摘要：随着我国经济的快速发展，基础设施建设进入了快速发展的黄金时期。桥梁，作为穿越河流，山谷和解决城市交通的基础设施，也在规模和数量上迅速发展。但是，无论是在繁荣的城市还是在空旷的乡村，桥梁的主要结构通常都比周围的建筑物高。雷电损坏的可能性更大，损坏的后果也更加严重。因此，桥梁的防雷保护是整个桥梁设计必不可少的部分。本文就论述了雷击对桥梁的危害原理及桥梁防雷装置的组成，从直击雷、侧击雷防护和防雷击电磁脉冲三个方面对斜拉索桥梁防雷检测内技术进行研究和探讨。
关键词：斜拉索桥梁；防雷检测技术；研究
引言
斜拉索桥是现代大跨度桥梁的一种重要结构形式，特别是在跨越峡谷，海湾，大江和大河等不易修筑桥墩的地方架设大跨径的特大桥梁时，经常选择斜拉索桥。斜拉索桥由拉索，索塔，主梁和桥面板组成。桥面板上的负载通过主梁传递到拉索，然后再从拉索传递到索塔。斜拉索桥通常位于水陆交界处，地形开阔，容易遭受雷暴袭击。因此，斜拉索桥的防雷检测非常重要和关键。
一、雷击危害的原理
雷击表现为直击雷和感应雷：直击雷是带电的云层和地面上的点之间的快速放电现象，由于电，热和机械效应，会对桥梁和人员造成伤害；感应雷是通过静电感应，在一定范围的桥梁中带不同种类的电荷。这种雷击具有很大的损坏范围，并且还可以通过电源线和电压线扩大损坏范围。综上所述，雷击的危害可分为两个方面：直接雷击和雷击电磁脉冲。
二、防雷装置的组成
雷电保护装置是指接闪器，引下线，接地装置，电涌保护器和其他连接导体的总和。接闪器包括直接接收雷击的防雷针，防雷带，防雷网，和用作接闪的金属顶板及金属组件。引下线是将接闪器设备连接到接地设备的金属导体。接地装置是接地体和接地线的总和。接地体是埋在土壤或混凝土基础中的导体，用于耗散电流。接地线是从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体或从接地端子等电位连接带至接地装置的连接导体。电涌保护器的目的是限制瞬态过电压并划分电涌电流器件。
2.1 接闪器
接闪器是防雷措施中应用最为普遍的防护措施。安装接闪器装置时，应按照安全，科学和经济的原则进行。避雷针设计并安装在主塔的顶部，用于直接保护主塔和顶部的各种电子设备。避雷针的固定嵌入式底板和主塔顶部的设备均连接至主塔的接地主杆。桥面照明低杆灯杆与金属箱梁或钢筋混凝土箱梁的主杆相连，以防雷击；所有其他桥面甲板设施。设备应直接或间接连接至主体的主接地条。对于斜拉索，由于其较大的空间和较高的高度，因此不可能安装任何用于保护的接闪器系统。因此，拉索的两端应连接到大桥主题接地系统，以便可以迅速释放雷电流，以起到接闪器系统的作用，直接雷电防护对桥面和行人车辆起到保护效果。
理论上，如果将避雷针安装在侧面，则可以为索塔提供立体保护，以防止直接雷击。但实际上，侧击雷的击中距离远小于滚球的半径，并且雷电流很小。同时，桥上的钢筋结构致密，规格较厚，具有一定的防雷能力。因此，为了保护塔的侧面，仅需要用混凝土加强件来保护塔的侧面，并且在侧面上不需要特殊的接闪器。
2.2 接地装置
接地系统是斜拉索桥梁主体防雷设计的重点，接地系统可以利用基础桩中的结构主筋作为接地体，每个主塔选择一定数量的基础桩作为防雷接地桩，在防雷接地桩中选择结构主筋作为防雷接地主筋， 如果电阻偏大，则应适当增加数量。基础桩中防雷接地主筋与承台下层横向防雷接地主筋相连，将索塔下塔柱内所选择的防雷接地主筋与承台上层横向防雷接地主筋相连；下塔柱防雷接地主筋全线电气连接。从而保证了全部雷电流经过多次再分流流人大量并联式放电通道。将塔顶的避雷针等设备的预埋件与防雷接地主筋相连；将钢箱梁下横梁的接地预埋钢板相连接。引桥箱梁内防雷接地主筋应从上到下全线连接，直接与箱梁下部接地预埋钢板相连接。每个桥墩处的预留钢板与箱梁内的接地主筋相连接，从而实现整个系统的全线连接接地。
2.3 均压等电位
在斜拉索桥中，主塔更高，引下线更长。为了减少侧面雷击的发生，同时降低电感电压和降低反激电压，通常应间隔一定距离安装桥上方主塔的防雷接地主接地棒。桥面铺装层中的钢筋网，钢板或钢板可靠地焊接到用作箱梁或桥墩防雷下线的钢筋上。
桥面上的其他金属设施，例如栏杆，护栏，灯柱等，可以认为是等电位连接网络与主避雷针之间的连接。铺设在桥面板上的钢筋网应每12米纵向在桥面板横向端的相等点处连接。伸缩缝附近的金属栏杆和护栏应等电位桥接。同时，为了满足将来安装其他类型设备的等电位连接的需求，应将等电位接地备用部件嵌入相应位置。拱肋中的金属物体与拱肋的内部结构钢筋连接，拉索两端的固定埋入件与附近的防雷装置连接，金属物体的两端例如金属套筒应与防雷钢筋连接。
三、防雷检测技术
3.1 防直击雷检测
检测桥梁的各金属构件是否进行有效等电位连接，其接地电阻是否符合要求。
（1）主桥面检测
检查桥面上的所有金属设施（如栏杆，护栏，灯柱，伸缩缝，导轨和护柱）的接地是否良好，接地电阻是否符合要求。特别是对于上承式斜拉索桥，由于这些金属设施是防止直接雷击的主要措施，因此应仔细测试。主桥面采用钢箱梁结构时，应测试接地电阻是否符合要求。确保通过有效的直击雷防护措施保护整个桥面甲板。这些保护措施可以是接地良好的金属栏杆，灯杆，广告牌，装饰品等。
（2）索塔检测
索塔是斜拉桥的最高点，容易受到雷击。它的顶部应通过接闪器进行有效保护，并使接闪杆，引下线的数量和分布以及接地电阻均应符合要求。索塔的外表面突出部分超过60m时，应安装防雷装置。
（3）拉索检测
拉索作为承受拉力构件，拉索与桥拱和桥面板的主梁紧密连接。检查每根拉索的接地是否良好，接地电阻是否符合要求。当它与桥拱，主梁等形成良好的等电位连接时，可以用作桥梁的避雷器和引下线，对桥面和行人车辆具有直接的防雷作用。检查拉索时，请注意避免损坏其防水和防锈材料。
3.2 防侧击雷检测
索塔的高度超过60m，并且索塔的上部占高度的20％，超过60m时应加以保护，以防侧雷。当索塔为全钢框架（箱形）结构并且经过测试接地电阻是否符合要求时，可以将其用作侧面防雷措施，并且不需要其他侧面防雷措施。
3.3 防雷击电磁脉冲检测
斜拉索桥梁的供配电系统、监控服务系统具体检测内容应包含有：
（1）电源防雷检测
斜拉索桥梁及其附属工程供电变压器高、低压端均应安装适配的电涌保护器，检测其接地是否良好，防雷接地电阻应≤4Ω。低压配电线路应埋地穿金属管屏蔽敷设，金属管应多点接地，并至少进行二级防雷击过电压保护。即在低压电源线路引入的总配电箱、配电柜应安装有适配的I级试验的电涌保护器，在路灯、景观灯、高空障碍灯等各用电设备或机房的电气分柜安装有适配的Ⅱ级试验的电涌保护器。在重要设备终端还应安装有第三级电涌保护器。检查检测各级电涌保护器安装是否紧固可靠，工作状态是否正常，接地电阻是否符合要求。
（2）监控服务系统检测
监控系统的机房应有专用的防雷接地干线和等电位联结带，并应将各种设备和所有金属物体良好接地。数据传输线应使用屏蔽拉索或通过金属管理物铺设。金属管应多点接地，并应安装适合其性能参数的电涌保护器。检查电涌保护器的安装是否牢固可靠，工作状态是否正常，接地电阻是否符合要求。
结语
综上所述，随着我国社会经济的飞速发展，交通运输基础设施越来越多，跨越江湖的各种桥梁为人们带来了极大的便利。但同时，由于斜拉索桥建在宽阔的水域或开阔的山脉上，因此被雷击的可能性更大。因此，斜拉索桥防雷检测技术的研究是必不可少的。只有加强斜拉索桥的防雷测试，才能更好地为人民服务。
参考文献
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作者简介：梁桂莲（1984-）女，汉族，广东省肇庆市人，本科学历，助理工程师，从事研究方向或职业：防雷检测。