37高炮作业平台的雷电防护

张强宜，李舟鑫，姜黔龙，李 迪

(1.贵州省黔西南自治州气象局，贵州 兴义 562400;2.四川省巴中市气象局，四川 巴中 636600)

1 引言

贵州省开展人工影响天气作业已有30多年时间。该项工作的开展，为保障人民群众财产安全特别是农业生产的正常进行，促进农村经济发展起到了积极的作用。全省共有人工影响天气作业站点460多个，黔西南州目前就有人工影响天气作业点近54个，作业点都位于强对流天气高发区的冰雹路径上，主要设施有弹药库、高炮、通讯设备、营房。作业时间集中在每年3—9月这段冰雹、雷电高发期，加之37高炮阵地四周500 m范围内无建构筑物，站点四周空旷，因而存在重大雷电安全隐患。然而，37高炮阵地不属于《建筑物防雷设计规范》GB50057－2010规定的防雷建构筑物，使得各地在采取雷电防护措施方面技术标准不统一，为此，本文在分析37高炮阵地雷电危害风险基础上，提出其雷电防护措施，期望最大限度地确保作业人员和设施的防雷安全。

2 37高炮阵地概况

37高炮作业平台为一直径6 m的圆形台面，底座离硬化水泥地面0.6 m，炮管长2.6 m，当高炮炮管处于45°射击角度时，炮管管口离地3.5 m;炮管处于50°射击角度时，炮管管口离地3.7 m;炮管处于60°射击角度时，炮管管口离地3.9 m，当高炮炮管处于最大仰角85°度时，炮管管口离地4.2 m。

按照QX/T 17－2003《37 mm高炮防雹增雨作业安全技术规范》，37高炮作业平台距离作业点营房不小于30 m，距离弹药库不小于50 m，因此，营房的防雷装置、保护弹药库的独立避雷针不能对高炮作业平台提供直击雷击防护。

3 37高炮阵地雷电危害

3.1 直击雷击

在没有独立避雷针保护的情况下，37高炮类似于一只避雷针，炮管一般处于0°～60°之间，根据中国气象局发布的全国年平均地闪密度分布，贵州为10.4次/km2，以炮管管口处于60°为例，37高炮可能遭受的年平均预计雷击次数为:

由上可知，37高炮在没有直击雷击防护措施的情况下，平均每十年可能遭受约4次雷电流直击雷击。

假如37高炮接地电阻为4Ω，以贵州省雷电平均地闪强度34.5kA为例，该强度的雷电流直接击在37高炮上时，37高炮作业平台的瞬时雷电冲击电位为:

3.2 感应雷击

37高炮作业平台是一个金属物体，没有任何电源、信号线路，不存在雷击电磁脉冲危害，可能出现的仅是雷电静电感应，将作业平台进行接地处理，接地电阻小于10Ω，在接地良好的情况下，37高炮作业平台不会出现遭受感应雷击情况。

4 37高炮雷电防护

37高炮作业平台不存在感应雷击的风险，因此，其雷电防护的重点在于直击雷防护。参照GB50057－2010《建筑物防雷设计规范》，结合人影作业实际情况，将作业平台确定为第二类防雷构筑物，在作业平台附近离开平台边沿不小于3 m远的位置设置独立避雷针，为37高炮作业平台提供直击雷击防护，避雷针具体高度根据实际情况进行计算。

为37高炮作业平台安装独立避雷针，可能闪击到作业平台的直击雷电流几乎全部被避雷针拦截，当避雷针接闪雷击电流时，在其接地装置附近将出现瞬时雷电流跨步电压，可能造成作业人员遭受跨步电压危害。因此，避雷针接地装置的设计与施工除应符合GB50057－2010规定外，避雷针与作业平台之间地面必须采取硬化措施:敷设厚度不小15 cm的水泥地面，同时在避雷针2.7 m以下至地面之间，应按照GB50057－2010规定采取防接触电压措施。

5 结束语

①37高炮作业平台不属于GB50057－2010《建筑物防雷设计规范》中构筑物，实际工作中可参照第二类防雷建筑物防雷措施规定，为其设置独立避雷针进行直击雷击防护。

②37高炮作业平台与独立避雷针之间地面，应敷设厚度不小于15 cm的水泥硬化地面，预防作业人员遭受雷电流跨步电压危害，避雷针地面至2.7 m高度之间，应采取绝缘措施，预防雷电接触电压伤害工作人员。

③37高炮作业平台基本不存在感应雷击风险，将作业平台良好接地，接地电阻小于10Ω，即可有效预防雷电静电感应危害。

［1］GB50057－2010.筑物防雷设计规范［S］.北京:中国计划出版社，2011.8.

［2］周道刚，周文钰，李迪，等.人工影响天气作业点防雷措施［J］. 贵州气象，2011，4.

［3］王惠芳.气象观测场直击雷防护装置的改进［J］.气象与环境科学，2011，34(2):91 －95.

［4］李虹.新农村住宅的直击雷防护技术分析［J］.气象与环境科学，2011，34(2):85－90.