關(guān)于人工影響天氣作業(yè)點防雷措施的探討

梁裕昌

摘 要： 在新的網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備、遠(yuǎn)程氣象信息廣播設(shè)備等的安裝下，以前的防雷技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不適用，新的人工影響天氣作業(yè)點防雷技術(shù)規(guī)范于2014年開始實施，本文根據(jù)肇慶市的人工影響天氣作業(yè)點的防雷情況所反映出的問題進行總結(jié)，按照新的防雷技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)提出肇慶市人工影響天氣作業(yè)點防雷整改措施，加強肇慶市人工影響天氣作業(yè)點的防雷安全。

關(guān)鍵詞： 人工影響天氣作業(yè)點；防雷；整改措施；接地

引言

我國以前建設(shè)的人工影響天氣作業(yè)點（簡稱“作業(yè)點”）未能考慮到防雷，使得很多老作業(yè)點的防雷裝置存在較多問題。從2014年實施《人工影響天氣作業(yè)點防雷技術(shù)規(guī)范》QX/T 226-2013以前，一些基層人工影響天氣作業(yè)點的防雷避雷措施還在沿用以前修建的設(shè)施設(shè)備，這些作業(yè)站（點）的營房、彈藥庫、作業(yè)平臺及電子信息系統(tǒng)的防雷裝置尚未在新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頒布后進行及時更新，導(dǎo)致人工影響天氣作業(yè)點時常遭遇雷擊，而具體的防雷措施存在不規(guī)范問題。本文將對肇慶市人工影響天氣作業(yè)點的防雷問題進行探討，提出相應(yīng)的措施。

1人工影響天氣作業(yè)點防雷存在的問題

自2014年頒布《人工影響天氣作業(yè)點防雷技術(shù)規(guī)范》QX/T 226-2013（簡稱“防雷技術(shù)規(guī)范”）以來，肇慶市很多地方的人工影響天氣作業(yè)點未能及時根據(jù)當(dāng)前實施的防雷技術(shù)規(guī)范進行作業(yè)點的防雷設(shè)置，使得人工影響天氣作業(yè)站點經(jīng)常遭遇雷擊，破壞作業(yè)站點的設(shè)施設(shè)備，影響人們安全。人工影響天氣作業(yè)站點（簡稱“作業(yè)點”）防雷存在的問題如下：

1.1 作業(yè)點防雷擊裝置存在安裝不規(guī)范問題

目前，作業(yè)點在進行線路安裝時直接將線路引入庫房，直接移入庫房的線路只有火線和零線的單相電源線，也沒有將第一級電源電涌保護器（SPD）安裝在入戶配電箱處，而是直接安裝了 Imax=40k A（8/20us）單相電源電涌保護器；有的值班室的防雷電源插座受到損害后，工作人員直接從墻上插座取電；有的值班室電源防雷插座直接成為了二級電源的浪涌保護器；作業(yè)平臺缺乏采取防接觸電壓、跨步電壓的預(yù)防措施，接地裝置成為了火箭炮、接閃桿等接地的公用設(shè)備，缺乏專門的接地設(shè)備，也未能對控制線進行屏蔽埋地敷設(shè)，作業(yè)過程中直接在營房沿地面拉線進行作業(yè)。這些操作對作業(yè)點的防雷擊存在極大的安全隱患，作業(yè)點的設(shè)施設(shè)備容易遭到雷擊，發(fā)生相應(yīng)的雷擊安全事故。此外人工影響天氣作業(yè)點的室內(nèi)連接線路未能科學(xué)合理規(guī)劃，部分電源沒有采取防雷電措施，電信線路也存在同樣的問題，這是人工影響天氣作業(yè)點室內(nèi)遭雷擊的原因。

1.2 原防雷技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)低

原有的一系列的防雷技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)系列對人工影響天氣作業(yè)點的防雷為三類，這是在舊的設(shè)施設(shè)備的基礎(chǔ)上的一系列規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，重在突出如電臺天線等的屋面設(shè)施的防雷，這已經(jīng)不再適應(yīng)當(dāng)前的設(shè)施設(shè)備的防雷要求。

1.3 作業(yè)點的防雷擊裝置更新不及時

作業(yè)點原來的防雷擊裝置本身存在不規(guī)范安裝問題，近年來在信息化建設(shè)的發(fā)展下，有的作業(yè)站點又安裝了新的網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備、遠(yuǎn)程氣象信息廣播設(shè)備等，這些新的電子信息系統(tǒng)與設(shè)備等的信號線路未能有信號電涌保護器裝置，以前的防雷技術(shù)規(guī)范并不適用于新的設(shè)施設(shè)備，作業(yè)點的防雷擊裝置未能及時更新和重新安裝，由此容易出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象。

2 人工影響天氣作業(yè)點防雷措施

2.1 突出屋面設(shè)施防雷措施

由于電臺天線支撐桿容易遭受直擊雷，又要將接閃器安裝在其頂部，然后與天線基座一起連接到最近的屋面防雷裝置處。屋面上所有電氣設(shè)備都連接到屋面接地預(yù)留端子。接閃桿和保護設(shè)施應(yīng)保持在3米以上的距離，且要連接到屋面接閃帶上。此處的保護設(shè)施應(yīng)是新型先導(dǎo)的避雷針，需要安裝滾球法來計算出避雷針保護半徑，而滾球半徑的取值有規(guī)定。例如，肇慶某縣作業(yè)點的屋面設(shè)施中，其避雷針保護半徑的取值是45米。先導(dǎo)避雷針的高度要足夠保護屋面設(shè)施，可以用鍍鋅桿塔支撐；當(dāng)先導(dǎo)避雷針的安裝位置在火箭炮射區(qū)方向時，先導(dǎo)避雷針的位置必須在炮彈運動軌跡下方，否則炮彈會擊中避雷針。下表為先導(dǎo)避雷針的參數(shù)。

2.2 雷電電磁脈沖防護措施

鄉(xiāng)鎮(zhèn)作業(yè)點多為火線、零線單相電源線，并沒有根據(jù)新的防雷技術(shù)規(guī)范設(shè)置線路的整改。這需要根據(jù)當(dāng)前實施的防雷技術(shù)規(guī)范進行線路整改，將線路的終端桿處進行埋地引入，材料為鎧裝電纜或穿金屬管，而計算埋地引入長度（）應(yīng)大于等于15米，具體的公式如下：

本公式中的ρ（Ω·m）為電纜埋地位置的土壤電阻率，{ }為物理量值。

需要電纜與架空線連接位置安裝戶外型一級SPD，安裝必須符合GB50057—2010 中 4.2.3 條的相關(guān)規(guī)定與要求。需要連接起來接地的設(shè)備有SPD、電纜金屬外皮、鋼管與絕緣子鐵腳、金具等，并要求沖擊接地電阻在30Ω以內(nèi)。還需要安裝SPD的有總配電箱、電子系統(tǒng)電源端、信號線路兩端，均為二級SPD。

作業(yè)點的土壤電阻率一般高于 500Ω·m，根據(jù)計算，電纜埋地引入長度（）應(yīng)該高于44.7m，然而這會比作業(yè)點的圍墻地界超很多，需要考慮征地問題和改線問題，實施起來有較大的難度。此處采取了其他的等效措施：而且新的防雷技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，選擇I 級試驗SPD產(chǎn)品，具體為10/350us ， Iimp ≥ 10k A， Up ≤ 2.5k V，安裝在架空線路配電箱位置。根據(jù)面積小，在電子系統(tǒng)設(shè)備電源插座位置安裝二級 SPD又可能滿足SPD級間能量配合要求，只有在入戶配電箱位置安裝二級 SPD，然后串聯(lián)一組退耦器在一級SPD與二級SPD之間，才符合安裝要求。將三級電源SPD安裝在電子系統(tǒng)設(shè)備電源插座端，而信號線路接口端也安裝上相同的三級SPD。具體如下圖。

2.3 作業(yè)平臺防雷接地措施

將防直擊雷的獨立接閃桿安裝于距作業(yè)平臺中心 6 m 外的較為合適的位置，這樣就能確保火箭在LPZOB 區(qū)范圍內(nèi)。接閃桿的安裝要求需要離地面 2.7m以內(nèi)，所用到的隔離絕緣層為耐 1.2/50μs 沖擊電壓 100 k V，也可以用大于3mm 厚的交聯(lián)聚乙烯層代替。以滾球法來計算接閃桿保護半徑，其中滾球半徑取值為45m，火箭車最高高度就是hx，需要留出3m 以上的距離在接閃桿與作業(yè)平臺的接地體之間。

火箭發(fā)射架都要有可靠的接地措施，而作業(yè)平臺更需要有跨步電壓、防接觸電壓的相應(yīng)措施，且還有找出適當(dāng)?shù)奈恢昧舫鼋拥囟俗?，便于相關(guān)設(shè)施能夠接地。需要對作業(yè)平臺的控制線路采取屏蔽電纜埋地敷設(shè)措施，或者是穿金屬管，且都要兩端就近連接上等電位連接端子或接地裝置。對于獨立接地裝置，其沖擊接地電阻應(yīng)小于 10Ω。

結(jié)束語

綜述，新的《人工影響天氣作業(yè)點防雷技術(shù)規(guī)范》QX/T 226-2013 已經(jīng)開始施行，而肇慶市內(nèi)老作業(yè)點的相關(guān)防雷情況令人擔(dān)憂，必須要安裝新的防雷技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)重新布置老作業(yè)點的防雷設(shè)施設(shè)備，及時排查、整改防雷設(shè)施設(shè)備，確保人工影響天氣作業(yè)點的防雷安全。

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