雷电防护技术在黔江新一代天气雷达系统中的研究及应用

摘要

雷电以其巨大的破坏性和频发性对人员设备等构成严重威胁，雷电灾害也被列入“最严重的十种自然灾害之一”。为减少雷击损失，大量的雷电防护技术及设备被广泛发展并应用到社会的各个方面。作为在突发性、灾害性天气的监测、预警预报中发挥重要作用的天气雷达，对其进行防雷系统设计，从而保证天气雷达站在灾害性天气下尤其是雷电环境中的安全可靠工作具有重要意义。
　　 论文在查阅大量文献资料的基础上，分析了雷击的基本理论和最新的雷电防护技术，深入研究了天气雷达站的防雷系统设计并将其运用到实际工程中。文章采用最新闪电定位资料，在对重庆黔江新一代天气雷达站所在地的雷电活动规律、土壤特征、易损性、雷击损坏风险等进行评估的基础上，结合相关技术标准，科学地确定了防雷方法和措施。针对雷达系统本身特点，详细分析了雷击电磁脉冲的危害，采取了直击雷、雷击电磁脉冲防护等综合防护措施，将外部防雷和内部防雷协调统一。在把雷达楼定为第二类防雷建筑物且把雷达楼划分为不同的雷电防护区(LPZ)条件下，在建筑物内安装一级、二级、三级电涌保护器。针对高土壤电阻率特点，针对性地提出了相应的防护措施，除了依靠塔楼基桩钢结构为接地体外，在塔楼周围还布设了一个网状辅助地网。运行结果表明，该雷达楼在经过2个雷雨季节后，没有发生雷击事件，防雷效果良好。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪 论

1.1雷电及其防护(御)研究的意义

1.1.1雷电及其灾害分布特征

1.1.2雷电灾害趋势及其防御意义

1.2国内外雷电防护技术研究现状

1.3雷电防护的研究方向与发展趋势

1.4论文的主要研究工作

2雷电防护基本理论

2.1引言

2.2直击雷防护理论

2.2.1直击雷危害机理

2.2.2直击雷防护原理

2.3雷电反击理论

2.3.1雷电反击产生机理

2.3.2雷电反击防护原理

2.4雷电感应防护理论

2.4.1雷电感应产生机理

2.4.2雷电感应防护原理

2.5雷电波侵入防护理论

2.5.1雷电波侵入危害机理

2.5.2雷电波侵入防护原理

2.6小结

3雷电防护技术方法

3.1引言

3.2直击雷防护技术

3.2.1选取合适的接闪器

3.2.2安装位置与高度

3.2.3合理分流和接地

3.3共用接地系统

3.4等电位连接技术

3.5屏蔽技术

3.6安装电涌SPD

3.7综合布线技术

3.8小结

4 重庆黔江新一代天气雷达防雷技术应用

4.1引言

4.2防雷技术应用的工程背景

4.2.1地理地貌

4.2.2周边环境

4.2.3地质情况

4.2.4雷电活动规律

4.2.5 工程概况

4.3 设计依据、雷达塔楼防护等级的确定和雷电防护区的确定

4.3.1设计依据

4.3.2雷达塔楼防护等级的确定

4.3.3雷达楼防护区的确定

4.4外部防雷设计

4.4.1接闪器的设计

4.4.2雷达天线的防护方案

4.4.3直击雷引下线设计

4.4.4接地系统设计

4.5内部防雷设计

4.5.1雷达机房的防护方案

4.5.2传输系统的防护方案

4.5.3供电系统的防护方案

4.5.4电缆与波导管的防护方案

4.5.5等电位连接措施

4.5.6其他附属设施的防护

4.6雷达塔楼建筑结构雷电防护方案

4.6.1建筑结构的等电位连接

4.6.2建筑物结构的防雷

4.7防雷工程实施情况

4.7.1接地系统

4.7.2防直击雷系统

4.7.3防侧击雷系统

4.7.4等电位连接系统

4.7.5电磁屏蔽系统

4.7.6防雷电波侵入系统

4.7.7防静电系统

4.8小结

5结论

致 谢

参考文献

附录