顺昌县气象台综合业务系统供电保障及雷电防护简介

张能胜，曹顶富

（顺昌县气象局，福建 顺昌 353200）

福建省顺昌县气象局防灾减灾业务用房于2015年1月1日投入业务使用，该楼的供电系统施工图设计只是按一般办公用用房设计，没有设计自备电源及UPS紧急供电，雷电防护也只是按第三类防雷建筑物标准作外部防雷设计，考虑到该楼投入使用后内有气象台大量的业务系统需不间断供电并不受雷击影响，因此，在施工过程中，经笔者对供电系统进行优化设计并增加了内部防雷措施，在征得设计院同意后，按优化后的方案施工。经近5年的实际运行，整个系统安全稳定，防雷措施作用明显，期间还经受住二次强雷击，即直击雷击中业务楼外不足50 m处观测场接闪杆，值班员观测到接闪杆上产生火花，而整个业务系统不断电、气象台各种电子设备不受直击雷及雷电感应影响。因此，笔者觉得本局的这套设置对于正在新建或有需要进行改造的同行台站尤其是负责基建而又对供电系统及防雷措施了解不深的同行具有一定的参考作用。

1 供电系统

顺昌县气象局防灾减灾业务用房采用TN-C-S供电系统，380 V市电引入气象局总配电房后输出三路：一路220 V供路灯照明用；一路380 V供附属楼及食堂用、另外一路引入业务楼配电房，在业务楼配电房安装一台SZ-Y75GF型50 kW超静音柴油发电机组作备用电源，正常情况下业务及办公用电由市电电网提供，一旦市电故障或检修停电，柴油发电机组检测到市电未供电时自动启动，通过ATS开关自动转换为自备电源供电，这样便保证了业务及办公不停电。

从业务楼配电房又输出三路：一、二路分别供一、二楼办公及业务用，第三路供三楼局机房及气象台业务用，在局机房内安装一台施耐德SP15KL-31型UPS紧急供电，正常情况下由市电或自备电源供电，UPS充电，一旦市电及自备电源都无法供电的情况出现，则UPS启动放电模式实行供电，这样，就形成了市电、自备电源、UPS三重供电保障模式，确保气象台各类业务系统不断电。供电示意图见图1。

2 雷电防护措施

2.1 外部防雷措施

顺昌县气象局防灾减灾业务用房按第三类防雷建筑物标准设置防雷装置，即在业务楼屋面采用接闪带、接闪网格作接闪器，利用建筑物柱内主筋作引下线，利用建筑物独立基础内钢筋作接地体并增设了辅助接地网。在实际施工中笔者对接闪网格尺寸及引下线间距进行加密，使之提升为二类防雷建筑物标准。接闪器：屋面接闪器由接闪带与接闪网格组成。接闪带采用φ12镀锌圆钢沿建筑物外沿闭环明装敷设，并与屋面不锈钢护栏、屋面金属管道、不锈钢水箱等金属构件作电气连接。接闪网格利用屋面板筋暗敷，网格尺寸小于10 m×10 m。引下线：引下线采用结构柱内两根φ16的对角主筋通长焊接，上与接闪带焊接，下与接地装置连通，引下线的平均间距小于18 m。接地装置：利用建筑物独立基础内钢筋作自然接地体，并增加人工接地体辅助接地。

2.2 内部防雷措施

顺昌县气象局防灾减灾业务用房内部防雷措施由多级SPD防护、等电位联结、机房屏蔽组成，现分别介绍如下：

2.2.1 等电位

在局总配电房、业务楼配电房、信息机房、气象台会商室分别设置总等电位端子（MEB）及局部等电位端子（LEB），所有进入配电房、信息机房、会商室的金属管道、供电线缆、通信及信息线缆金属外皮以及金属门窗等作等电位联连。

2.2.2 浪涌保护器（SPD）防护

第一级SPD：安装在局总配电房，型号为LTB0603，通过MEB端子接地。第二级SPD：设置在业务用房配电房，型号为OM20B，Uc：255v，Iimp：20KA（10/350），Up≤2.0KV，通过 LEB端子接地。第三级SPD：设置在业务用房各楼层配电箱，型号为 OM100，Uc：420v，In：60KA （8/20），Imax：100KA（8/20），Up≤2.5KV，通过LEB端子接地。为解决第二级SPD与第三级SPD线距及能量配合问题，在这两级SPD之间加装一组退耦器。第四级SPD：设置在业务用房三楼信息机房配电箱，型 号 为 CDY1-40，Imax （8/20）：40KA，In（8/20）:20KA，Up：1.8KV，通过机房LEB端子接地。第五级SPD：设置在各PC机防雷插座内，通过插座内PE线接地。图2为SPD安装示意图。

2.2.3 屏厂

所有进入配电房、机房、会商室的供电线缆、通信及信息线缆均穿金属管埋地或置于金属线盒内接入，金属管及金属线盒两端接地。

顺昌县气象台在三楼，因此，气象台内大屏会商系统、各业务用PC机供电线路前端均有五级SPD雷电防护，此外在信息机房路由前端还安装有网络信号SPD，信息机房内设置LEB端子，将机房内金属桥架、金属机柜、UPS金属外壳、金属门窗、金属地角线、防静电地板金属龙骨等与机房LEB作等电位联接。

2.3 接地网

顺昌县气象局防灾减灾业务用房建成后，将原有的观测场接地网、原办公业务楼（现为附属房）接地网与新建的业务楼接地网进行连接，形成较大的综合接地网，地网工频接地电阻经多年检测，稳定在2.3Ω左右，基本能满足业务需求。

3 结语

台站业务质量好坏跟台站的供电保障及雷电防护措施是否完善有很大的关系，本局的这套3重供电保障及5级雷电防护措施在业务应用中发挥了重要作用，保证了顺昌县气象局气象台观测数据可用性、到报率及数据可用率三项指标均居全省前列。因此，负责施工的人员在项目实施前一定要对施工设计图进行审阅，如审阅中发现不能满足业务需求，要及时进行优化变更设计，不能全盘委托给施工及监理单位负责，这一点很重要。