多普勒天氣雷達站雷電防護技術初探

吳志輝

（江西省藍天雷電防護有限公司，江西 南昌 330046）

我國地域龐大，很多地區的天氣自然條件比較復雜，每年所遭受雷電侵擾的地區也在多數，很多強將雷的地區，已經達到了90天以上。我國在面對這樣的情況下，很多地區使用了多普勒天氣雷達系統進行防御。多普勒天氣雷達技術則是建立在先進了無線電技術基礎之上，與現代信息技術進行有效的融合，實現了對地區有效的監控，從而提高了地區的雷電防御能力。

1 多普勒天氣雷達站建設的重要性

雷電天氣是自然界中非常常見的自然氣候，其事大氣中瞬間放電的一種現象。當天空中雷暴云積累到一定的程度，其會在某一個空間釋放大量的電場，這樣該地區就會出現雷電的天氣。雷電在產生的瞬間，會對其擊中的物體造成極大的破壞力。雷電的特點其發生的范圍非常的廣，產生的雷電強度大，而且發生的頻率非常的高。在雷電頻發的地區，其嚴重的影響了人們的生活，在發達地區雷電也會直接造成電子設備的損壞，為此，雷電天氣已經被稱為現代社會的一大自然公害［1］。

而隨著我國科技技術不斷的發展，自動控制技術、微波技術、高頻微電子技術都在不斷的被研發，很大程度上提高了地區的防雷的效果。而且高效的技術，還能夠提高現有多普勒天氣雷達系統的運行環境，提高雷電防護的整體技術水平，及保護了地區減少雷電所產生的影響，同時也保護了多普勒天氣雷達站的人員安全，增強整體系統對災害性天氣的預警能力，提高天氣預報工作的質量。為人們防災抗災提供了有力的基礎，也讓人們在生活中獲得了更加準確的氣象信息。

2 多普勒天氣雷達站雷電防護技術

（1）直擊雷防護技術。所謂的直擊雷就是指在雷電直接擊在地面上的建筑或是物體上，所產生的效應。直擊雷對地面的危害非常大，一般在地面建筑上都會在最高的位置設置避雷針，或是避雷帶等設施，這樣就能夠將雷電經過引下線等將雷電引入到大地中，從而達到保護建筑物中的人員和財產［2］。由于這些引接雷電的接閃設備所處的位置非常的高，也雷云非常進，所以其所謂引雷的設備，當雷電產生下落的時候，能容易被避雷針所吸引，從而減少建筑物受到雷擊的機率。

首先，引下線技術。引下線是一種接地的裝置，其將接閃器和接地裝置緊密的銜接到一起，其起到的主要作用就是將雷電所產生的電流通過裝置引導到大地中。引下線的數量比較多，其都是并聯在接地裝置之上的，當電流產生之后，就能夠通過裝置將電流進行分散，所以引下線的數量會直接影響避雷的效果。在不知引下線的時候需要注意的是，在建筑上安裝避雷設備的時候需要每一個支柱上至少要埋下一根引下線。若是一類建筑、二類建筑、三類建筑則需要在安裝的過程中引下線不能夠少于2根，這樣才能夠最大效果地達到避雷的作用。

其次，共用接地技術。多普勒天氣雷達站的接地裝置在運行過程中的性能的好壞會直接關系到建筑中的人員安全。因為多普勒天氣雷達站中的系統設備都是精密的儀器和線路組合而成，其感應度及其靈敏，而且對運行的電磁環境要求非常的高［3］。所以在雷達站運行中需要注重以下兩點：其一，需要雷達站能夠保障設備低壓運行系統，以及通信系統、雷達站中的所有的金屬管道，其都應該嚴格的進行接地，以此提高共用接地的范圍，使其能夠降低之間的電位差，避免雷電產生的逆反效果。其二，需要注意接地電阻的大小控制，避免電阻產生問題而影響整體的避雷效果。

（2）感應雷防護技術。雖然直擊雷在擊中建筑物時所產生的危害非常大，但是其影響的范圍比較小，感應雷則與直擊雷不同，在雷雨天氣發生感應雷的時候，其產生電流的同時也會產生磁場的變化，這樣會擴大影響范圍。針對多普勒天氣雷達站防護感應雷技術上主要是等電位連接、屏蔽以及加裝電涌保護器。首先，等電位連接技術。所謂的等電位就是將雷達站中的電涌保護器與相應的金屬導體進行連接，這樣能夠減少其間產生的電位差。在建筑中電源線、水管等都是直接與建筑進行連接的，為了能夠當出現感應雷時減少其相互的電位差，則需要對其進行等電位連接，這樣就能夠利用電涌保護裝置保護建筑物受到的損害。

其次，屏蔽技術。多普勒天氣雷達站使用屏蔽技術主要是為了能夠減少感應雷對建筑產生的影響。其主要是改善雷達站電磁的環境，讓雷達站上方出現的雷雨云不會影響雷達站的運行，這樣的屏蔽措施已經成為雷達站中重要的措施之一［4］。其不僅能夠阻擋和減少雷電對雷達站的影響，還能夠減少因為雷電出現所產生的電磁脈沖。從而避免建筑物內部因為感應雷電電磁所帶來的影響，提高了雷達站的工作效率。

（3）電涌保護器。在多普勒天氣雷達站中，使用的電涌保護器可分為電源、有限信息線路、無線信息線路三種電涌保護器。但是雷達站在選擇保護器的時候，需要注重以自身實際情況為基礎，按照電磁脈沖的輕度，選擇不同的電涌保護器，這樣才能夠有效的與共用接地體進行連接，從而提高保護的力度。但是，為了能夠有效的提高電涌保護器的使用效率，應該合理的進行布線，這樣才可以有效的將建筑物中的金屬或是導線進行有效的鏈接，避免電磁感應下電壓或是電流過量，減少功率電氣設備的負荷能力，提高傳輸線的電磁效率。

3 結語

多普勒天氣雷達站的建設能夠有效的對地區的災害進行監測和預警，雷達站的建設效果也是直接影響天氣預測的效果和質量。為此，在建設過程中一定要考慮其防雷設計，并重點針對直擊雷和感應雷進行設計。這樣才能夠有效提高雷達站的運行效果，從而保護多普勒天氣雷達站系統的正常運行。