多普勒天氣雷達(dá)站雷電防護(hù)技術(shù)初探

吳志輝

（江西省藍(lán)天雷電防護(hù)有限公司，江西 南昌 330046）

我國地域龐大，很多地區(qū)的天氣自然條件比較復(fù)雜，每年所遭受雷電侵?jǐn)_的地區(qū)也在多數(shù)，很多強(qiáng)將雷的地區(qū)，已經(jīng)達(dá)到了90天以上。我國在面對這樣的情況下，很多地區(qū)使用了多普勒天氣雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行防御。多普勒天氣雷達(dá)技術(shù)則是建立在先進(jìn)了無線電技術(shù)基礎(chǔ)之上，與現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行有效的融合，實現(xiàn)了對地區(qū)有效的監(jiān)控，從而提高了地區(qū)的雷電防御能力。

1 多普勒天氣雷達(dá)站建設(shè)的重要性

雷電天氣是自然界中非常常見的自然氣候，其事大氣中瞬間放電的一種現(xiàn)象。當(dāng)天空中雷暴云積累到一定的程度，其會在某一個空間釋放大量的電場，這樣該地區(qū)就會出現(xiàn)雷電的天氣。雷電在產(chǎn)生的瞬間，會對其擊中的物體造成極大的破壞力。雷電的特點其發(fā)生的范圍非常的廣，產(chǎn)生的雷電強(qiáng)度大，而且發(fā)生的頻率非常的高。在雷電頻發(fā)的地區(qū)，其嚴(yán)重的影響了人們的生活，在發(fā)達(dá)地區(qū)雷電也會直接造成電子設(shè)備的損壞，為此，雷電天氣已經(jīng)被稱為現(xiàn)代社會的一大自然公害［1］。

而隨著我國科技技術(shù)不斷的發(fā)展，自動控制技術(shù)、微波技術(shù)、高頻微電子技術(shù)都在不斷的被研發(fā)，很大程度上提高了地區(qū)的防雷的效果。而且高效的技術(shù)，還能夠提高現(xiàn)有多普勒天氣雷達(dá)系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，提高雷電防護(hù)的整體技術(shù)水平，及保護(hù)了地區(qū)減少雷電所產(chǎn)生的影響，同時也保護(hù)了多普勒天氣雷達(dá)站的人員安全，增強(qiáng)整體系統(tǒng)對災(zāi)害性天氣的預(yù)警能力，提高天氣預(yù)報工作的質(zhì)量。為人們防災(zāi)抗災(zāi)提供了有力的基礎(chǔ)，也讓人們在生活中獲得了更加準(zhǔn)確的氣象信息。

2 多普勒天氣雷達(dá)站雷電防護(hù)技術(shù)

（1）直擊雷防護(hù)技術(shù)。所謂的直擊雷就是指在雷電直接擊在地面上的建筑或是物體上，所產(chǎn)生的效應(yīng)。直擊雷對地面的危害非常大，一般在地面建筑上都會在最高的位置設(shè)置避雷針，或是避雷帶等設(shè)施，這樣就能夠?qū)⒗纂娊?jīng)過引下線等將雷電引入到大地中，從而達(dá)到保護(hù)建筑物中的人員和財產(chǎn)［2］。由于這些引接雷電的接閃設(shè)備所處的位置非常的高，也雷云非常進(jìn)，所以其所謂引雷的設(shè)備，當(dāng)雷電產(chǎn)生下落的時候，能容易被避雷針?biāo)?，從而減少建筑物受到雷擊的機(jī)率。

首先，引下線技術(shù)。引下線是一種接地的裝置，其將接閃器和接地裝置緊密的銜接到一起，其起到的主要作用就是將雷電所產(chǎn)生的電流通過裝置引導(dǎo)到大地中。引下線的數(shù)量比較多，其都是并聯(lián)在接地裝置之上的，當(dāng)電流產(chǎn)生之后，就能夠通過裝置將電流進(jìn)行分散，所以引下線的數(shù)量會直接影響避雷的效果。在不知引下線的時候需要注意的是，在建筑上安裝避雷設(shè)備的時候需要每一個支柱上至少要埋下一根引下線。若是一類建筑、二類建筑、三類建筑則需要在安裝的過程中引下線不能夠少于2根，這樣才能夠最大效果地達(dá)到避雷的作用。

其次，共用接地技術(shù)。多普勒天氣雷達(dá)站的接地裝置在運(yùn)行過程中的性能的好壞會直接關(guān)系到建筑中的人員安全。因為多普勒天氣雷達(dá)站中的系統(tǒng)設(shè)備都是精密的儀器和線路組合而成，其感應(yīng)度及其靈敏，而且對運(yùn)行的電磁環(huán)境要求非常的高［3］。所以在雷達(dá)站運(yùn)行中需要注重以下兩點：其一，需要雷達(dá)站能夠保障設(shè)備低壓運(yùn)行系統(tǒng)，以及通信系統(tǒng)、雷達(dá)站中的所有的金屬管道，其都應(yīng)該嚴(yán)格的進(jìn)行接地，以此提高共用接地的范圍，使其能夠降低之間的電位差，避免雷電產(chǎn)生的逆反效果。其二，需要注意接地電阻的大小控制，避免電阻產(chǎn)生問題而影響整體的避雷效果。

（2）感應(yīng)雷防護(hù)技術(shù)。雖然直擊雷在擊中建筑物時所產(chǎn)生的危害非常大，但是其影響的范圍比較小，感應(yīng)雷則與直擊雷不同，在雷雨天氣發(fā)生感應(yīng)雷的時候，其產(chǎn)生電流的同時也會產(chǎn)生磁場的變化，這樣會擴(kuò)大影響范圍。針對多普勒天氣雷達(dá)站防護(hù)感應(yīng)雷技術(shù)上主要是等電位連接、屏蔽以及加裝電涌保護(hù)器。首先，等電位連接技術(shù)。所謂的等電位就是將雷達(dá)站中的電涌保護(hù)器與相應(yīng)的金屬導(dǎo)體進(jìn)行連接，這樣能夠減少其間產(chǎn)生的電位差。在建筑中電源線、水管等都是直接與建筑進(jìn)行連接的，為了能夠當(dāng)出現(xiàn)感應(yīng)雷時減少其相互的電位差，則需要對其進(jìn)行等電位連接，這樣就能夠利用電涌保護(hù)裝置保護(hù)建筑物受到的損害。

其次，屏蔽技術(shù)。多普勒天氣雷達(dá)站使用屏蔽技術(shù)主要是為了能夠減少感應(yīng)雷對建筑產(chǎn)生的影響。其主要是改善雷達(dá)站電磁的環(huán)境，讓雷達(dá)站上方出現(xiàn)的雷雨云不會影響雷達(dá)站的運(yùn)行，這樣的屏蔽措施已經(jīng)成為雷達(dá)站中重要的措施之一［4］。其不僅能夠阻擋和減少雷電對雷達(dá)站的影響，還能夠減少因為雷電出現(xiàn)所產(chǎn)生的電磁脈沖。從而避免建筑物內(nèi)部因為感應(yīng)雷電電磁所帶來的影響，提高了雷達(dá)站的工作效率。

（3）電涌保護(hù)器。在多普勒天氣雷達(dá)站中，使用的電涌保護(hù)器可分為電源、有限信息線路、無線信息線路三種電涌保護(hù)器。但是雷達(dá)站在選擇保護(hù)器的時候，需要注重以自身實際情況為基礎(chǔ)，按照電磁脈沖的輕度，選擇不同的電涌保護(hù)器，這樣才能夠有效的與共用接地體進(jìn)行連接，從而提高保護(hù)的力度。但是，為了能夠有效的提高電涌保護(hù)器的使用效率，應(yīng)該合理的進(jìn)行布線，這樣才可以有效的將建筑物中的金屬或是導(dǎo)線進(jìn)行有效的鏈接，避免電磁感應(yīng)下電壓或是電流過量，減少功率電氣設(shè)備的負(fù)荷能力，提高傳輸線的電磁效率。

3 結(jié)語

多普勒天氣雷達(dá)站的建設(shè)能夠有效的對地區(qū)的災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警，雷達(dá)站的建設(shè)效果也是直接影響天氣預(yù)測的效果和質(zhì)量。為此，在建設(shè)過程中一定要考慮其防雷設(shè)計，并重點針對直擊雷和感應(yīng)雷進(jìn)行設(shè)計。這樣才能夠有效提高雷達(dá)站的運(yùn)行效果，從而保護(hù)多普勒天氣雷達(dá)站系統(tǒng)的正常運(yùn)行。