安溪自动气象站观测场雷电防护措施

（ ２ ０ ０ 一 Ｈ ）】 Ｘ １ ０ — ６ ０ ．１ ２次 ／ ａ 其中： 预计 年 雷击 次数； Ｋ —— 校 正 系 数 ； 取 ｋ ＝ １ ．５； Ｔ ｄ ——年 平 均 雷暴 日数 ： ６ ２ ，７； Ｎ ｇ —— 雷击 大地 的 年平 均 密 度； Ａ ｅ ——与 自动气 象站观测 场截 收相 同雷击 次数的等效面积 Ｌ —— 自动气 象站观测 场 的长 ； 卜 自动气 象站 观测场 的宽 ； ｝ 卜—一 自动气象站观测场金属护栏 的高度 ； （ 二 ）勘察 结论 Ｎ ＞０ ．０ ５ 次／ ａ ，根 据 Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ５ ７ — ２ ０ １ ０ ，应 划 分 为 第二 类 防雷 建 筑 物 ， 因此 ，安 溪 县 气 象 局 自动 气 象 站 按 第 二 类 防雷 建 筑 物 设 计 雷 电 防护措 施 。
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安 溪 自动 气 象 站 观 测 场 雷 电 防护 措 施
溪 季芬琴 蔡巧晖 陈州川 ｌ 泉州市气象局 福建泉州 ３ ６ ２ ０ ０ ０
摘 要：安溪观测场雷 电防护工程在建设初期，通过勘察 自动气象站观测场新地址的地理 、地质 、土壤 、环境等条件和 雷 电活动规律，以及被保护物特点等的基础上，针对性地提 出设计方案，在综合分析 自动气象站观测场所需设备防雷性 能基础上，提出自动气象站观测场雷电安全防护措施。 关键词 ：自动气象站观测场 ；雷 电防护 ；安全
地 球 上 任 一 时 刻 ，平 均 有 ２ ０ ０ ０ 多 个 雷 暴 在 发 生 ，平 均 每 天 约发 生 ８ ０ ０万 次 闪 电 ， 每 次 闪 电 约 放 出有 ５ ５ ｋ Ｗ・ ｈ 的 能 量 ， 电 压 高达 ５ ０ ０ ｋ Ｖ 以 上 ，瞬 时 电 流 高 达 １ ０ ０ — ３ ０ ０ ｋ Ａ ，闪电 电流快 ， 放 电 过程 时间 短 约 ４ Ｏ ｓ ，在雷 击 情 况下 ，雷 电所 释 放 出 的能 量 是相 当大的，雷云电位可达到 １ ０ 亿伏。随着气象事业 的快速发 展 ，人工观测 已经被 自动气象站观测系统所代替。 自动气象站 主要 由气象传感器 、数据采集 系统 、电源系统 、通讯系统等几 部分组成 。气象传感器 、数据采集系统分布在室外观测场处于 Ｌ Ｐ Ｚ Ｏ Ｂ 防雷 区内，具有 绝缘强 度低 ，耐Байду номын сангаас压 能力差 ，对 电磁干 扰 敏 感 等 特 点 ，是 观 测 系 统 雷 电安 全 防护 的重 点 部 分 。所 以在 设计 自动气象站观测场及观测系统时 ，应综合考虑雷电防护措 施 ，对提高整个 自动气象站观测场及观测系统雷电安全防护水 平 具有 十 分 重要 的意义 。
防 雷 保 护 主 要 是 保 护 人 ， 为 保 证 观 测 场 工 作 人 员 的 人 身 安 全 ，观 测 场 设 置 防 跨 步 电压 措 施 ，观 测 场 防跨 步 电 压 采 用 ｌ ｍ Ｘ ｌ ｍ 网状 接 地 装 置 对 地 面 做 均 衡 电位 处 理 （ 具 体跨 步 电 压 措 施 布置 图如 图 Ｉ 所示 ） 。
一
、
量传 感 器和 接地 装 置就 近 焊接 在 一起 。 ２ ．采 用 ２ ５ ａ ｒ ｍ× ４ Ｉ Ｉ Ｉ ｜ Ｉ ｌ 镀 锌扁 钢将 百 叶箱 、 自动气 象 站和 接 地 装 置就 近 焊接 在 一起 。 （ 三 ）接地 装 置 １ ． 人 工 接 地 体 采 用 ５ ｍ ｍ× ５ ０ ａ ｒ ｍ 镀 锌 角 钢 ，长 度 ２ ．５ 米 ，间距 ５ 米 ，人 工 水 平 接地 体 采用 一 ４ 咖 ｘ４ ０ ） ｒ ￣ ｎ 镀 锌扁 钢 ， 人工垂 直接 地体 间 的距离及 人工 水平 接地 体间 的距离 宜为 ５ 米，当受地方限制时可适当减小。 ２ ．人 工 接 地体 在 土壤 中的埋 设深 度 不应 小 于 １ ．０ 米 ，接 地 体在施工时应远离高温影响使土壤电阻率升高的地方。 ３ ．沿观 测场敷设 成闭合环形 ，其 工频接地 电阻不应 大于 ４ Ｑ，且做好相应的防腐 、降阻措施 ，确保接地装置的有效性。 为达到接地电阻的要 求，应采取相应的优化接地措施和相应的 降阻措施 。 ， ４ ．由于观测场现场土质不好 ，人工接地装置电阻值无法达 到不大于 ４欧姆 的要求 ，因此接地装置和在建的办公 楼用两根 镀锌扁钢一 ４ ｍ ｍ ×４ ０ ａ ｒ ｍ 连接 在 一起 。 ５ ．因建 筑物所处地 理位置 的特殊性及 雷暴参数 的影响 ， 所有人 工接地体 均应采用长效 防腐 降阻剂及其优化接地设计技 术 ，确保接地地 网散流能力好 ，保持水分能力强 ，使 接地电阻 受季节影响小，延长地 网使用年限。 ６ ．接地装置 的距离人行道不足 ３ 米 的地方应采取相应 的措 施 ， 以 防止 跨 步 电压 和接 触 电压 。采 取 的 措 施 有 ：用镀 锌 扁 钢 做均压等 电位处理 、接地体深埋措施 、用沥青绝缘层绝缘 以及 用 沥 青碎 石路 面 绝 缘等 。
二 、雷 击概率 计算与分 析
（ 一 ）观测 场 年 预计 雷 击次 数 Ｎ 为：
Ｎ ＝ ｋ Ｎ 。 ＝ ｋ ０ ．１ Ｔ ｄ ＾ ｅ １ ．５ ×０ ．１ ×６ ２ ．７ Ｘ［ Ｌ Ｗ ＋ ２（ Ｌ ＋ Ｗ ）Ｘ［ Ｈ（ ２ ０ ０ 一 Ｈ ） 】 １ １ ２ ＋ １ Ｔ Ｈ
＝
四 、观测场 防跨步 电压
现场勘测 实况 安 溪县 气象局 观测 场位 于安 溪县茶 叶公 园 ，地 势较周 边 高 ， 四周 无 遮 拦 ，土 壤 层 为 红 土 ，防 雷装 置 的 规 范 化 与 否 直 接 关 系 到 观 测 场 和 观 测 人 员 的安 全 问题 ，因 此 设 置 一 套 完 善 的 防 雷 装 置 是 非 常 重 要 的 ，经 过 本 中心 技 术 人 员 现 场 的勘 察 情 况 ， 分 析得 出以下 结 论 ： （ 一） 该地区累计年平均雷暴 Ｅ ｔ 数为 ５ ４ ．１ 天 ，雷击大地的 年平 均 密 度 为 ３ ．５ ６ ［ 次 ／（ ｋ ｍ ２ ．ａ ）］ 。 （ 二） 观测场长 ３ ５ 米 ，宽 ２ ０米 ，现状未设置防雷装置、接 地装 置 和 防护 场 所 。 （ 三 ）实测观测场周围的平均土壤电阻率为 １ １ ５ ０欧姆 ・ 米。 （ 四） 建 成后 观 测场 金 属护 栏 高 约 １ ．０ ｍ ，风塔 高 １ ０ ．０ ｍ 。