全动天线结构系统防雷-易迪拓培训.PDF

全动天线结构系统防雷 李小平 (中国电子科技集团公司第39研究所，西安市84号信箱，710065) 摘要：本文论述方位3600无限转动天线在不采用避雷塔条件下的防雷问题，通过分析雷电的 特性，结合全动天线机械结构的特点和使用要求，提出了全动天线防雷方案建议． 关键词：防雷雷电全动天线 PrOteCtiOnfOrtheFu¨MOtiOnAntenna Lightning the without for fIIUmotionante皿asin配imuth Abstract：U曲tIlingprotection li曲tningprotection toweris t0the of currentandfIIUmotion disc璐∞d．Accordingpropertylightning methodsare protccfion su酗rested． Protection CurrentFllUMotionAnteIlna Keywords：UghtningLi曲诅ing 0 引言 有关雷云的形成还没有公认的解说，在雷云形成过程中，一般使雷云的上部积聚越来越 多的正电荷，下部积聚越来越多的负电荷，地面物体由于感应带上异性电荷，正负电荷间产 生电场，当空气间的静电场积聚到足够大(25Bokv／锄)以至于引起空气击穿即引起雷云内 部、雷云间或雷云对地面物体间的强烈放电。雷击就是指一部分带电的云层与另一部分带异 种电荷的云层，或者是带电的云层对大地之间迅猛地放电。云层之间的放电主要对飞行器有 危害，云层对大地的放电则对建筑物、电子设备、人和畜危害甚大，是我们考虑的主要对象。 雷击有两种主要形式，一是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象，叫做“直 击雷”；二是由于带电云层的静电感应作用，使地面某一范围内物体带上异种电荷，当直击雷 发生后，云层带电迅速消失，而地面带异种电荷物体由于散流电阻大，以致出现局部高电压， 或者在直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应电压以致发 生闪击的现象，叫做“二次雷”或称“感应雷”。 1·雷的特性 雷云对大地放电初期会首先产生一个下行先导放电，并以阶梯形式向地面发展。每个阶 段都会产生很强的瞬变电场，由于电场感应作用，地面上的建筑物或物体会出现电晕现象， 进而产生上行先导放电。此上行先导向上传播，直到与下行先导汇合形成放电通道。此时， 雷云电荷便经该通道流入大地。地面上的物体尖端可能会产生很多上行先导，与下行先导汇 ·10· 合的第一个上行先导决定了雷击落点。 雷击一产生，随即沿放电通道会产生几次大的能量脉冲，在毫秒级内该能量将放电通道 加热到几万度以上，由于来不及扩散而产生极高压力，该压力迅速向周围空气扩散对周围空 气产生挤压，在约前十米内以冲击波(大于声波速度)形式然后以声波形式向四周传播，这 就是我们听到的雷声。通道内几次大的能量脉冲的同时，在设备内会感应几次大的能量脉冲， 能量的主要部分是由脉冲的上升沿产生的射频直流脉冲能量。典型的雷电脉冲上升时间为 约为1MHz一20Ⅺ_Iz，而直接雷击点的雷电脉冲上升时间为10ns。 一次雷击平均包含34个雷电脉冲，典型的脉冲间隔时间约50ms，首个雷电脉冲的平均 峰值电流约18kA(98％在3kA一140Ⅺ溶)，第二个及以后约为首个的一半。 监△L±， c=!三=o f。。’ 短时首次叠击 首次以后的譬击 长时问冒击 (后续雷击) 图1闪击中可能出现的三种雷击