探析現代氣象防雷設備與技術及其應用

吳杰 李洛銘 梁智

關鍵詞：氣象防雷設備;防雷技術;雷電災害;應用

雷電災害是全球公認的世界上最為嚴重的十大自然災害之一，相關研究資料表明，世界上每年因雷電災害造成的損失嚴重。隨著人類社會的快速發展，因雷電災害造成的損失呈現出逐年增加的趨勢，我國針對這一災害制定出了與之相關的解決對策與方案，再加上社會經濟和科學技術水平的迅猛發展，在一定程度上推動了我國的氣象防雷設備和技術的發展。只有對現代氣象防雷工作中的防雷設備和防雷技術加大創新力度，才能進一步促進我國現代氣象防雷工作的順利進行，進而確保人們生命財產安全，最大限度地避免或者降低雷電造成的影響。

1當前主要防雷技術

（1）分流。將從室外引入到室內的導線，利用避雷泄流裝置并接到接地線之間的方法稱之為分流技術。在雷電天氣還沒有出現之前，避雷泄流裝置并不會影響線路的正常工作，一旦雷電擊中線路，雷電中將會有強大的過電壓出現，并以線路為媒介進入到室內，此時可以第一時間啟動避雷裝置，確保在短時間內的電阻下降，并實現閃電分流，還有一部分的閃電流泄放進入大地，以確保室內電子電器設備的安全。通常情況下，開展多級分流之前需要結合設備承載能力和實際需要，以將殘壓降到最低。選擇合適的避雷器是應用分流技術的要點。

（2）攔截。所謂的攔截雷電，就是采取相關辦法來引導雷電，且根據事先設計好的通道將雷電流排放泄入到大地上的防雷方法。為了確保攔截技術可以順利實施，需要使用到接閃設備，如避雷針、避雷網、接閃器等，通過人為方式對雷擊發生點進行控制，以確保人們生命和相關儀器設備的安全。為了精確控制雷擊發生點，需對避雷針不斷進行研制和優化?，F階段，在攔截中應用的優化后避雷針主要包括兩種，分別是以先導放電為原理的避雷針和抗阻限流為原理的避雷針，前者的主要特點是對電子技術進行利用，以對上行放電進行主動引發，進而降低放電電壓和電流幅度，實現對雷擊點進行控制，將側擊雷出現的概率降到最低;后者的特點則是可以適當增加阻抗或者感抗值，進而降低電流幅度，減少雷電電磁效應，將因電磁脈沖造成的干擾降到最低。

（3）屏蔽。屏蔽技術則是借助于保護網、保護箱等金屬制的保護裝置來包圍受保護對象，進而阻隔對脈沖電磁場空間入侵通道，這種方法可以有效避免電磁脈沖輻射對電子設備的影響。在氣象防雷中選用屏蔽技術，需注意以下幾方面的內容：①對于現代建筑物來說，通常都是選用建筑結構的鋼筋作為引下線，其屏蔽效果較好，而機房則不需要另外建造金屬屏蔽室，需在樓宇中間的位置處作為機房位置，若是機房設置在樓宇邊緣部位，應確保設備與窗口之間有一定的距離，進而降低電磁脈沖輻射;②在設置電線的過程需選擇屏蔽電纜，若是缺少屏蔽層，應在金屬管道內橫穿電纜線，之后則是將地線分別與金屬管或屏蔽層進行連接，否則防雷屏蔽效果將會大打折扣。

（4）均壓。均壓技術可以有效避免導體出現閃絡危險，也可以防止高電位反擊的出現。若是出現雷擊現象，借助于避雷器的非線性電阻效應，可實現通信和電力系統線路以及接地系統間的瞬間等電位連接。在設計防雷系統的過程中，應保證建筑物中的管線、各種類型電氣設備與引下線之間有一定的安全絕緣距離，避免雷電閃擊出現。若是受到環境因素的影響，使得這些設備之間不能保持安全距離，需要連接設備中對應的金屬制部件和接地系統;若是金屬裝置不能連接接地系統，可以利用地電位平衡器進行連接。若是閃電電流通過，建筑物中的金屬裝置可以始終保持等電位狀態，避免出現旁側閃絡放電。

（5）接地。接地技術是防雷工程建設的基礎環節，主要是將雷電中的雷電流泄放進入大地的過程，只有確保接地設計良好，才能有效降低引下線電壓，避免或者降低雷電反擊現象的出現。在進行防雷接地的過程中，需要注意以下幾點：①為了確保防雷效果，避免單獨設置接地，應將保護接地、直流接地、防雷接地等與共用接地網進行連接;②在互相聯結的過程中，需優先進行單點接地，之后則是等電位連接。

2現代氣象防雷的應用

（1）建筑物防雷。①外部防雷。對建筑物進行外部防雷保護是最為直接的防雷方式，可以將防雷裝置直接安裝在建筑物上，也可以在建筑物四周直接安裝防雷獨立系統。由于廉江市屬于雷暴高發區，夏季出現雷電天氣的頻率較大，很容易引發火災，將防雷系統直接安裝在建筑物外部，可有效預防雷電起火的出現，還能降低建筑物遭受雷擊風險的出現。防雷裝置的主要原理就是借助于接閃器和引下線將雷電流引入到大地，防止建筑物遭受直接雷擊，進而確保建筑物安全。②內部防雷。外部防雷是防止雷擊對建筑物內部造成破壞，而建筑物內部也能選擇較好性能的防雷裝置進行防雷，進而降低雷擊造成的危害。將較好的防雷系統安裝到建筑物內部，就能有效避免反擊電壓等情況的出現，二次雷害也能借助于室內避雷器進行預防。對于進入到室內的線路，也可以通過電線保護系統，確保建筑物安全。③防雷接地。針對建筑物防雷，首要解決的問題就是電氣設備分別與電線和防雷裝置之間距離過近的問題，若是距離較近，防雷裝置在感受電流時很容易出現地電位反擊，進而對室內的電路造成破壞，甚至是引發火災，嚴重威脅著室內電子電氣設備和人們生命安全。為了避免這種情況出現，在防雷設備安裝的過程中需與電線保持適當距離，遠離所有的電氣設備。

（2）電力系統防雷。①堵截法。避雷器的安裝部位主要分布在設備的前后或左右，避雷器的主要避雷區域則是設備周圍區域內，也就是通過避雷器將雷電在線路中進行了堵截，進而確保線路安全。在配電線路中也能嘗試選用堵截法，進而起到雙重保護的作用。②遮蓋法。遮蓋法是防雷中最為普遍的方法，主要是在建筑物上方安裝避雷針，該避雷針就如同保護傘一般將建筑物遮蓋，進而確保建筑物安全。當前，選擇避雷線對建筑物進行防雷的也不在少數。避雷線主要是通過線將雷電中的雷電流向大地中傳遞，進而降低雷電對建筑物的破壞程度。為了避免因雷擊產生的電路紊亂，部分配電線中選擇避雷線確保電路安全。③隔離法。為了確保通行線路可以正常運行，降低雷電對建筑物的危害，確保建筑物安全，可以選擇隔離法。這種方法可以在變壓器等具體的建筑物系統中進行應用，以起到隔離的作用。在將避雷器隔離之后，雷電不會對其產生影響，進而降低雷電對人們日常生產生活造成的影響。

3氣象防雷設備的安裝

（1）避雷針。在對避雷針進行安裝的過程中，可以將金屬桿、木桿或電線桿作為安裝位置，且安裝過程中應將其與避雷針相連的引下線或接地引下線之間進行有效焊接，同時還要確保裝置的牢固性。通常情況下，引下線的最小直徑為8mm，若是引下線選擇的扁鋼材料，需保證厚度在4mm以上，且截面積需高于48mm2。若是將避雷針安裝在鋼筋混凝土桿上，可以根據就近原則選擇混凝土桿上的鋼筋作為接地引線;若是避雷針安裝在金屬桿上，可以就近選擇金屬桿本身作為接地引線。通常情況下，應保證接地引線的材料筆直，且不宜過長，盡量沒有彎曲，這樣才能有較好地疏通電流效果，在對避雷針引線進行安裝的過程中，需確保其牢靠穩固。

（2）避雷器。在對避雷器進行安裝的過程中，可以選用水泥基礎或金屬架上安裝，并將其作為預防線路和電器設備遭受雷擊的主要防護措施。在避雷器安裝的過程中，應確保其與地面始終保持垂直。針對排氣式避雷器的安裝，應重點關注設備之間的安裝距離，在保證設備安全的同時，還要使其不會對其他電氣設備產生干擾。

（3）避雷網。通常情況下，避雷網線的材料規格是鍍鋅圓鋼，其直徑在12～14mm之間，在將避雷網線安裝到建筑物頂部之前，需做好避雷網線的拉伸處理，同時還要測量其的長度，確保每條網線通過建筑物的邊長一致。對于鋼筋混凝土結構的建筑物，會選擇混凝土打造的支座當作避雷網格底座，且固定住避雷網格。針對避雷網的選擇，其網格面積需與防雷類別一樣，確保網格面積低于lOmm～lOmm，同時避雷網格還能選擇直徑為8～12ram的鍍鋅圓鋼，最后需要焊接網格與網線。若是在建筑物頂部安裝有避雷針，為了提升建筑物防雷效果，需要焊接避雷針與網格。

（4）接地裝置。對于建筑物的接地裝置來說，其主要包括接地線和接地極兩部分。在對接地裝置進行安裝的過程中，需要工作人員認真考察周圍環境，針對比較潮濕或者是較強腐蝕性的場所，若接地裝置選用的是鋼材料，在對其進行處理的過程中需選用熱鍍鋅，安裝時需要確保熱鍍鋅不會遭到破壞，否則就要在焊接處涂抹柏油。在對接地極進行安裝的過程中，應符合設計要求，若是安裝過程中缺少相關的指示說明，需保證埋設的接地極深度在0.6mm以上。在將接地裝置安裝完成后，為了隨時監測和掌握其運行情況，可設置監測點，以將接地裝置的作用充分發揮出來。

4結論

綜上所述，隨著科學技術水平的增強，氣象防雷設備和防雷技術的現代化水平不斷提升，對人們的日常生產生活造成了嚴重影響。經過多年的研究和發展，我國的氣象防雷技術不斷完善，并得到了長足進步，再加上成功經驗的積累，為人們的生活安全提供了保障。另外，由于社會經濟的發展，雷電對社會各個行業均造成了不同程度的影響，只有對防雷設備和防雷技術加大研究和創新力度，才能為人們的生存創造舒適安全的生活環境。