移动气象台的防雷技术及安防对策探究

李 超

(93313部队，长春 130111)

移动气象台的防雷技术及安防对策探究

李 超

(93313部队，长春 130111)

对于移动气象台的日常使用，必须在预防气象灾害和突发天气气象事件中进行应急处理，在最短时间内快速提供天气气象资讯。移动气象台往往会在重大气象灾害天气发生之前或正在发生时，安放在高大的建筑物附近或在空旷的场地，很容易成为雷电击中的目标。因此，对移动气象台防雷技术及安防做出应对方案十分重要。

移动气象台；防雷技术；对策研究

1 移动式气象台的部件结构设计

设备包括全自动化气象站、移动式风廓线仪、卫星通信系统、移动式视频检测系统、气象观测会商集成系统、独立式的供电系统、车载型雷达系统等，这些配件分别安装在移动气象台通信指挥车和独立雷达车上，可独立完成气象数据的信息采集、智能化分析以及传输天气预报的发布等天气观测预报的全部环节。

移动式气象台大多数使用的都是在发生重大灾害性气候时，它是雷电击中的主要目标之一，如果防雷安全系数不规范，不符合国家防雷安全标准，移动气象台在使用过程中极易发生安全事故。

2 移动式气象台遭受雷电击中的灾害种类

2.1 雷电直接击中

直接击中式的雷电是指雷电直接击中到物体上，雷电的大部分能被所击中的物体导走，移动气象台的天线以及附属信号传输线路都有可能遭到直击雷的破坏。当遭到雷击时，电线及相关信号传输线非常容易产生放电打火现象，引起火灾的发生；还能够通过电力线传输进入车厢机房内，造成所有的零部件遭到超大电能的毁坏，导致设备停用、信号传输中断。

2.2 雷电中产生的电磁感应

当移动气象台处于雷电发生的附近区域，车载机房内的所有设备都会受到电磁场的干扰，当电路处于未形成闭合电路回路时，其电路处于敞开式的环形，会产生较大的感应电流，可使气象检查设备及系统瘫痪。

2.3 电力线、传输线会引入过电压

当移动气象台处于雷电发生区域内，附近的区域会产生瞬间变化的电磁场，在车体周围形成过电压，通过电力线或传输线、信号线将其过电压导入机房内，使机房内的机器产生静电感应，静电感应的电压通过传输线引入到机房内，造成设备损坏。

2.4 移动气象台的外部接收天线引入过电压

移动气象台的外部天线与车体的外部支撑铁甲紧密相连，车体与外部天线形成了一个电容组织，当移动气象台处于雷电区域内，雷电会沿着外部天线和车体将过电压导入车内。外部天线必须接地，且接地点不少于2个点才能减少危险的发生。

3 移动式气象台防雷技术的研究对策

3.1 移动式气象台的外部防护措施

3.1.1 在移动式气象台车顶安装避雷针

在设计安装时，要测量好移动通信车辆的外形及尺寸，精准确定避雷针的安放位置，必须采用具有提前放电作用或能够防止雷电侧击的避雷针。为了方便车辆的运输，保证避雷针方便折叠或拆卸。见图1。

图1 移动气象台雷电防护区 ( LPZ)分布图Fig.1 Mobile weather station lightning protection area (LPZ) distribution map

3.1.2 安装引下线

移动气象台安装避雷针的引下线不能少于2根，要采用多股铜芯电缆线。引下线的安装要与避雷针的底端相连，保证与车体有高强度的绝缘效果。在使用过程中，引下线必须沿着车体外侧对称安装，保证车体的高度绝缘。

3.2 移动气象台的内部构建防护

3.2.1 移动气象台车载配件的电源防护

移动气象台车载发电机的电流输出在进入整流设备前，加装完交流电源防雷器之后的通流量应大于或等于100KA，交流电源防雷器的递减会与车内的接地系统相连。加装交流电源防雷器的目的是为了防止由外部引入的雷电击中车辆，产生过电压造成车载内部设备损坏；加装直流电源防雷器是为了防止地位电的反击，反击所产生的过电压也会造成直流电源设备的损坏，会阻碍对感应雷电击中所产生的过电压。

3.2.2 车载设备的保护以及环形线路接地

移动气象台车体可以在车内的箱体中安装静电地板，在下面安装接地汇流排，呈环形布置，将整个车体金属部分接地端、设备的金属外壳、直流电源的接地线、避雷针的接地线、静电底线等就近与环形的地汇流排相连；环形的地汇流排线路要在车体的外部四周安装，整个接地体距离车子的水平位置要大于5 m，并且要远离防雷接地线。当移动气象台接近高大建筑物时，就能够利用建筑物的地网作为移动气象台车辆的保护接地线，将过电压通过建筑物的地网导入地下。

4 移动气象台雷达车的防雷技术对策

4.1 雷达车的雷达防护作用

在移动气象台雷达车天线基座的车顶平台上，要安装避雷针的接闪装置。避雷针的安装要与外接的地线连接，当雷达天线的基座平台较低时，可在地面上单独设置独立的避雷针或架空式避雷线的闪接。

避雷针的金属支撑杆应该和平台上所有的金属配件相连接，才能减少避雷针或架空式避雷线金属支撑杆对雷达的影响。见图2。

4.2 雷达车电缆线与导波管的防护措施

雷达车天线接到车厢机房所有的电缆线金属屏蔽槽内，金属屏蔽槽和导波管在穿过车厢箱体时，必须与车厢的箱体等电位电气连接，同时，保证金属屏蔽槽的首位电气贯通。

4.3 雷达车车体机房的防护措施

为有效预防雷达车在工作过程中遭到雷电电磁波脉冲的干扰，车体内外的电缆线都要铺设在金属屏蔽槽内，与等电位相连接后才能够进入机房内部，雷达车箱的机房中和控制室必须使用金属门板，金属门板上还要加设国家标准的金属网。金属门与金属网能够有效的与车厢的外壁形成可靠的电气连接。见图3。

图3 在 LPZ1 或 LPZ2 放置雷达设备的空间Fig.3 To set the radar equipment in LPZ1 or LPZ2

4.4 雷达车通信信号传输系统的防护措施

移动气象台雷达车的雷达数据传输采用的是有线传输的共组方式，电缆线必须采用屏蔽电缆或埋置金属屏蔽槽内引入地下。雷达数据在传输过程中要采用无线传输的方式，在雷达天线发射端和设备接受端上，雷达数据的传输要通过SPD部件完成，含有金属的光缆传输时，应该在光缆的终端将金属的零部件直接或通过SPD开关接到等电位连接，并进行接地处理。

[1] 李宇春，李涛，薛光昕.移动通讯基站防雷接地技术分析.[J].建筑工程与设计，2015，(08)：67-69.

[2] 向成.浅谈移动通信基站防雷技术研究.[J].通讯世界，2017，(05)：48-49.

[3] 张海林，薛禄宇.分析移动气象台防雷技术及对策.[J].河南科技，2013，(01)：84-85.

Researchonlightningprotectiontechnologyandsecuritycountermeasureofmobilemeteorologicalstation

LI Chao

(93313 Army, Changchun 130111, China)

For the daily use of mobile weather stations, it is necessary to carry out emergency treatment in the prevention of meteorological disasters and sudden weather events, and to provide weather information in the shortest time. Moving meteorological stations tend to be placed in front of tall buildings or in open spaces before or during the occurrence of major meteorological disasters, and are likely to be targets of lightning strikes. Therefore, it is very important to make a response to the technology and security of the mobile station.

Mobile weather station; Lightning protection technology; Countermeasure research

TM862

B

1674-8646(2017)18-0056-02

2017-07-15

李超(1978-)，女，本科，工程师。