關于水文纜道測流系統中的避雷設計

劉宏偉

[摘要]水文測流纜道是一種集微電子、強電以及強機械動力于一體的混合機電系統，為了促使這種混合機電系統可以安全可靠運行，避免雷電干擾和損壞，就必須實施防雷避雷設計，充分利用防雷技術為系統安全正常運轉提供保障。本文主要從水文測流纜道的基本結構形式出發，對水文纜道測流系統中避雷技術進行深入探討。

[關鍵詞]水文纜道；測流系統；結構；避雷技術

文章編號；2095-4085（2017）01-0075-02

水文纜道指的是可以將水文測驗儀器傳送到測驗斷面任意指定位置的索道，屬于一種水文設備。在水文測驗中利用水文纜道測驗的方法，稱之為水文纜道測流法。水文測流纜道作為水文工作的重點，從上世紀九十年代就已經開始了對水文測流纜道的研究。現代信息技術和自動化技術的發展，將水文纜道裝置與自動化測量技術進行有效結合，對提高水文纜道測流精度具有十分重要的意義。

1.水文測流纜道的基本結構形式

通過長期對水文測流纜道的研究表明，水文測流纜道主要由過河纜、鐵塔、塔基、測控裝置、開關箱、三相四線供電以及絞車構成。按照水文測流纜道懸吊部分方式不同，可以將水文測流纜道分為懸索式纜道、吊箱式纜道、吊船式纜道以及多跨式纜道，對于水文測流纜道的結構選型應該從測站地形、自然環境、斷面情況、水位變幅以及取沙方式等方面出發，而對于水文測流纜道的結構形式，必須具備結構牢固、布設合理、運行平穩、定位準確、成果可靠以及經濟安全的特點，只有這樣才能促使水文測流纜道在水文測驗工作中充分發揮作用。

2.水文纜道測流系統中避雷技術的應用分析

由于水文測流纜道是一種集微電子、強電以及強機械動力于一體的混合機電系統，這種系統的最大缺陷就是容易受雷電影響，為了確保水文測流纜道可以安全正常運轉，就必須實現水文纜道測流系統與雷電技術的有效結合。而對于雷電技術在水文測流纜道中的應用應該從兩個方面出發：第一，注意水文測流纜道系統雷電流的引入路徑；第二，在水文測流纜道建設中對避雷設施的設計與實施，做好各方面工作，為水文測流纜道工程的正常運轉提供充分保障。

2.1明確水文測流纜道系統雷電流的引入路徑

通過對水文測流纜道基本結構形式的深入研究，可以發現水文測流纜道系統中雷電流的引入路徑主要有過河纜、塔架、水文站房、電源線以及各類信號連接線等。因為水文測流纜道非常壯大，一般高達10m以上，長度數百米，而處于水文測流河道核心位置的鐵架塔和水泥桿塔架最容易受到雷電打擊，是引雷最為嚴重的結構。在明確水文測流纜道系統雷電流引入路徑之后，就可以有針對性的應用避雷技術，根據實際情況選擇合適的避雷技術，避免水文測流纜道受雷電流的影響，從而為水文測流纜道質量提供充分保障。

2.2水文纜道測流系統中避雷技術的應用

從水文測流纜道系統雷電流的引入路徑研究可知，塔架是最容易遭受雷電打擊的結構，水文站房和電源線是引雷較為嚴重的結構。所以，在水文纜道測流系統中實現對避雷技術的應用，應該從這兩個方面出發。

（1）塔架避雷結構設計與實施。塔架是水文纜道測流系統中的重要組成部分，在水文纜道測流系統中引雷最為嚴重的結構就是過河纜繩和塔架兩個核心部分。而對于塔架的避雷結構設計，只需要在塔架的基底埋入幾根地線樁，保持塔架與過河纜繩的良好連接，最大限度減小接地電阻，就可以實現避雷結構設計的重要目標。

（2）水文站房和電源線的避雷結構設計。水文測流纜道系統中水文站房是必不可少的重要組成部分，但由于水文站房一般位于荒郊野外，沒有專用的避雷設施，所以容易造成雷電從站房進入，從而造成水文測流纜道損毀的問題。為了規避這個問題，為水文測流纜道系統安全正常運行，就必須對多年避雷經驗進行研究，在電源線接入的入口處安裝質量良好的四線空氣開關，切勿安裝閘刀開關，主要是因為閘刀開關在雷電天氣容易出現跳閘的現象，不利于水文站房測驗工作有序進行。如果在雷電天氣需要使用水文測流纜道設備，就需要在電源線的位置接入四線避雷器，增強避雷效果，為水文測流纜道安全正常運行提供充分的保障。總之，在水文纜道測流系統中為了避免雷電影響，確保纜道裝置不會被雷電損毀，就需要在所有測控裝置上安裝開關，在不用測控裝置的情況下，需要切斷一切進線。避雷地線埋設也是水文纜道測流系統避雷結構最為常見的形式，主要是因為水文測流纜道是一個非常復雜的結構，很多結構都可能引入雷電流，為了避免潛在威脅，就需要在水文纜道站建設中埋入避雷地線，對水文纜道測流系統形成保護，促使水文測流纜道系統可以安全正常運行，為水文測驗工作有序開展提供充分保障，從而真正實現水文纜道應用的重要意義。

3.結語

綜上所述，水文纜道測流系統是水利工程的重要組成部分，是一種特殊的水文測驗設備，對水文測驗工作有序開展具有重要作用。但是，由于水文纜道測流系統自身的特點，使得水文纜道非常容易受到雷電的打擊，為了確保水文測流纜道可以正常運轉，就必須充分發揮避雷技術的重要作用。