摘要：江西是全國(guó)雷擊災(zāi)害最嚴(yán)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(xiàng)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(cè)站原防雷工程及存在的問題的實(shí)際出發(fā)，進(jìn)行全面規(guī)劃、綜合防治，設(shè)計(jì)了該防雷方案，可以為其他氣象臺(tái)站防雷減災(zāi)工程建設(shè)提供一點(diǎn)幫助。
關(guān)鍵詞：防雷系統(tǒng)；氣象觀測(cè)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(cè)站始建于1950年，地處北緯28.6°、東經(jīng)115.92°的市郊�，F(xiàn)有三層的綜合觀測(cè)業(yè)務(wù)樓、十層的雷達(dá)樓及一些一層的附屬房，由于地勢(shì)比四周高，所以比較容易發(fā)生觀測(cè)儀器設(shè)備被雷擊現(xiàn)象。隨著現(xiàn)代社會(huì)科技的進(jìn)步，高科技的氣象觀測(cè)儀器設(shè)備不斷更新，集成度也越來越高，雷擊觀測(cè)儀器設(shè)備的現(xiàn)象每年都會(huì)發(fā)生幾次，雖然前期臺(tái)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(shí)有出現(xiàn)。為了進(jìn)一步改善南昌市氣象局觀測(cè)站的業(yè)務(wù)運(yùn)行環(huán)境，保障氣象觀測(cè)儀器設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，南昌市氣象局計(jì)劃對(duì)觀測(cè)站防雷系統(tǒng)進(jìn)行完善。
2現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)情況及存在的問題
我們經(jīng)過測(cè)試、調(diào)查、詢問臺(tái)站工作人員，對(duì)南昌市氣象局觀測(cè)站整個(gè)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(cè)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(jī)房用電設(shè)備提供安全保護(hù)接地。UPS機(jī)房從墻縫處插入電源，插入處無安全保護(hù)接地。因前端市電輸入無安全保護(hù)接地，所以凡用UPS輸出電源的設(shè)備同樣沒有安全保護(hù)接地。當(dāng)設(shè)備產(chǎn)生靜電或漏電時(shí)無法及時(shí)釋放，影響設(shè)備的安全運(yùn)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(hào)防雷器，但防雷器未接地，線徑偏小、地線過長(zhǎng)。當(dāng)感應(yīng)雷及雷電波沿著電話線路侵入時(shí)不能對(duì)侵入的過電壓進(jìn)行有效的釋放，從而影響網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備安全運(yùn)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(dāng)感應(yīng)雷及雷電波沿著這些線路侵入時(shí)不能對(duì)侵入的過電壓進(jìn)行有效的釋放，從而影響網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的安全運(yùn)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(dāng)感應(yīng)雷及雷電波侵入時(shí)不能迅速形成等電位，從而影響機(jī)房設(shè)備的安全運(yùn)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(hù)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(hù)接地。因前端市電輸入無安全保護(hù)接地，所有用電設(shè)備都無安全保護(hù)接地。當(dāng)設(shè)備產(chǎn)生靜電或漏電時(shí)無法釋放，影響設(shè)備的安全運(yùn)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(hào)防雷器。但保護(hù)電平偏高，地線連接太長(zhǎng)，防護(hù)效果不良。當(dāng)感應(yīng)雷及雷波沿著電話線路侵入時(shí)不對(duì)侵入的過電壓進(jìn)行有效釋放，從而影響網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的安全運(yùn)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(dāng)感應(yīng)雷及雷電波沿著這些線路侵入時(shí)不能對(duì)侵入的過電壓進(jìn)行有效釋放，從而影響網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的安全運(yùn)行。電腦曾遭雷擊損壞；所有設(shè)備未做等電位聯(lián)結(jié)，機(jī)柜、電纜槽、靜電地板未接地，接地引入母線線徑偏小。當(dāng)感應(yīng)雷及雷電波侵入時(shí)不能迅速形成等電位，從而影響機(jī)房設(shè)備的安全運(yùn)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(dòng)觀測(cè)站及雷電定位儀引入的信號(hào)線路安裝了信號(hào)防雷器。信號(hào)防雷器選擇及安裝位置不恰當(dāng)，防雷器地線與計(jì)算機(jī)外殼連接，而計(jì)算機(jī)外殼未能與安全保護(hù)地連通，又沒有等電位接地，所以當(dāng)感應(yīng)雷及雷電波沿著這些線路侵入時(shí)不能對(duì)侵入的過電壓進(jìn)行有效的釋放，從而使機(jī)房電腦設(shè)備及串口隔離器易遭雷擊損壞。2.1.3三樓機(jī)房光端機(jī)通信線從室外氣象臺(tái)一樓用光纜引入，輸出端與集線器設(shè)備聯(lián)連接。光端機(jī)電源端口、集線器的電源、信號(hào)端口未采取防感應(yīng)雷及雷電波侵入措施。當(dāng)感應(yīng)雷及雷電波沿著這些線路侵入時(shí)不能對(duì)侵入的過電壓進(jìn)行有效的釋放，從而影響機(jī)房設(shè)備的安全運(yùn)行。機(jī)房電源線路暗敷引入，無地線，不能給機(jī)房用電設(shè)備提供安全保護(hù)接地。2.1.4綜合觀測(cè)業(yè)務(wù)樓電源系統(tǒng)已在2011年進(jìn)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(hù)器�，F(xiàn)完善的是8/20us波形的防電涌保護(hù)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(jī)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(jī)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(jī)房美觀。大樓房頂避雷針使用時(shí)間較長(zhǎng)，表面已輕微腐蝕，存在安全隱患。
2.2室外氣象觀測(cè)場(chǎng)
氣象觀測(cè)場(chǎng)位于觀測(cè)業(yè)務(wù)樓東面，內(nèi)有兩套自動(dòng)氣象觀測(cè)站，其風(fēng)塔避雷針直接安裝在風(fēng)塔上。不符合《氣象臺(tái)（站）防雷技術(shù)防范》（QX4-2000）要求，存在安全隱患。后面那套的風(fēng)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(dòng)觀測(cè)站的各種觀測(cè)儀器設(shè)備的金屬外殼已接地，但由于有些接地使用時(shí)間較長(zhǎng)，連接點(diǎn)腐蝕嚴(yán)重，接地電阻很大，存在安全隱患。觀測(cè)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(dāng)感應(yīng)雷及雷電波沿著這些線路侵入時(shí)不能對(duì)侵入的過電壓進(jìn)行有效的釋放，從而影響采集器設(shè)備的安全運(yùn)行。數(shù)據(jù)采集器、雷電定位儀至機(jī)房的通信線路沒有全程屏蔽至機(jī)房，不能起到良好的屏蔽作用，從而響通信的安全運(yùn)行。室外L波段測(cè)風(fēng)雷達(dá)在觀測(cè)場(chǎng)的西邊，處于避雷針保護(hù)覆蓋范圍以內(nèi)，接地電阻良好。
2.3雷達(dá)樓
十層的雷達(dá)樓位于觀測(cè)場(chǎng)正南80m左右，一樓光纜光端機(jī)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(jī)電源端口、集線器的電源、信號(hào)端口未采取防感應(yīng)雷及雷電波侵入措施。當(dāng)感應(yīng)雷及雷電波沿著這些線路侵入時(shí)不能對(duì)侵入的過電壓進(jìn)行有效的釋放，從而影響設(shè)備的安全運(yùn)行。整棟大樓有良好的地線。九樓雷達(dá)機(jī)房光端機(jī)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(jī)電源端口、路由器的電源、信號(hào)端口未采取防感應(yīng)雷及雷電波侵入措施。當(dāng)感應(yīng)雷及雷電波沿著這些線路侵入時(shí)不能對(duì)侵入的過電壓進(jìn)行有效釋放，從而影響機(jī)房設(shè)備的安全運(yùn)行。
3方案設(shè)計(jì)依據(jù)和準(zhǔn)則
《建筑物防雷設(shè)計(jì)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(dá)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(hù)規(guī)范》（QX3-2000）《氣象臺(tái)（站）防雷技術(shù)防范》（QX4-2000）
4防雷工程建設(shè)總體設(shè)計(jì)
本防雷工程的設(shè)計(jì)在既有的防雷裝置基礎(chǔ)上進(jìn)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(jì)方案如下：
4.1綜合觀測(cè)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(hù)器以更換既有的（8/20us）型電源電涌保護(hù)器。對(duì)從室外電力線路侵入的感應(yīng)雷及雷電波進(jìn)行B級(jí)過電壓防護(hù)。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(hù)器。對(duì)從室外電力線路侵入的感應(yīng)雷及雷電波進(jìn)行C級(jí)過壓防護(hù)。4.1.3在一樓機(jī)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(hù)器，WLF-DB1•20-385/1+1型電涌保護(hù)器與WLF-DBl-10-385/12電涌保護(hù)器中間串接30A濾波器。對(duì)從電源線路侵入的感應(yīng)雷及雷電波進(jìn)行D級(jí)過電壓防護(hù)。二樓機(jī)房UPS電源前端：設(shè)置WLF-DBl-20-385/3+1型電涌保護(hù)器，對(duì)從電源線路侵入的感應(yīng)雷及雷電波進(jìn)行D級(jí)過電壓防護(hù)。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(hào)電涌保護(hù)器，對(duì)從網(wǎng)絡(luò)線路侵入的感應(yīng)雷及雷電波進(jìn)行防護(hù)；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(hù)器，對(duì)從這些線路上侵入的感應(yīng)雷及雷電波進(jìn)行防護(hù)。大樓的機(jī)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(jī)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(dòng)觀測(cè)站通信線路輸入處安裝WLF.FL90981-5-24-RS232數(shù)據(jù)信號(hào)型多功能電涌保護(hù)器，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)線路上侵入的感應(yīng)雷及雷電波進(jìn)行防護(hù)；二樓機(jī)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(hù)器。6kVA/UPS從配電箱接市電，UPS總輸出（220V）電源進(jìn)配電箱50A兩路雙電源斷路器，當(dāng)發(fā)生UPS故障維修時(shí)手動(dòng)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(hù)器，三路斷路器分別對(duì)一、二、三樓的UPS電進(jìn)行控制。三路UPS電分別敷設(shè)至一、二、三樓機(jī)房。4.1.6在三樓機(jī)房設(shè)置等電位接地回流排，在光端機(jī)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(hù)器及WLF-FL909C1-5-12.RJ45•8L型電涌保護(hù)器，對(duì)從這些線路上侵入的感應(yīng)雷及雷電波進(jìn)行防護(hù)。在三樓大氣監(jiān)測(cè)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(hù)器，對(duì)從這些線路上侵入的感應(yīng)雷及雷電波進(jìn)行防護(hù)，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(jī)房，并做好防水、防鼠及防火處理，把機(jī)房多余及沒用的線路清除掉，以改善機(jī)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(dòng)氣象觀測(cè)站
在室外自動(dòng)氣象觀測(cè)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(hào)型多功能電涌保護(hù)器，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)線路上侵入的感應(yīng)雷及雷電波進(jìn)行防護(hù)。在觀測(cè)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(hù)器，對(duì)電源線路上侵入的感應(yīng)雷及雷電波進(jìn)行防護(hù)。觀測(cè)站內(nèi)對(duì)設(shè)備接地不達(dá)標(biāo)的進(jìn)行整改，并做好防腐蝕處理。拆除存在安全隱患的室外觀測(cè)場(chǎng)南面的舊避雷針，安裝新的獨(dú)管式避雷針。
4.3雷達(dá)樓
4.3.1在一樓光端機(jī)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(hù)器，對(duì)從這些線路上侵入的感應(yīng)雷及雷電波進(jìn)行防護(hù)。4.3.2在九樓機(jī)房?jī)?nèi)光端機(jī)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(hù)器，對(duì)從這些線路上侵入的感應(yīng)雷及雷電波進(jìn)行防護(hù)。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(hào)電涌保護(hù)器，對(duì)從數(shù)據(jù)信號(hào)線路上侵入的應(yīng)雷及雷電波進(jìn)行防護(hù)。
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