泉州市紫帽山气象雷达站雷电防护设计

论文总字数：17840字

目 录

1引言 1

2雷电对雷达站危害的主要形式 2

2.1直击雷引起的危害 2

2.2雷电感应的危害 2

2.3雷电波浸入的危害 3

3工程项目分析 3

3.1雷达站的气候环境及雷电活动规律 3

3.2雷达站的建筑情况 3

4雷达塔楼防雷等级的划分 6

4.1雷达塔楼防雷等级的确定 6

4.2信息系统雷击电磁脉冲防护分级 6

4.3雷电防护区(LPZ)及防护等级划分 7

5雷达站综合防雷技术 8

5.1 雷达站防雷设计范围 9

5.2 外部防雷设计 9

5.3 内部防雷设计 13

6总结 18

参考文献： 18

泉州市紫帽山气象雷达站雷电防护设计

谭秦运

，China

Abstract:With the continuous advancement of electronic technology, the ground area of the new generation weather radar station in Zimao Mountain has increased, the number of electronic devices has become more and more, and the possibility of being struck by lightning has greatly increased.Therefore, a good lightning protection design is particularly important for radar stations.Based on the special landform and geological conditions of the Zimao Mountain in Quanzhou and the rules of lightning activity in Quanzhou, this paper gives an overview of lightning protection at the Zimao Mountain radar station in Quanzhou.Then, according to the specific classification of lightning protection levels in the Meteorological Lightning Protection Standards such as "Technical Specifications for Lightning Protection of New-Generation Meteorological Radar Stations", the lightning protection level of the San Maoshan radar station and the lightning protection rating of the electronic system were determined and proposed. Measures to prevent thunder and lightning strikes and protective measures against thunder and lightning electromagnetic pulses.As a result, the protection of the radar station against lightning disasters has been improved, providing security for the normal operation of the radar station.

Keywords:weather radar station lightning protection; lightning disaster; internal lightning protection design; external lightning protection design.

1引言

人类对雷电采取防护措施，最早可追溯到12世纪。中国湖南现存的岳阳慈氏（约在1100年重建），自塔顶有6条铁链沿6个角下垂至地面上一定高度，可用来防止雷击损坏。有的古塔还将此类铁链沉入水井，实现良好接地。中国古代屋宇顶上的龙嘴伸出舌须，其根部用细铁丝直通地下，这可能是现代避雷针的雏形。直至1750年，美国B.富兰克林提出了以避雷针保护建筑物的理论和方法，然后到19世纪80年代末，人们在电话线路上采用了导雷器。再到德国人在1901年制成用串联线性电阻限流的角形间隙，这是现代阀型避雷器的前身。可以说明人们再对雷电的防护随着时间的发展而发展。

雷达作为气象部门获取气象资料的工具，对气象灾害的提前防范起到关键的作用，而且多数雷达为了不被过多的遮盖，需要把雷达站建在建筑物顶部和海拔高的山地，让雷达站容易受到雷电直击雷的损害。雷达信息资料处理自动化水平的提高,雷达站电子设备也随着增多，增加雷电电磁脉冲对雷达站的干扰。因此要降低雷电对雷达站的损害，就需要一个完善的雷电防护工程。

近几年雷达台站遭受雷击事件时不时会发生，直接造成众多观测设备的击坏，间接影响正常的气象预报服务。因此要保证新一代雷达的气象探测服务等工作的正常运行，雷达站的雷电防护设计就显得格外重要。而雷达站的雷电防护是一个非常复杂设计，通过简单的一两种防雷措施或先进的雷电防护设备的配合不一定能够有效消除雷电直击雷和雷电电磁脉冲等对雷达站的影响。另外，要做好雷达站的防雷设计，需要通过分析地理位置对雷达站的影响，以及雷电电磁电磁干扰的途径和方式，对雷达站建立多层次的雷电防护，为雷达站提供安全、可靠的运行环境。

我们知道雷电作为最严重的十种自然灾害之一，其对人类社会的危害程度不言而喻。为减少雷电对雷达台站的损害，国内外无数的雷电科研工作者为了完善雷达站的雷电的防护工作花费大量的时间，财力和物力。包括了《新一代天气雷达站防雷技术规范》（QX/T 2-2016）的颁布，作为中国新一代雷达防雷设计的国家标准，QX/T 2-2016为我们在对新一代雷达站的雷电防护设计提供了技术的规范要求^[1]。姚斯里等对新一代天气雷达站雷电防护系统设计的探讨，并以清远连州新一代天气雷达系统作为例子,结合雷达站在的地理位置，气候条件和雷电活动规律.从雷达站的直击雷防护、雷达机房、电缆及波导管等的建筑物内部防雷设计、电源供电系统的防护措施等，对新一代天气雷达站的进行综合、全面的雷电防护设计，为新一代雷达系统的防雷设计提供参考意见^[2]。李衣长等对天气雷达站某一次雷电灾害的调查和对雷电防护技术的研究，通过某雷达站雷灾的实例，对雷达站这种复杂的气象服务建筑 ,不同的方位分析了雷达站遭受雷电电磁脉冲的入侵途径和雷电的危害性,提出对不同的防雷建筑和不同的防雷类型进行不同种类的防雷设计要求,达到减少雷击事故发生的可能性^[3]。雷达作为雷达站的最主要的建筑，如果雷达受到雷电击中而损坏，那么对雷达站的工作将会造成不可估量的损失，雷达的直击雷的防护是重中之重的。宋英辉等通过对常规的避雷针的设计方法与用计算机辅助进行设计的方法进行了比较，阐述了计算机辅助设计在防雷设计中的存在节省时间，通俗且易懂的优点，说明了在设计避雷针的过程中，可以通过计算机辅助设计与常规设计的结合来减少花费在避雷针设计过程中的时间^[4]。逯曦等通过利用滚球法给出了求解新一代天气雷达站避雷针高度的反推方法，分别计算出设置2支，3支，4支避雷针时避雷针所需要的最低高度，为雷达的直击雷防护工程的设计提供参考数据^[5]。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：17840字