人工影響天氣作業(yè)點防雷措施

孫玉杰

摘?要： 本文以湖北地區(qū)為例，簡述了某區(qū)域的作業(yè)點概況，并就作業(yè)點的雷擊路徑與防雷技術措施進行了深入分析，希望能夠為同行業(yè)工作者提供一些幫助。

關鍵詞： 人工影響天氣作業(yè)點;雷擊路徑;防雷措施

【中圖分類號】TM862?【文獻標識碼】A?【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.27.244

引言：以往在我國所建設的一系列人工影響天氣的作業(yè)點多數未能充分考慮到雷電防護內容，這就使得這一類的較老作業(yè)點所沿用的防雷裝置在應用時表現(xiàn)出了諸多不足之處。例如該區(qū)域的彈藥庫、營房、作業(yè)平臺以及電子信息系統(tǒng)的防雷裝置，即使在行業(yè)標準發(fā)布后也未能在第一時間將其進行更新，從而增大了作業(yè)點受到雷擊的幾率，繼而威脅到作業(yè)人員的生命財產安全。

1?作業(yè)點概況

湖北屬于北亞熱帶季風氣候，光照充足且熱量豐富，十分有利于農業(yè)生產。但受地形因素影響，其包含的神農架南部等地區(qū)具有多雨特征，其江漢平原更是在易發(fā)梅雨的時節(jié)經常出現(xiàn)洪澇災害。湖北省人工影響天氣作業(yè)點的基礎設施主要包括營房、彈藥庫、高炮臺以及通訊設備等，為保證作業(yè)安全，在作業(yè)點中儲存的炮彈數量一般在200發(fā)以內。

人工影響天氣的基本工作目標為：冰雹天氣下，使用口徑37毫米的高炮發(fā)射碘化銀炮彈，以在短時間內將流云中的冰雹強度減少，以將冰雹災害降到最低;干旱時節(jié)，則需要應道口徑37毫米的高炮增加積雨云降水量，以實現(xiàn)人工降雨的目標。正因為該工作的特殊性，使得布置的作業(yè)點集中在強對流天氣高發(fā)區(qū)，雷電安全隱患極大，因此需要采取科學且完善的雷電防護措施。

2?作業(yè)點雷擊路徑分析

作業(yè)點發(fā)生的雷擊事故數量并不多，最為常見的雷擊事故就是雷電沿著避雷針侵入到信號電纜中，從而造成值班室中的設備損壞，多數屬于間接事故。從這一點來看，導致作業(yè)點發(fā)生雷擊事故的因素主要包括以下幾方面內容：

第一是在安裝直擊雷防護設施時沒有遵循規(guī)范的安裝流程。以營房為例，若其位置在山頂處，則安裝避雷帶的位置應為營房屋面極易受到雷擊的結處。但部分設施安裝人員為了方便僅僅在屋面處安裝避雷針，并將通信電纜一同綁在上面。這樣的防護措施不僅無法起到防雷擊的作用，反而會增大雷擊風險，埋下事故隱患[1];第二是在值班室內安裝的電話以及各類型電源等，采取線路架空的安裝方式，并沒有采用任何具有雷電感應防護作用的措施;第三是等電位連接接地措施的缺失。

3?防雷技術措施

3.1?直擊雷防護措施

第一是營房。根據《建筑物防雷設計規(guī)范》的具體要求，應在屋面處極易受到雷擊的部位安裝避雷帶，并在屋面組成面積為10*10或12*8（單位為m）的避雷網格。網格構建完畢后需要在其中引下線圍繞建筑物進行對稱式布置，保證布置的均勻性，并需要確保平均間距小于18米，與避雷點相連接的接地電阻應在10Ω以下;第二是彈藥庫以及37毫米的高炮炮臺，需要采取獨立避雷保護措施（為其設置避雷針保護）。對保護范圍進行計算時，其所對應的滾球的半徑應在45米左右，此時的避雷針相距彈藥庫、高炮炮臺的距離應大于3米，相連的接地電阻應小于10Ω。

3.2?防雷電過電壓侵入

作業(yè)點所對應的主要的通信設備為高頻電臺，而導致產生雷電過電壓侵入現(xiàn)象的途徑主要有兩條：第一是以220伏的電源線作為侵入路徑，其在侵入后將會對穩(wěn)壓電源造成破壞[2];第二則是經由室外的電臺天線進入，不僅會使電臺受到損壞，若是電臺正在被使用，還有可能會對使用電臺的人員造成傷害。因此在對作業(yè)點進行雷電過壓侵入防護時應從兩個方面對其進行考慮：第一是電源線路。首先需要使用金屬鐵管對其做埋地入戶處理，埋地處理的長度應大于15米。在入戶處，無論是電纜的金屬外皮、絕緣子鐵腳還是金具都應進行接地，尤其是在建筑的配電箱處應安裝大于60千安通流量的電源避雷器（第一級）。即使是值班室其安裝的配電箱通流量也應大于40千安（第二級）;第二是電臺天線：應為其安裝合適的信號避雷器，尤其是位于室外的天線金屬支架，更應對其做屏蔽層處理。

3.3?等電位連接

等電位連接端子板是值班室內設置的主要設施，其所應用的扁銅或扁鋁其所對應的體積參數應在30*3*300毫米以下，安裝位置通常為配電箱或與設備相靠較近的位置[3];而用于電源會信號線路處的避雷器選擇的多芯銅線的橫截面積應大于6平方毫米，需要與等電位連接端子板相連，采取的橫截面積應大于16平方毫米，其所連接的設備接地電阻應在4Ω以下。

3.4?高炮接地

高炮接地與兩類原因有關：第一是在高炮直接受到雷擊，此時的雷電流即可通過炮身迅速深入到地下;第二則是在高炮避雷針的幫助下，一旦有雷電擊打在避雷針處，此時的高炮所產生的靜電將被泄放至地下，此時就可以幫助操作人員免于遭受到雷擊。

若存在37毫米高炮不接地的情況：作業(yè)點不接地的高炮與已經接地的避雷針由于均屬于金屬物體，二者其實相當于高度接近、距離過近的避雷針，最大的不同就是高炮沒有做接地處理[4]。而一般來說發(fā)生雷電閃擊的路徑通常阻抗較低，若高炮周圍存在雷擊現(xiàn)象，一般均會被避雷針所吸引。而若是采取高炮接地方式，炮身接到雷電的幾率將會大大提升。

而避雷針在受到雷擊后，與其距離相近的高炮也會同時感受到大量的電荷，此時若高炮處于接地狀態(tài)，其感應電荷將會在雷電進入到避雷針后導入到大地。在這種情況下，人體的手腳之間將會形成電位差，繼而導致人體受到電擊;而高炮若是未接地，則將不會有感應電流出現(xiàn)，簡單來說就是此時的金屬炮身與人均為等位體，閃擊現(xiàn)象結束后將會互相中和從而恢復原狀，并不會導致電擊情況的出現(xiàn)。

結束語：綜上所述，由于作業(yè)點具有設施與人員較少的特點，在建筑物體量較小的情況下使得為人工影響天氣作業(yè)點安裝防雷設施并不復雜，關鍵在于設計防雷設施時是否依據相關標準進行。建議應將值班室電子信息系統(tǒng)的雷電防護等級設置為B級，并確保應用獨立避雷針的保護物時，其與避雷針之間的距離應大于3米，且接地電阻應在小于10Ω。需要注意的高炮由于其底座已經有絕緣膠皮進行防護，因此無需做接地處理。

參考文獻

[1]?吳宇峰.淺談人工影響天氣火箭作業(yè)突發(fā)情況處理[J].科技經濟導刊，2019，2703：126+125.

[2]?王柳青，曾梵高.贛州市地面火箭人工影響天氣標準化作業(yè)點建設管理探析[J].現(xiàn)代農業(yè)科技，2019，18：154-155+157.

[3]?李普慶，李抒澤，劉安然，張楠，蘇長新.朝陽市人工影響天氣地面作業(yè)能力建設的思考[J].吉林農業(yè)，2019，21：98-99.

[4]?楊坤，朱思華.新疆人工影響天氣地面固定作業(yè)點標準化建設[J].科技創(chuàng)新與生產力，2017，10：69-71.