摘要：江西是全國雷擊災(zāi)害最嚴重的省份之一，雷電災(zāi)害防御是全省防災(zāi)減災(zāi)的一項重要工作，也是防災(zāi)減災(zāi)的薄弱環(huán)節(jié)。文章從南昌市氣象局觀測站原防雷工程及存在的問題的實際出發(fā)，進行全面規(guī)劃、綜合防治，設(shè)計了該防雷方案，可以為其他氣象臺站防雷減災(zāi)工程建設(shè)提供一點幫助。

關(guān)鍵詞：防雷系統(tǒng)；氣象觀測站；完善工程；雷電災(zāi)害防御；雷擊災(zāi)害

1概述

南昌市氣象局觀測站始建于1950年，地處北緯28.6°、東經(jīng)115.92°的市郊。現(xiàn)有三層的綜合觀測業(yè)務(wù)樓、十層的雷達樓及一些一層的附屬房，由于地勢比四周高，所以比較容易發(fā)生觀測儀器設(shè)備被雷擊現(xiàn)象。隨著現(xiàn)代社會科技的進步，高科技的氣象觀測儀器設(shè)備不斷更新，集成度也越來越高，雷擊觀測儀器設(shè)備的現(xiàn)象每年都會發(fā)生幾次，雖然前期臺站也做了一些防雷工程和設(shè)施，但一直不是很理想，儀器設(shè)備被雷擊的情況仍時有出現(xiàn)。為了進一步改善南昌市氣象局觀測站的業(yè)務(wù)運行環(huán)境，保障氣象觀測儀器設(shè)備的安全可靠運行，南昌市氣象局計劃對觀測站防雷系統(tǒng)進行完善。

2現(xiàn)場勘測情況及存在的問題

我們經(jīng)過測試、調(diào)查、詢問臺站工作人員，對南昌市氣象局觀測站整個防雷狀況有了較全面的了解。具體情況及存在問題如下：

2.1綜合觀測業(yè)務(wù)樓

2.1.1一樓電源線路暗敷引入，無地線。不能給機房用電設(shè)備提供安全保護接地。UPS機房從墻縫處插入電源，插入處無安全保護接地。因前端市電輸入無安全保護接地，所以凡用UPS輸出電源的設(shè)備同樣沒有安全保護接地。當設(shè)備產(chǎn)生靜電或漏電時無法及時釋放，影響設(shè)備的安全運行及人員安全；電話通信線路從室外直接引入，輸入端有電話信號防雷器，但防雷器未接地，線徑偏小、地線過長。當感應(yīng)雷及雷電波沿著電話線路侵入時不能對侵入的過電壓進行有效的釋放，從而影響網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備安全運行：值班室電腦的電源線及網(wǎng)絡(luò)線輸入端未采取防感應(yīng)雷及雷電波侵入措施。當感應(yīng)雷及雷電波沿著這些線路侵入時不能對侵入的過電壓進行有效的釋放，從而影響網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的安全運行。電腦曾遭雷擊損壞；一樓所有設(shè)備未做等電位聯(lián)接，靜電地板未接地，接地引入母線線徑偏小。當感應(yīng)雷及雷電波侵入時不能迅速形成等電位，從而影響機房設(shè)備的安全運行，不能迅速形成等電位而造成的電位差造成設(shè)備擊穿損壞現(xiàn)象。2.1.2二樓電源線路暗敷引入，無地線。不能給用電設(shè)備提供安全保護接地；新增的6kVA/UPS市電引入無處接，UPS輸出未敷設(shè)線路。市電墻縫插入處無安全保護接地。因前端市電輸入無安全保護接地，所有用電設(shè)備都無安全保護接地。當設(shè)備產(chǎn)生靜電或漏電時無法釋放，影響設(shè)備的安全運行及人員安全；二樓電話通信線路從室外引入，輸入端安裝了電話信號防雷器。但保護電平偏高，地線連接太長，防護效果不良。當感應(yīng)雷及雷波沿著電話線路侵入時不對侵入的過電壓進行有效釋放，從而影響網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的安全運行；二樓電源及網(wǎng)絡(luò)線輸入端未采取防感應(yīng)雷及雷電波侵入措施。當感應(yīng)雷及雷電波沿著這些線路侵入時不能對侵入的過電壓進行有效釋放，從而影響網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的安全運行。電腦曾遭雷擊損壞；所有設(shè)備未做等電位聯(lián)結(jié)，機柜、電纜槽、靜電地板未接地，接地引入母線線徑偏小。當感應(yīng)雷及雷電波侵入時不能迅速形成等電位，從而影響機房設(shè)備的安全運行。不能迅速形成等電位而造成的電位差造成設(shè)備擊穿損壞現(xiàn)象；值班室從室外氣象自動觀測站及雷電定位儀引入的信號線路安裝了信號防雷器。信號防雷器選擇及安裝位置不恰當，防雷器地線與計算機外殼連接，而計算機外殼未能與安全保護地連通，又沒有等電位接地，所以當感應(yīng)雷及雷電波沿著這些線路侵入時不能對侵入的過電壓進行有效的釋放，從而使機房電腦設(shè)備及串口隔離器易遭雷擊損壞。2.1.3三樓機房光端機通信線從室外氣象臺一樓用光纜引入，輸出端與集線器設(shè)備聯(lián)連接。光端機電源端口、集線器的電源、信號端口未采取防感應(yīng)雷及雷電波侵入措施。當感應(yīng)雷及雷電波沿著這些線路侵入時不能對侵入的過電壓進行有效的釋放，從而影響機房設(shè)備的安全運行。機房電源線路暗敷引入，無地線，不能給機房用電設(shè)備提供安全保護接地。2.1.4綜合觀測業(yè)務(wù)樓電源系統(tǒng)已在2011年進行了一次整理，有防感應(yīng)雷及雷電波侵入措施。但總配電柜的市電電源從室外架空引入，應(yīng)選擇10/350us波形的防電涌保護器�，F(xiàn)完善的是8/20us波形的防電涌保護器；業(yè)務(wù)樓有接地網(wǎng)，接地電阻6歐姆左右（要求小于4歐姆），機房沒有等電位接地匯流銅條；未做等電位連接措施；大樓電源線路從配電室的總配電柜引入，在大樓背面墻上位置分支，未設(shè)置斷路器，存在安全隱患。2.1.5一樓、二樓、三樓機房有部分從室外引入室內(nèi)的電纜直接從窗戶引入，存在防雨、防鼠安全隱患，并且影響機房美觀。大樓房頂避雷針使用時間較長，表面已輕微腐蝕，存在安全隱患。

2.2室外氣象觀測場

氣象觀測場位于觀測業(yè)務(wù)樓東面，內(nèi)有兩套自動氣象觀測站，其風塔避雷針直接安裝在風塔上。不符合《氣象臺（站）防雷技術(shù)防范》（QX4-2000）要求，存在安全隱患。后面那套的風塔自帶避雷針，避雷針引下線為BVR16mm2銅芯線，線徑偏小，存在安全隱患；氣象自動觀測站的各種觀測儀器設(shè)備的金屬外殼已接地，但由于有些接地使用時間較長，連接點腐蝕嚴重，接地電阻很大，存在安全隱患。觀測儀器設(shè)備前端的各種采集通信線路及電源線路輸入端未采取防感應(yīng)雷及雷電波侵入措施。當感應(yīng)雷及雷電波沿著這些線路侵入時不能對侵入的過電壓進行有效的釋放，從而影響采集器設(shè)備的安全運行。數(shù)據(jù)采集器、雷電定位儀至機房的通信線路沒有全程屏蔽至機房，不能起到良好的屏蔽作用，從而響通信的安全運行。室外L波段測風雷達在觀測場的西邊，處于避雷針保護覆蓋范圍以內(nèi)，接地電阻良好。

2.3雷達樓

十層的雷達樓位于觀測場正南80m左右，一樓光纜光端機通信線從室外用光纜引入，輸出端與集線器設(shè)備聯(lián)連接。光端機電源端口、集線器的電源、信號端口未采取防感應(yīng)雷及雷電波侵入措施。當感應(yīng)雷及雷電波沿著這些線路侵入時不能對侵入的過電壓進行有效的釋放，從而影響設(shè)備的安全運行。整棟大樓有良好的地線。九樓雷達機房光端機通信線從一樓用光纜引入，輸出端與路由器設(shè)備連接。光端機電源端口、路由器的電源、信號端口未采取防感應(yīng)雷及雷電波侵入措施。當感應(yīng)雷及雷電波沿著這些線路侵入時不能對侵入的過電壓進行有效釋放，從而影響機房設(shè)備的安全運行。

3方案設(shè)計依據(jù)和準則

《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057•94/2010）《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》（GB50343-2004）《新一代天氣雷達站防雷技術(shù)規(guī)范》（QX2-2000）《氣象信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護規(guī)范》（QX3-2000）《氣象臺（站）防雷技術(shù)防范》（QX4-2000）

4防雷工程建設(shè)總體設(shè)計

本防雷工程的設(shè)計在既有的防雷裝置基礎(chǔ)上進行完善，在不影響整體效果的前提下能利用既有防雷裝置的盡量利用。具體設(shè)計方案如下：

4.1綜合觀測業(yè)務(wù)

4.1.1在大樓總配電柜輸出端，安裝WLF-DBJ-50-385-3+1（10/350us）型電源電涌保護器以更換既有的（8/20us）型電源電涌保護器。對從室外電力線路侵入的感應(yīng)雷及雷電波進行B級過電壓防護。4.1.2在大樓背面墻上新設(shè)一只分配電箱，以減少安全用電隱患。分配電箱總斷路器的輸出端再安裝從總配電柜換下的（8/20us）型電源電涌保護器。對從室外電力線路侵入的感應(yīng)雷及雷電波進行C級過壓防護。4.1.3在一樓機房UPS電源前端設(shè)置WLF-DBl-20-385/1+1型及WLF-DBl-10-385/12電涌保護器，WLF-DB1•20-385/1+1型電涌保護器與WLF-DBl-10-385/12電涌保護器中間串接30A濾波器。對從電源線路侵入的感應(yīng)雷及雷電波進行D級過電壓防護。二樓機房UPS電源前端：設(shè)置WLF-DBl-20-385/3+1型電涌保護器，對從電源線路侵入的感應(yīng)雷及雷電波進行D級過電壓防護。4.1.4在一、二、三樓網(wǎng)絡(luò)通信線路輸入端設(shè)置WLF.FL909EN.5-12-JRJ45型的網(wǎng)絡(luò)信號電涌保護器，對從網(wǎng)絡(luò)線路侵入的感應(yīng)雷及雷電波進行防護；大樓全部電腦設(shè)備的電源線路輸入處安裝WLF-DBTl-10/2+1型電涌保護器，對從這些線路上侵入的感應(yīng)雷及雷電波進行防護。大樓的機房增加引入一條不小于25mm2的接地母線，增加接地匯流銅條。把機房靜電地板、金屬外殼、電纜槽道做等電位接地聯(lián)結(jié)處理。4.1.5在二樓的室外氣象自動觀測站通信線路輸入處安裝WLF.FL90981-5-24-RS232數(shù)據(jù)信號型多功能電涌保護器，對數(shù)據(jù)信號線路上侵入的感應(yīng)雷及雷電波進行防護；二樓機房設(shè)一只配電箱，用YJV4+l0電力電纜從總配電柜處引入市電。在配電箱市電總斷路器輸出端設(shè)置WLF-DB1•40-385/3+1型的防電涌保護器。6kVA/UPS從配電箱接市電，UPS總輸出（220V）電源進配電箱50A兩路雙電源斷路器，當發(fā)生UPS故障維修時手動切換。雙電源輸出處設(shè)三路斷路器及WLF-DB1•20•385/1+1型的防電涌保護器，三路斷路器分別對一、二、三樓的UPS電進行控制。三路UPS電分別敷設(shè)至一、二、三樓機房。4.1.6在三樓機房設(shè)置等電位接地回流排，在光端機設(shè)備的電源線路及網(wǎng)絡(luò)通信線路的輸出處安裝WLF-DBTl-10-RJ45型多功能電涌保護器及WLF-FL909C1-5-12.RJ45•8L型電涌保護器，對從這些線路上侵入的感應(yīng)雷及雷電波進行防護。在三樓大氣監(jiān)測儀前端電源線路及網(wǎng)絡(luò)通信線路的輸出口安裝WLF-DBTl-10/2+1型及WLF-FL909EN-5•12-RJ45電涌保護器，對從這些線路上侵入的感應(yīng)雷及雷電波進行防護，并做好等電位聯(lián)結(jié)接地。4.1.7統(tǒng)一整治大樓內(nèi)凌亂的線路，把窗戶引入的線路改為從墻上開孔引入機房，并做好防水、防鼠及防火處理，把機房多余及沒用的線路清除掉，以改善機房的整潔度；監(jiān)控系統(tǒng)的所有設(shè)備目前都已損壞，建議重新安裝監(jiān)控系統(tǒng)，把舊的線路拆除，并做好防感應(yīng)雷及雷電波侵入措施。

4.2室外自動氣象觀測站

在室外自動氣象觀測站數(shù)據(jù)采集器前端的各種采集通信數(shù)據(jù)線路輸入口安裝WLF-FL90981•5-*-*數(shù)據(jù)信號型多功能電涌保護器，對數(shù)據(jù)信號線路上侵入的感應(yīng)雷及雷電波進行防護。在觀測站數(shù)據(jù)采集器前端的電源線路輸入端設(shè)置WLF-DBS16-10/2+1型電涌保護器，對電源線路上侵入的感應(yīng)雷及雷電波進行防護。觀測站內(nèi)對設(shè)備接地不達標的進行整改，并做好防腐蝕處理。拆除存在安全隱患的室外觀測場南面的舊避雷針，安裝新的獨管式避雷針。

4.3雷達樓

4.3.1在一樓光端機電源線路輸入端及網(wǎng)絡(luò)線輸出端設(shè)置WLF.DBTl-IO-RJ45型多功能電涌保護器，對從這些線路上侵入的感應(yīng)雷及雷電波進行防護。4.3.2在九樓機房內(nèi)光端機電源線路輸入端及網(wǎng)絡(luò)線輸出端設(shè)置WLF-DBTl-IO-RJ45型多功能電涌保護器，對從這些線路上侵入的感應(yīng)雷及雷電波進行防護。在設(shè)備的通訊接口輸入端（曾遭雷擊）設(shè)置WLF-FL909EN.5-12。RJ45型數(shù)據(jù)信號電涌保護器，對從數(shù)據(jù)信號線路上侵入的應(yīng)雷及雷電波進行防護。

參考文獻

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