洪水预警报系统防雷设计方案探讨论文

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1、洪水预警报系统防雷设计方案探讨论文摘要：本文主要针对近年来洪水预警报系统频繁遭受雷击而提出，从查找问题、分析原因入手，以理论计算为依据，参照电子信息系统规范标准进行防雷方案探讨，目的是引起有识之士共同关注洪水预警报系统的雷击安全。关键词：洪水预警报系统直击雷感应雷防雷保护前言：随着社会经济发展，人们防洪意识不断增强，洪水预警报系统要求己越来越高，系统可靠性、安全性也成为防汛部门日常工作重点。随着系统规模不断扩大.freel）。建筑物年预计雷击次数计算：式中：建筑物预计雷击次数（次／a）；校正系数。因测站主要分布点有旷野和河边，k分别取值计算。旷野取2，河边及特别潮湿地取1.5；建筑物所

2、处地区雷击大地的年平均密度［次／（km2·a）］；与建筑物截收相同雷击次数的等效面积（km2）。例如：以云霄杜塘水库为例计算多雷区、高雷区、强雷区的旷野与河边的各参数值，并根据标准GB50057-94和YD5003可查出直击雷防护类别如下表：等级多雷区402.900.01710.0744三类0.0992三类高雷区604.920.01710.1262三类0.1693三类强雷区685.790.01710.1485三类0.1980三类考虑到预警报系统的各测站虽属一般性建筑，但由于洪水预警报系统的通信设备大量使用微电子电路，其抗过压能力很低，且从2004年度记录可知杜塘水库的雷击四次分析，大大

3、超过理论计算的最大值0.1980，同时洪水预警报系统就是要求在这种雷电暴雨的恶劣环境中运行可靠。为此，建议重要站点及中心站应采取防雷建筑物二类设计。3.2建筑物电子信息系统防护等级确定雷电防护等级划分有雷击风险评估和系统重要性、使用性确定雷电防护等级。按建筑物年预计雷击次数N1和建筑物入户设施年预计雷击次数N2确定N（次/年）值：当N＜NC时，其中：NC＝5.8×10－1.5/C（次/年）（C为各类因子，计算方法见GB50343-2004附件A），可不安装雷电防护装置；当N＞NC时，应安装雷电防护装置，按防护装置拦截效率，确定其雷电防护等级（A、B、C、D级）。按电子信息系统的重要性和

4、使用性质确定雷电防护分级：根据GB50343-2004表4.3.1规定选择雷电防护等级。一般洪水预警报系统的测站、中继站选D级。因该系统要求在恶劣环境中运行可靠，建议重要中心站选用C级。3.3方案确定根据上述计算与分析，洪水预警报系统测站、中继站、中心站的防雷设计可按以下类别与等级防护设计。根据GB50057-94与GB50343-2004规定并结合实际情况，建议选定防护设计方案如下：站点类别等级分区设计方案测站、中继站三类D级LPZ0A避雷针、引下线、外屏蔽、接地装置、共用接地系统中心站二类C级LPZ0ALPZ0BLPZ1避雷针、引下线、外屏蔽、接地装置、共用接地系统、屏蔽（隔离）、

5、等电位连接、合理布线、浪涌保护同时，本文防雷系统考虑采用内部、外部相结合的防雷措施为设计基础，按照GB50343-2004规定构筑综合防雷系统图（如图1）。图1综合防雷系统图4外部防雷设计4.1接闪器的设计：考虑到测站、中继站、中心站的实际情况以及假设中心站的机房屋面己无需保护其它设备，屋面接闪器己采用避雷带与建筑物混凝土内的钢筋相连构成暗装避雷网。若天线安装在铁塔上或屋面仍未受保护，可加装避雷针保护，如图2所示，设接闪器的滚球半径为R、天线顶端距地高度为h米，距避雷针的距离为d米。则避雷针高H（米）计算为：图2避雷针示意图避雷针宜采用圆钢或焊接钢管制成，针长1m以下采用圆钢φ12mm

6、或钢管φ20mm。针长1～2m采用圆钢φ16mm或钢管φ25mm。避雷网和避雷带宜采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢，防腐处理。4.2引下线的设计：引下线宜优先采用圆钢或扁钢，并经最短路径接地，多根引下线时宜装设断接卡，并采取防腐措施和保护设施。4.3接地网的设计：按照水平网状方式布置的地网，其接地电阻计算公式为：式中：ρ为土壤电阻率,.freel，垂直接地体间距及水平接地体间距为5m，埋设深度为0.8m。在高土壤电阻率地区，应采取措施降低防直击雷接地装置的接地电阻，连接采用焊接，并在焊接处作防腐处理。接地装置工频接地电阻的计算应符合国标《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-83规

7、定。测站、中继站的设备应有良好的接地，建议接地电阻取用4Ω，高土壤电阻率地区可放宽至10Ω。但中心站应采用专用接地装置时，其接地电阻不得大于4Ω。采用综合接地网时，根据国标GB50343-2004强制性条文5.2.5规定取用最小值，在此建议接地电阻一般不大于1Ω。优先利用自然接地体，接地电阻达不到要求时增加人工接地体，在建筑物四周散水坡外大于1m处埋设成环形接地体，并可作为总等电位连接带使用。4.4外部设备屏蔽:为减少电磁干扰的感应效应，结合发