新型天气雷达的防雷电灾害策略

2019-02-20朱辉

城市建设理论研究（电子版） 2019年7期

朱辉

江西省吉安市永新县气象局江西吉安 343400

1.新型天气雷达防雷电灾害策略概述

在现代电子技术发展和应用速度得到大幅度提升的背景之下，大规模精密电子设备逐渐在气象部门中投入使用，精准性比较强的设备实际应用的过程中，可以让系统的功能性及附加价值得到一定程度提升，那么整个系统在雷电灾害的影响之下承受的损失也增大。不管是雷达通讯技术还是计算机网络技术，其核心零部件其实都是大规模或者是超大规模集成型电路等微电子元件。这些芯片的体积相对来说比较小、电流准通量仅仅是微安级别，能源消耗量是非常小的，与此同时允许的能量限值也非常低下。它在实际应用过程中展现出的优势十分明显，但是也容易受到雷电因素的影响。雷电灾害不单单是会对微电子器件的运行安全性及稳定性造成一定影响，并且因为其本身的能源消耗量实际上是非常低的，灵敏度也比较高，非常微小的电场或者是磁场脉冲就会对其运行稳定性造成一定影响，仅仅需要几十伏的电压就会让整个元器件损毁。所以雷电防护在新型天气雷达实际运行过程中应当得到充分的重视。

2.雷电的危害

在人类社会进入到芯片时代当中，雷电灾害的特征和以往一段时间当中有一定差异性，具体会在下文中所说的几个方面上有所体现。受灾行业规模呈现出一种不断扩大的趋势，从电力、建筑这两个传统行业当中蔓延到基本上全部的行业当中。受灾空间扩大，由以往的二维空间入侵逐渐转变为三维空间入侵，从闪点直击转变为空间闪点的脉冲电磁场入侵形式。经济损失和危害程度呈现出一种不断扩大的趋势，因为设备本身的集成水平是比较高的，遭受到雷击问题影响的对象就会承受比较大的经济损失，以此为基础衍生出的间接经济损失及关联影响更是难以估量的。泪在损失的对象一般是集中在电子领域当中；雷电本身其实是没有任何变化的，而是在科学技术发展进程向前推进的过程中，人类社会日常生产生活模式发生一定变化。

3.雷达的防雷措施

3.1 接闪器

雷达天线接收站一般是放置在钢质支架上或者是建筑物顶层上，雷达天线外部有一个球形非金属天线罩，一般使用两条或者是四条高避雷针对其进行保护。为了能够将避雷针受到雷击问题影响的几率控制在一定范围内，将雷击电磁脉冲因素的影响控制在一定范围内，避雷针的高度就应当控制在一定范围内。因此在没有特殊因素影响的情况下，可以使用四条等高等间距的独立避雷针来保护雷达。

为了能够尽可能减轻避雷针金属支撑杆对雷达正常工作的影响，避雷针金属支撑杆在雷达天线仰角零度下边沿上使用高强度玻璃钢管替代金属杆，在其中使用截面积小于50mm2的多条铜线实现接闪器和金属支撑杆之间的电气连接。

接闪器中避雷针长度不应当超过1m。金属支撑杆中使用到的圆柱形钢材直径不应当小于20mm，使用到的钢管直径不应当小于25mm。避雷针和天线罩之间的水平距离不应当小于3m。为了能够保证雷击电流可以迅速的释放到大地当中，应当将避雷针和建筑物引下线连接起来。除此之外，建筑物屋面上也应当设置避雷带当成是接闪器来使用，其设置模式和普通民用建筑物之间并没有任何差异，因此在此不再对其进行分析。

3.2 屏蔽及等电位连接措施

为了能够尽可能减少雷击电磁脉冲问题对雷达信号系统的影响，尽可能规避信号失真这一个问题，屏蔽措施就显得十分重要。雷达站屏蔽中包含的是传输系统屏蔽以及雷达机房中的屏蔽。传输系统屏蔽工作进行的过程中，会要求将雷达天线接引到机房的全部传输信号线缆当中，以及其它进入到机房当中的线缆，都带有屏蔽护套或者是敷设在金属屏蔽线槽当中，雷达机房当中计算机系统中包含发射机以及接收机等设备，除去需要预防雷击电磁脉冲问题对机房内部信号的干扰之外，还需要规避机房当中电磁敷设对周边人身及设备造成的影响，雷达机房及控制室屏蔽工作进行的过程中，下文中所说的几项工作应当得到充分的重视。

雷达机房和控制室顶板、地板以及外墙钢筋应当施行一些加密处理措施，构成直径在一定范围内的钢筋网。使用金属板门，窗户上加装钢筋孔网，金属门和建筑物当中的主钢筋相互连接起来。是被设备恩和外墙及柱子之间的距离应当控制在1m之内，条件受限的情况下，对设备施行一定电磁屏蔽措施。机房综合布线电缆及其他专业管线之间的距离，应当可以满足现行规章制度中提出的要求。

为了能够有效控制雷击引起的电位差对雷达站的影响，需要施行等电位连接措施。雷达机房及控制室内金属设备外壳、进出雷达站金属管道以及电力电缆外铠都应当在入口位置上施行等电位连接措施；雷达机房和控制室设备中做防静电接地以及安全保护接地等措施，各个接地模块都应当以最短距离和等电位连接端子板相互连接起来。才可以有效控制雷击电位差对雷达站的影响，从而也就可以让雷达站实际运行的过程中，将自身的作用充分发挥出来。