船舶雷电防护技术研究

为了能够科学合理地为大型复杂的船体进行雷电防护设计,文章依据雷电形成的过程及特点,分析总结船舶遭受雷电危害可能存在两方面的原因：一种是船舶直接接闪雷电流;另一方面是雷电没有直接击中船舶,而是雷击电磁脉冲对船舶造成的间接影响。最后文章从船舶本身的特殊性出发,提出安装接闪器、引下线和泄流装置的方法防止雷电对船舶造成的直接危害,提出采取等电位连接、屏蔽、接地和安装电涌保护器的方法减少船舶遭受雷电的间接影响,并考虑船舶所处工作大环境提出防护建议。只有合理地采用各种防护措施才能最大限度地避免船舶遭受雷电干扰。     

X波段双偏振相控阵天气雷达的防雷技术要点

结合广州建设X波段双偏振相控阵天气雷达网的经验,针对其防雷保护问题,从阵列天线的接闪保护、接地网形状及布置、电源系统的防雷保护3个方面探索了防雷保护技术要点。为最大限度减低接闪杆对雷达信号的遮挡问题,提出了竖向单针加横向多针的接闪方法,将滚球平面提升至塔顶平面,既解决了单针保护范围受限的问题,又避免了双针保护接闪杆对雷达信号的遮挡。为最大限度减低雷电流分流过程导致的地电位抬升对雷达的反冲影响,提出了双环形闭合接地装置加与塔身绝缘引下线分流雷电流法,可有效避免因塔身分流雷电流导致的地电位反击问题。针对易受雷电电磁脉冲影响的电源系统,提出应加强屏蔽、等电位连接和安装电涌保护器等措施。     

自动气象站连续遭雷击的原因分析及解决办法

珠海某自动气象观测站连续2年遭受雷击,经分析发现,气象站遭受雷击的原因如下:1)该站因地处丘陵坡地顶部,地势高、周边空旷且场内有高耸的测风杆、铁塔等突出物,增加了地闪发生的可能性;2)气象站存在着防直击雷、防雷电波侵入和防雷击电磁脉冲措施不完善等雷击隐患。根据以上原因排查隐患情况,提出观测场采用独立接闪、独立接地的方式防直击雷,并通过将观测场内的设备与工作室采取共用接地、屏蔽、等电位连接、安装SPD、综合布线等方式实现对整个自动气象站场室的综合雷电防御。     

船舶雷电防护研究

为了能够更加科学合理地为大型复杂的船体进行雷电防护设计,文章介绍雷电形成的过程及特点,分析总结船舶遭受雷电危害可能存在两方面的原因：一种是船舶直接接闪雷电流;另一方面是雷电没有直接击中船舶,而是雷电产生的电磁脉冲对船舶造成的间接影响。最后文章从船舶本身的特殊性出发,提出安装接闪器、引下线和泄流装置的方法防止雷电对船舶造成的直接危害,提出采取等电位连接、屏蔽、接地和安装浪涌保护器的方法减少船舶遭受雷电的间接影响。只有合理地采用各种防护措施才能最大限度地避免船舶遭受雷电干扰。     

卫星地面站雷电直击效应防护设计探讨

卫星地面站雷电防护工程通常采用接闪杆作为天线主体的雷电直击效应防护措施,接闪杆的高度不仅影响其保护范围,而且影响其截闪概率。通过计算年预计雷击次数对截闪概率进行量化分析,结果表明,截闪概率近似与接闪杆高度平方成正比,采用过高的接闪杆将增大地面站遭受雷击电磁脉冲损坏的风险。为优化接闪杆设计,定义了保护体积的概念,并利用折线法与滚球法分别计算了三维立体空间内的保护范围。结果表明:接闪杆的保护范围与高度呈现非线性相关,当接闪杆超过一定高度(折线法超过30m,滚球法超过0.8倍滚球半径)后,对保护范围的影响十分有限;当接闪杆高度低于0.4倍滚球半径时,滚球法保护范围较大,反之则折线法保护范围较大。对接闪杆接闪瞬间周边的磁场强度分析结果表明,无屏蔽环境下地面站电子系统与接闪杆的常规距离远小于两者的理论安全距离,实际工程中难以通过增大接闪杆与卫星地面站的间距消除雷击电磁脉冲危害。为降低这一风险,卫星地面站直击雷防护应优先采用天线自带接闪杆的方式,条件不具备时也应尽量避免采用单支高大接闪杆,可选取适当的计算方法,采用多支较低接闪杆共同防护的方案。     

东莞国家基本气象站观测系统的雷击电磁脉冲防护

根据东莞国家基本气象站各类观测设备及其数据采集、传输系统的工作性质和所处电磁环境,在已具备接闪、屏蔽、等电位等各项防护措施的前提下,选择合理的浪涌保护器,有选择性、针对性地对观测系统的潜在雷击电磁脉冲危害进行必要的防护,以确保观测设备的安全运行。     

民用太阳能热水系统雷电灾害分析和防雷技术

通过对太阳能热水系统雷电灾害事例的理论分析及对现行各类防雷技术标准的相关研究,从集热器部分直击雷的防护、电气与自动控制系统的LEMP防护以及人身安全保护3个方面提出太阳能热水系统防雷技术要点.建议根据安装太阳能热水系统的建筑物高度以及所在地年平均雷暴日数等因素进行雷击风险评估,以决定是否需要在集热器附近安装接闪杆.对电气与自动控制系统的LEMP防护应考虑一次性投入、维修维护费用与设备的价值之比决定是否采取屏蔽、等电位连接、防闪络措施(合理布线)及加装浪涌保护器(SPD)等措施.     

监控系统的雷电防护技术

结合多年从事监控系统防雷装置检测经验,就安全监控系统遭受雷击损害的主要原因以及可能的侵入途径进行分析,依据《建筑物防雷设计规范》GB50057—1994（2000年版）采用接闪分流、均压等电位、屏蔽、接地和过电压保护等一系列技术措施,对安全监控系统防雷装置进行设计,希望可以对以后安全监控系统防雷装置的设计、安装起到一定的借鉴作用。     

超高层电梯机房防雷区磁场强度分析及防御技术

近年来,由雷击引起的电梯停运事件时有发生,雷电对电梯的损坏主要有闪电电涌侵入、地电位反击、辐射电磁场等3种主要途径。经过专业技术人员的现场鉴定调查发现,以雷电辐射电磁场诱发的控制板损坏引起的为最多。以一幢超高层建筑物为例,计算雷击建筑物以外附近218 m和雷电直接击在建筑物上防雷区LPZ1区、LPZ2区内磁场强度,分析雷击时辐射电磁场对电梯机房LPZ2区控制设备的损坏机理,并得出以下结论:确定点距LPZ1区屏蔽最短距离取最大值能尽可能减小磁场强度值;电梯机房LPZ1区屏蔽网格宽度w≤0.15m时,若建筑物电梯机房顶接闪器遭受小于等于150kA雷电流直接雷击,机房内控制设备一般不会受到辐射电磁场的干扰。     

风电场雷电防御的特殊性及应对措施

研究了风电场需要特别考虑的不同于一般地面建筑物的特殊防雷问题,包括建构物位置的特殊要求导致所在位置土壤电阻率高,大地导电性低;机组越来越高容易引发上行先导,雷击概率显著提高;因叶片多采用复合材料制造,耐受雷击能力和导电性能低;叶片旋转中,存在雷击旋转叶片的多点甚至雷击多个叶片的可能。然后提出通过在整个叶片上设置多个接闪器来增大整个叶片的接闪面积,提高拦截能力;为了保证接地系统的合理、有效,对接地系统的设置和用材进行研究,认为增加人工地网并加装降阻模块,提高接地装置的材料规格、防腐防锈及焊接要求,建议人工地网水平接地体采用铜环,垂直接地体采用铜包钢接地棒,所有连接点均采用放热焊接。