多普勒天气雷达站雷电防护技术初探

吴志辉

（江西省蓝天雷电防护有限公司，江西 南昌 330046）

我国地域庞大，很多地区的天气自然条件比较复杂，每年所遭受雷电侵扰的地区也在多数，很多强将雷的地区，已经达到了90天以上。我国在面对这样的情况下，很多地区使用了多普勒天气雷达系统进行防御。多普勒天气雷达技术则是建立在先进了无线电技术基础之上，与现代信息技术进行有效的融合，实现了对地区有效的监控，从而提高了地区的雷电防御能力。

1 多普勒天气雷达站建设的重要性

雷电天气是自然界中非常常见的自然气候，其事大气中瞬间放电的一种现象。当天空中雷暴云积累到一定的程度，其会在某一个空间释放大量的电场，这样该地区就会出现雷电的天气。雷电在产生的瞬间，会对其击中的物体造成极大的破坏力。雷电的特点其发生的范围非常的广，产生的雷电强度大，而且发生的频率非常的高。在雷电频发的地区，其严重的影响了人们的生活，在发达地区雷电也会直接造成电子设备的损坏，为此，雷电天气已经被称为现代社会的一大自然公害［1］。

而随着我国科技技术不断的发展，自动控制技术、微波技术、高频微电子技术都在不断的被研发，很大程度上提高了地区的防雷的效果。而且高效的技术，还能够提高现有多普勒天气雷达系统的运行环境，提高雷电防护的整体技术水平，及保护了地区减少雷电所产生的影响，同时也保护了多普勒天气雷达站的人员安全，增强整体系统对灾害性天气的预警能力，提高天气预报工作的质量。为人们防灾抗灾提供了有力的基础，也让人们在生活中获得了更加准确的气象信息。

2 多普勒天气雷达站雷电防护技术

（1）直击雷防护技术。所谓的直击雷就是指在雷电直接击在地面上的建筑或是物体上，所产生的效应。直击雷对地面的危害非常大，一般在地面建筑上都会在最高的位置设置避雷针，或是避雷带等设施，这样就能够将雷电经过引下线等将雷电引入到大地中，从而达到保护建筑物中的人员和财产［2］。由于这些引接雷电的接闪设备所处的位置非常的高，也雷云非常进，所以其所谓引雷的设备，当雷电产生下落的时候，能容易被避雷针所吸引，从而减少建筑物受到雷击的机率。

首先，引下线技术。引下线是一种接地的装置，其将接闪器和接地装置紧密的衔接到一起，其起到的主要作用就是将雷电所产生的电流通过装置引导到大地中。引下线的数量比较多，其都是并联在接地装置之上的，当电流产生之后，就能够通过装置将电流进行分散，所以引下线的数量会直接影响避雷的效果。在不知引下线的时候需要注意的是，在建筑上安装避雷设备的时候需要每一个支柱上至少要埋下一根引下线。若是一类建筑、二类建筑、三类建筑则需要在安装的过程中引下线不能够少于2根，这样才能够最大效果地达到避雷的作用。

其次，共用接地技术。多普勒天气雷达站的接地装置在运行过程中的性能的好坏会直接关系到建筑中的人员安全。因为多普勒天气雷达站中的系统设备都是精密的仪器和线路组合而成，其感应度及其灵敏，而且对运行的电磁环境要求非常的高［3］。所以在雷达站运行中需要注重以下两点：其一，需要雷达站能够保障设备低压运行系统，以及通信系统、雷达站中的所有的金属管道，其都应该严格的进行接地，以此提高共用接地的范围，使其能够降低之间的电位差，避免雷电产生的逆反效果。其二，需要注意接地电阻的大小控制，避免电阻产生问题而影响整体的避雷效果。

（2）感应雷防护技术。虽然直击雷在击中建筑物时所产生的危害非常大，但是其影响的范围比较小，感应雷则与直击雷不同，在雷雨天气发生感应雷的时候，其产生电流的同时也会产生磁场的变化，这样会扩大影响范围。针对多普勒天气雷达站防护感应雷技术上主要是等电位连接、屏蔽以及加装电涌保护器。首先，等电位连接技术。所谓的等电位就是将雷达站中的电涌保护器与相应的金属导体进行连接，这样能够减少其间产生的电位差。在建筑中电源线、水管等都是直接与建筑进行连接的，为了能够当出现感应雷时减少其相互的电位差，则需要对其进行等电位连接，这样就能够利用电涌保护装置保护建筑物受到的损害。

其次，屏蔽技术。多普勒天气雷达站使用屏蔽技术主要是为了能够减少感应雷对建筑产生的影响。其主要是改善雷达站电磁的环境，让雷达站上方出现的雷雨云不会影响雷达站的运行，这样的屏蔽措施已经成为雷达站中重要的措施之一［4］。其不仅能够阻挡和减少雷电对雷达站的影响，还能够减少因为雷电出现所产生的电磁脉冲。从而避免建筑物内部因为感应雷电电磁所带来的影响，提高了雷达站的工作效率。

（3）电涌保护器。在多普勒天气雷达站中，使用的电涌保护器可分为电源、有限信息线路、无线信息线路三种电涌保护器。但是雷达站在选择保护器的时候，需要注重以自身实际情况为基础，按照电磁脉冲的轻度，选择不同的电涌保护器，这样才能够有效的与共用接地体进行连接，从而提高保护的力度。但是，为了能够有效的提高电涌保护器的使用效率，应该合理的进行布线，这样才可以有效的将建筑物中的金属或是导线进行有效的链接，避免电磁感应下电压或是电流过量，减少功率电气设备的负荷能力，提高传输线的电磁效率。

3 结语

多普勒天气雷达站的建设能够有效的对地区的灾害进行监测和预警，雷达站的建设效果也是直接影响天气预测的效果和质量。为此，在建设过程中一定要考虑其防雷设计，并重点针对直击雷和感应雷进行设计。这样才能够有效提高雷达站的运行效果，从而保护多普勒天气雷达站系统的正常运行。