高土壤电阻率下防雷装置的设计.pdf

第42卷第5期 气 象科技 V01．42，NO．5 2014年10月 0ct．2014 METEOROLOGICALSCIENCEANDTECHNOLOGY 高土壤电阻率下防雷装置的设计 李萍1 蔡河章1 马秀玉2 张泉锋1 龚伟1 (1福建省三明市气象局，三明365000；2福建省防雷中心，福州350001) 摘要 为了明确在高土壤电阻率条件下雷达站防雷装置设计的不同之处，对福建省三明市新一代天气雷达站所处位 置进行分析，结合其土壤电阻率极高的特点，探讨了其防雷装置的设计。该接地采用共用接地系统，且接地电阻设计 值不大于4Q。为达到该设计要求，该项目采取了接地散流网、钢管接地极、深井接地装置、外引环型接地装置等方法 进行防雷装置的设计施工。探讨了深井法、笼式泄流坑等接地方式在高土壤电阻率地区的应用。复杂土壤环境下接 地电阻的测试可采用零电位区漂移法。实践表明，三明市新一代天气雷达站已达到了防雷接地保护的要求，现已运 行1年多，未曾受到雷电损害。该防雷装置设计可在高土壤电阻率下防雷装置的设计与施工中借鉴应用。 关键词 土壤电阻率雷达站接地系统 防雷 电阻的大小起着决定性作用。而高土壤电阻率条件 引言 下，对防雷装置的设计和施工研究还很少[22I。本文 雷电主要是由于云层间、云与大地之间以及云 即根据国家相关规范标准以及福建省三明市新一代 与空气问的电位差达到一定程度时，所产生的猛烈 天气雷达站址的周边环境，结合其土壤电阻率极高 放电现象n]，多发生在夏季。雷电发生的时间短、电 的特点，重点研究了防雷装置接地系统的特色设计 流变化梯度大、冲击电压高心]。虽然雷电极为宏伟 与施工，以期获得较合理的雷达系统防雷措施，减少 壮观，但由于其出现的随机性和危险性，具有巨大破 雷害，使雷达系统能正常发挥其作用，同时本研究亦 坏力，给社会经济发展和人们的生命及财产带来巨 可在今后其他雷达设备及建筑物的高土壤电阻率下 大的损失[3]。雷电灾害已经被联合国有关部门列为 防雷接地装置的设计与施工中借鉴应用。 “最严重的十种自然灾害之一”，也是“电子时代的一 1地理、土质等自然环境 大公害”[4。5]。因此研究防雷减灾显得尤为重要，并 得到了国内外研究者的重视[6。11|，其中对自动气象1．1 地形及地貌概况 站[12|、风力发电机组口引、土壤水分自动站m3等建筑 福建省三明市新一代天气雷达站位于东经 的防雷工作都有一定的研究，但在高土壤电阻率下 117。04 750”，北纬27。00731”，海拔1700m，在福建省 建筑物等的防雷装置的设计问题还尚未发现研究。 三明市泰宁县峨眉峰上。雷达站塔楼及裙楼均设在 气象雷达站的防雷减灾不但关系到雷达站自身 峨眉峰山顶上，除了距雷达站塔楼中心点20m左 的安全，而且关系到能否准确提供突发性气象灾害 右的东北方向有一微波站及一铁塔外，其余周边均 信息，关系到政府部门抗灾救灾决策能否迅速传递， 为山坡空地。该雷达站处于地形相对平缓的斜坡 关系到人民生命财产的安全问题[1 5|。有关新一代 m， 处，地形东高西低，向西倾斜，最高点标高1702．10 天气雷达也有一些其他研究[16。18|，如对强对流天气 最低点1697．60m，高