tǒng)是一個功能強大，設(shè)備種類繁多的電子系統(tǒng)。由于高速公路一般在遠離市區(qū)的郊外，所涉地域廣、距離長、穿越地形復(fù)雜，既有強電設(shè)備又有大量弱點設(shè)備，極易遭受雷擊，造成整個系統(tǒng)或部分設(shè)備損壞，給高速公路運營管理帶來極大的不便，而且會帶來巨大的直接經(jīng)濟損失和間接經(jīng)濟損失，因此機電系統(tǒng)的防雷問題應(yīng)受到廣泛的重視。
高速公路遭雷擊的方式分為直擊雷和感應(yīng)雷。直擊雷具有電壓高、電流大的特點，其破壞性極大。感應(yīng)雷是雷電電流被導(dǎo)入大地時，瞬時自上而下產(chǎn)生了一個強力磁場，處在這個強力磁場的所有電器、信號、電源及它們的傳輸線路都切割了磁力線，發(fā)生的閃擊現(xiàn)象。過去人們對雷電的防護大多局限于對直擊雷的防護，隨著各種電子設(shè)備的普遍應(yīng)用，感應(yīng)雷造成的損失越來越大，在實際中真正對高速公路機電系統(tǒng)造成危害的大多是感應(yīng)雷。
高速公路機電系統(tǒng)主要有供配電、通信、收費、監(jiān)控系統(tǒng)，為了保障機電設(shè)備穩(wěn)定可靠運行以及保障工作人員有安全的工作環(huán)境，除了要有直擊雷的防護措施外，還要對感應(yīng)雷的危害性有足夠的重視。近二十年來對機電設(shè)備雷災(zāi)起因研究，認為主要是感應(yīng)雷。它無孔不入，波及的空間很大，微電子設(shè)備越先進、耗能越小、靈敏度越高，則感應(yīng)雷的危害越大。所以高速公路防雷工程技術(shù)，要在觀念上和方法上有所轉(zhuǎn)變。
一、防雷接地技術(shù)要求。
接地是防雷技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，不管是直擊雷還是感應(yīng)雷，最終都把雷電引入大地。一個良好的接地系統(tǒng)是保證人身安全、設(shè)備安全、系統(tǒng)穩(wěn)定工作的重要保證。
接地根據(jù)其作用和要求，可分為防雷接地（避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)的接地）、交流工作接地（電源零線）、安全保護接地（機殼接地、防靜電接地）、直流工作接地（邏輯地、信號地）四大類。
由于大規(guī)模集成電路的應(yīng)用，使各濾波器分辨率已滿足了現(xiàn)代電子技術(shù)的要求，解決了共地時的信號“互擾”的問題，聯(lián)合接地就有了先決條件，因此共地技術(shù)得到了迅速的推廣和應(yīng)用。
在收費站，應(yīng)將收費車道、監(jiān)控機房、配電房的地網(wǎng)連為一體，相互間用4×40mm扁鋼帶不少于兩處連接，實現(xiàn)地網(wǎng)均壓等電位，防止地電位反擊。這樣就可消除建筑物上及建筑物內(nèi)所有設(shè)備之間危險的電位差并減少建筑物內(nèi)部的磁場強度。收費車道、監(jiān)控機房、配電房接地系統(tǒng)應(yīng)盡量采用建筑物地基的鋼筋和自然金屬接地物統(tǒng)一連接起來作為地網(wǎng)，盡量以自然接地物為基礎(chǔ)輔以人工接地體補充，外形盡可能采用閉合。
由于采用等電位連接，不但使建筑物和其內(nèi)部的設(shè)備的避雷能力大大提高，而且由于采用了等電位連接，對建筑物接地電阻的要求可以放寬，使建設(shè)設(shè)計投資可以減少，降低施工難度，節(jié)約投資成本。
二、機電設(shè)備的電源防雷。
監(jiān)控、收費、通信和計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電源防雷一般可以分為三級保護：第一級保護為直擊雷保護；第二級保護為過電壓保護；第三級保護為浪涌吸收保護，各級可配合使用，在保護方式上可以單相、多相進行保護。接地方式采用多級保護共用接地，接地電阻小于4Ω。
電子設(shè)備的電源防雷保護措施主要是使用防雷保護器，它分為B、C、D三類：B類保護器用于直擊雷保護（第一級保護）；C類保護器用于過壓保護（第二級保護）；D類保護器用于浪涌吸收保護（第三級保護）。
三、信號防雷。
按傳輸信號類型可分為：
1、視頻信號防雷。
2、音頻（電話、對講）信號防雷。
3、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)信號防雷。
4、控制信號防雷。
信號的傳輸使用雙絞線、電話線、同軸電纜、控制電纜、光纖光纜等，除非金屬（保護層不用金屬）光纜外，其他均可能遭受雷擊，并傳遞雷擊反擊高位電壓至設(shè)備。通常的防雷措施是在視頻信號線兩端安裝視頻防雷器，在音頻信號線兩端安裝音頻防雷器，在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)信號線的兩端安裝數(shù)據(jù)防雷器等。上述信號防雷器有過壓、過流雙重保護功能，可以有效的濾除信號線路感應(yīng)入侵的雷電波，起到防雷的效果。
四、外場設(shè)備的防雷。
由于外場機電設(shè)備遍布全路段，點多、面廣、線長，各類電力線、信號線往往需要穿越復(fù)雜的地質(zhì)層面，因此遭雷電入侵的可能性較大。外場機電設(shè)備一般包括高速公路兩側(cè)的路況檢測設(shè)備、緊急電話、可變情報板、氣象監(jiān)測器等， 除安裝避雷針外，還應(yīng)對這些設(shè)備進行信號防雷和電源防雷，接地應(yīng)采用聯(lián)合接地，接地電阻一般不大于4Ώ；。
綜上所述，高速公路機電系統(tǒng)的防雷是一項系統(tǒng)工程，應(yīng)重視全方位、立體化綜合防治，對感應(yīng)雷和直擊雷都要采取相應(yīng)的措施，以達到防雷效果。
高速公路遭雷擊的方式分為直擊雷和感應(yīng)雷。直擊雷具有電壓高、電流大的特點，其破壞性極大。感應(yīng)雷是雷電電流被導(dǎo)入大地時，瞬時自上而下產(chǎn)生了一個強力磁場，處在這個強力磁場的所有電器、信號、電源及它們的傳輸線路都切割了磁力線，發(fā)生的閃擊現(xiàn)象。過去人們對雷電的防護大多局限于對直擊雷的防護，隨著各種電子設(shè)備的普遍應(yīng)用，感應(yīng)雷造成的損失越來越大，在實際中真正對高速公路機電系統(tǒng)造成危害的大多是感應(yīng)雷。
高速公路機電系統(tǒng)主要有供配電、通信、收費、監(jiān)控系統(tǒng)，為了保障機電設(shè)備穩(wěn)定可靠運行以及保障工作人員有安全的工作環(huán)境，除了要有直擊雷的防護措施外，還要對感應(yīng)雷的危害性有足夠的重視。近二十年來對機電設(shè)備雷災(zāi)起因研究，認為主要是感應(yīng)雷。它無孔不入，波及的空間很大，微電子設(shè)備越先進、耗能越小、靈敏度越高，則感應(yīng)雷的危害越大。所以高速公路防雷工程技術(shù)，要在觀念上和方法上有所轉(zhuǎn)變。
一、防雷接地技術(shù)要求。
接地是防雷技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，不管是直擊雷還是感應(yīng)雷，最終都把雷電引入大地。一個良好的接地系統(tǒng)是保證人身安全、設(shè)備安全、系統(tǒng)穩(wěn)定工作的重要保證。
接地根據(jù)其作用和要求，可分為防雷接地（避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)的接地）、交流工作接地（電源零線）、安全保護接地（機殼接地、防靜電接地）、直流工作接地（邏輯地、信號地）四大類。
由于大規(guī)模集成電路的應(yīng)用，使各濾波器分辨率已滿足了現(xiàn)代電子技術(shù)的要求，解決了共地時的信號“互擾”的問題，聯(lián)合接地就有了先決條件，因此共地技術(shù)得到了迅速的推廣和應(yīng)用。
在收費站，應(yīng)將收費車道、監(jiān)控機房、配電房的地網(wǎng)連為一體，相互間用4×40mm扁鋼帶不少于兩處連接，實現(xiàn)地網(wǎng)均壓等電位，防止地電位反擊。這樣就可消除建筑物上及建筑物內(nèi)所有設(shè)備之間危險的電位差并減少建筑物內(nèi)部的磁場強度。收費車道、監(jiān)控機房、配電房接地系統(tǒng)應(yīng)盡量采用建筑物地基的鋼筋和自然金屬接地物統(tǒng)一連接起來作為地網(wǎng)，盡量以自然接地物為基礎(chǔ)輔以人工接地體補充，外形盡可能采用閉合。
由于采用等電位連接，不但使建筑物和其內(nèi)部的設(shè)備的避雷能力大大提高，而且由于采用了等電位連接，對建筑物接地電阻的要求可以放寬，使建設(shè)設(shè)計投資可以減少，降低施工難度，節(jié)約投資成本。
二、機電設(shè)備的電源防雷。
監(jiān)控、收費、通信和計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電源防雷一般可以分為三級保護：第一級保護為直擊雷保護；第二級保護為過電壓保護；第三級保護為浪涌吸收保護，各級可配合使用，在保護方式上可以單相、多相進行保護。接地方式采用多級保護共用接地，接地電阻小于4Ω。
電子設(shè)備的電源防雷保護措施主要是使用防雷保護器，它分為B、C、D三類：B類保護器用于直擊雷保護（第一級保護）；C類保護器用于過壓保護（第二級保護）；D類保護器用于浪涌吸收保護（第三級保護）。
三、信號防雷。
按傳輸信號類型可分為：
1、視頻信號防雷。
2、音頻（電話、對講）信號防雷。
3、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)信號防雷。
4、控制信號防雷。
信號的傳輸使用雙絞線、電話線、同軸電纜、控制電纜、光纖光纜等，除非金屬（保護層不用金屬）光纜外，其他均可能遭受雷擊，并傳遞雷擊反擊高位電壓至設(shè)備。通常的防雷措施是在視頻信號線兩端安裝視頻防雷器，在音頻信號線兩端安裝音頻防雷器，在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)信號線的兩端安裝數(shù)據(jù)防雷器等。上述信號防雷器有過壓、過流雙重保護功能，可以有效的濾除信號線路感應(yīng)入侵的雷電波，起到防雷的效果。
四、外場設(shè)備的防雷。
由于外場機電設(shè)備遍布全路段，點多、面廣、線長，各類電力線、信號線往往需要穿越復(fù)雜的地質(zhì)層面，因此遭雷電入侵的可能性較大。外場機電設(shè)備一般包括高速公路兩側(cè)的路況檢測設(shè)備、緊急電話、可變情報板、氣象監(jiān)測器等， 除安裝避雷針外，還應(yīng)對這些設(shè)備進行信號防雷和電源防雷，接地應(yīng)采用聯(lián)合接地，接地電阻一般不大于4Ώ；。
綜上所述，高速公路機電系統(tǒng)的防雷是一項系統(tǒng)工程，應(yīng)重視全方位、立體化綜合防治，對感應(yīng)雷和直擊雷都要采取相應(yīng)的措施，以達到防雷效果。