水文站的防雷特点及防护措施

1、水文站的防雷特点及防护措施 摘要：本文从雷电防护要求以及水文站防雷的特点、直接雷击的防护、感应雷击的防护、通信网络的防护和躲避防护几个方面对水文站的防雷特点及防护措施进行浅析。 关键词：水文站；雷击；措施 中图分类号： p336 文献标识码： a 文章编号： 随着科学技术的快速进步，水文站的建设也逐步提升科技化程度，对防雷措施的要求也越来越高。雷电是一种自然现象，雷电电击的对象由自然界中的客体决定，人的意识并不能左右，因此雷电可能在社会各处造成破坏，防雷是一个集行政管理和技术标准以及工程实践为一体的系统工程。 1雷电防护要求 现代防雷技术包括两大方面，其一为直接雷击防止；其二为雷电电磁脉冲抑制

2、。将雷击的能量以安全可控的方式释放和转换，全面防止雷电对建筑物和设备造成危害。 1.1综合性 雷电的防护应该具备综合性。雷电防护因素并不是相加原则，比如雷电防护由十个部分组成，其中的九个都正常运行，而其中一个出现异常，那么整个雷电系统安全系数不是百分之九十，可能只有百分之十，因为雷电往往袭击防护中的薄弱环节，百密一疏也会功亏一篑。 1.2系统性 雷电的防护应该具备系统性。各个防护方向并不是孤立存在的，而应该协同整体，共同发挥防护作用。内部各部分功能之和是不能与整个系统功能相比的，比如单个保护器防护的范围有限，雷电流能量连续，随着电源避雷器电压的增高残压也随之加大，使用电涌保护器就能逐级的释放能

3、量，各级电涌保护器紧密配合安装，在设计上条理清晰，以一个整体的角度考虑电涌保护器位置分布，使整体效果大于元件累加功能之和。 1.3科学性 在雷电防护工程中要严格遵照国际和国家标准，走在先进科技的前沿，而不是在落后的技术上停滞不前。发达地区竞争能力强，标准通常就会要求高于国家标准，以自身要求的向上来提高雷电防护的标准向上，不仅体现了安全意识，更是推进雷电防护水平提高的内部动力。 1.4必要性 雷电是一种自然灾害，全球平均每年至少造成经济损失十亿美元，与此同时，户外活动人员和牲畜遭遇雷电袭击的伤亡数量逐年呈增多趋势，因此雷电的防护意义重大。在安全生产中必不可少，雷电的防护工作也成为人民安全和经济效

4、益的重要保障。 1.5防雷等级划分 根据gb-50057-94中建筑物防雷设计规范对预计雷击次数的规定，水文站达不到三类防雷建筑物的要求。水文站内有大量的信息系统，在设有信息系统的建筑物需要防雷电磁脉冲情况中，当建筑物没有装设防止直击雷装置以及不处于其他建筑物或者物体的保护范围之内时，宜按照第三类防雷建筑物采取防直击雷的防雷措施。在需要考虑屏蔽情况中，防直击雷接闪器宜采用避雷网，宜将水文站划入三类防雷建筑。 2水文站的防护措施 采取因地制宜的防雷措施对水文站进行雷电防护，包括直接雷击防护和感应雷击防护等方面。 2.1水文站防雷的特点 水文站的位置一般在河流边，站房孤立在空旷的空间很容易成为雷电

5、袭击的目标，由于水文站一般建筑面积小，因此不利于多级防雷。水文缆道处于非直击雷区，跨度大，很容易受到雷击，并且水文缆道系统信号电路多，抗击雷击能力差。一般水文站380v交流供电线路架空明线，接入到站区的附近然后地埋引入建筑内部，一部分的水文站由10kv电力线架空接入，经过变压器以后再地埋引入建筑内部。乡村与山区地理措施差，容易感应雷电电磁脉冲。 2.2直接雷击的防护 直接雷击是指雷云直接通过树木、机电设备、建筑物和人体等被保护物放电。直击雷的高电流、高热效、高机械力极具破坏性，会造成建筑物损毁和人员伤亡，危害非常大。 直接雷击的防护主要方法是接地。接闪器接收了雷电中的电荷无处释放，与大地相接就

6、能中和接闪器中的电荷，达到电荷平衡，避免雷电对建筑以及人员造成伤害。在此过程中应该尽量使接地电阻减小，有利于雷电流快速通过防雷系统。 在站房的雷电防护中适合选择避雷带避免直接雷击的威胁。此外，由于水位和雨量是在野外观测，在一些室外设备中（比如太阳能电池板、雨量计和天线等）可以选择安装避雷针避免直接雷击，选择合适的避雷针以充分保证设备在避雷针保护范围半径内，水位和雨量的信息传输线要采用屏蔽线，同时金属部件接地处理。 在某些特殊情况下做特殊防雷击处理。比如缆道索的两端分别固定在两岸的铁塔上，中间为一根钢绞线横跨于江河两岸，这样就成为了一条长度较长的避雷线，雷雨天气受到雷击威胁的程度非常大，为避免直

7、接雷击最简单的方式就是将铁塔的两脚或者两脚以上与地网相连，在遭受雷击以后能够迅速的将电荷释放给大地，与大地中所带的异性电荷相中和，保护设施安全。 2.3感应雷击的防护 感应雷危害是在雷云活动中通过静电感应和电磁感应的途径对设备和人员产生危害，具有高危险过电压。 电源的配电箱应该根据相关雷电参数的规定安装电涌保护器spd，如果所安装的电涌保护器不能够保护距离较远的设备，还应该再安装第二级电涌保护器。 线路中多处安装电涌保护器并且没有准确数值限制时，电压开关型电涌保护器和限压型电涌保护器之间长度最好大于等于十米，限制型电涌保护器之间的长度最好大于等于五米，若一些特殊原因不能满足长度要求时应该在两级

8、电涌保护器之间增加去耦元件，以消除盲点，能量配合，保护设备安全。 2.4通信网络的防护 水文站的天线分为短波天线和超短波天线以及卫星地面站天线。天线同轴电缆引下时采用双屏蔽电缆或者单屏蔽电缆，双屏蔽电缆外层屏蔽金属膜或者金属管道至少在两端，宜在防雷区的交界处等电位连接，当设备只要求一端等电位连接时，采用双层屏蔽电缆，内屏蔽金属膜做一端连接。同轴电缆在靠近设备的一端应该根据不同的频率安装合适的电涌保护器。 水文站信号线主要由雨量计传输线和水位计传输线组成。室外传输电话线和信号线尽量做到全部埋入地下敷设，于入户端处将信号线金属外皮和金属钢管连接在接地装置上，然后在电话线入户的地方安装电话线路电涌保

9、护器。 站内供电线路与信号传输线路皆应该加以金属保护管，埋地安装，金属管道间导电贯通，两端在防雷交界处等电位连接。缆道房内最好设置成环形的等电位连接，满足设备在不同地方进出导电物和电力线以及信号线等的需要，在等电位环上就近接地。 2.5躲避防护 躲避防护方法是防雷措置当中最经济有效的，雷雨来临前关联设备关机、切断电源、拔掉电缆头等，简单易行，在任何防雷场合都是有效的，但是同时也阻碍了日常活动的进行，影响了工作效率。另外在选择新的水文站地址时，应该考虑雷击方面的因素尽量避开雷击多发区，为日后防雷的工作减轻压力，也是一种科学合理的事前防雷思想和措施。 结束语 水文站的防雷工作是系统而整体的，简单的添置防雷产品并不能解决雷电防护的需要，要根据具体情况具体分析，在国