人工影响天气作业点防雷措施

孙玉杰

摘 要： 本文以湖北地区为例，简述了某区域的作业点概况，并就作业点的雷击路径与防雷技术措施进行了深入分析，希望能够为同行业工作者提供一些帮助。

关键词： 人工影响天气作业点;雷击路径;防雷措施

【中图分类号】TM862 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.27.244

引言：以往在我国所建设的一系列人工影响天气的作业点多数未能充分考虑到雷电防护内容，这就使得这一类的较老作业点所沿用的防雷装置在应用时表现出了诸多不足之处。例如该区域的弹药库、营房、作业平台以及电子信息系统的防雷装置，即使在行业标准发布后也未能在第一时间将其进行更新，从而增大了作业点受到雷击的几率，继而威胁到作业人员的生命财产安全。

1 作业点概况

湖北属于北亚热带季风气候，光照充足且热量丰富，十分有利于农业生产。但受地形因素影响，其包含的神农架南部等地区具有多雨特征，其江汉平原更是在易发梅雨的时节经常出现洪涝灾害。湖北省人工影响天气作业点的基础设施主要包括营房、弹药库、高炮台以及通讯设备等，为保证作业安全，在作业点中储存的炮弹数量一般在200发以内。

人工影响天气的基本工作目标为：冰雹天气下，使用口径37毫米的高炮发射碘化银炮弹，以在短时间内将流云中的冰雹强度减少，以将冰雹灾害降到最低;干旱时节，则需要应道口径37毫米的高炮增加积雨云降水量，以实现人工降雨的目标。正因为该工作的特殊性，使得布置的作业点集中在强对流天气高发区，雷电安全隐患极大，因此需要采取科学且完善的雷电防护措施。

2 作业点雷击路径分析

作业点发生的雷击事故数量并不多，最为常见的雷击事故就是雷电沿着避雷针侵入到信号电缆中，从而造成值班室中的设备损坏，多数属于间接事故。从这一点来看，导致作业点发生雷击事故的因素主要包括以下几方面内容：

第一是在安装直击雷防护设施时没有遵循规范的安装流程。以营房为例，若其位置在山顶处，则安装避雷带的位置应为营房屋面极易受到雷击的结处。但部分设施安装人员为了方便仅仅在屋面处安装避雷针，并将通信电缆一同绑在上面。这样的防护措施不仅无法起到防雷击的作用，反而会增大雷击风险，埋下事故隐患[1];第二是在值班室内安装的电话以及各类型电源等，采取线路架空的安装方式，并没有采用任何具有雷电感应防护作用的措施;第三是等电位连接接地措施的缺失。

3 防雷技术措施

3.1 直击雷防护措施

第一是营房。根据《建筑物防雷设计规范》的具体要求，应在屋面处极易受到雷击的部位安装避雷带，并在屋面组成面积为10*10或12*8（单位为m）的避雷网格。网格构建完毕后需要在其中引下线围绕建筑物进行对称式布置，保证布置的均匀性，并需要确保平均间距小于18米，与避雷点相连接的接地电阻应在10Ω以下;第二是弹药库以及37毫米的高炮炮台，需要采取独立避雷保护措施（为其设置避雷针保护）。对保护范围进行计算时，其所对应的滚球的半径应在45米左右，此时的避雷针相距弹药库、高炮炮台的距离应大于3米，相连的接地电阻应小于10Ω。

3.2 防雷电过电压侵入

作业点所对应的主要的通信设备为高频电台，而导致产生雷电过电压侵入现象的途径主要有两条：第一是以220伏的电源线作为侵入路径，其在侵入后将会对稳压电源造成破坏[2];第二则是经由室外的电台天线进入，不仅会使电台受到损坏，若是电台正在被使用，还有可能会对使用电台的人员造成伤害。因此在对作业点进行雷电过压侵入防护时应从两个方面对其进行考虑：第一是电源线路。首先需要使用金属铁管对其做埋地入户处理，埋地处理的长度应大于15米。在入户处，无论是电缆的金属外皮、绝缘子铁脚还是金具都应进行接地，尤其是在建筑的配电箱处应安装大于60千安通流量的电源避雷器（第一级）。即使是值班室其安装的配电箱通流量也应大于40千安（第二级）;第二是电台天线：应为其安装合适的信号避雷器，尤其是位于室外的天线金属支架，更应对其做屏蔽层处理。

3.3 等电位連接

等电位连接端子板是值班室内设置的主要设施，其所应用的扁铜或扁铝其所对应的体积参数应在30*3*300毫米以下，安装位置通常为配电箱或与设备相靠较近的位置[3];而用于电源会信号线路处的避雷器选择的多芯铜线的横截面积应大于6平方毫米，需要与等电位连接端子板相连，采取的横截面积应大于16平方毫米，其所连接的设备接地电阻应在4Ω以下。

3.4 高炮接地

高炮接地与两类原因有关：第一是在高炮直接受到雷击，此时的雷电流即可通过炮身迅速深入到地下;第二则是在高炮避雷针的帮助下，一旦有雷电击打在避雷针处，此时的高炮所产生的静电将被泄放至地下，此时就可以帮助操作人员免于遭受到雷击。

若存在37毫米高炮不接地的情况：作业点不接地的高炮与已经接地的避雷针由于均属于金属物体，二者其实相当于高度接近、距离过近的避雷针，最大的不同就是高炮没有做接地处理[4]。而一般来说发生雷电闪击的路径通常阻抗较低，若高炮周围存在雷击现象，一般均会被避雷针所吸引。而若是采取高炮接地方式，炮身接到雷电的几率将会大大提升。

而避雷针在受到雷击后，与其距离相近的高炮也会同时感受到大量的电荷，此时若高炮处于接地状态，其感应电荷将会在雷电进入到避雷针后导入到大地。在这种情况下，人体的手脚之间将会形成电位差，继而导致人体受到电击;而高炮若是未接地，则将不会有感应电流出现，简单来说就是此时的金属炮身与人均为等位体，闪击现象结束后将会互相中和从而恢复原状，并不会导致电击情况的出现。

结束语：综上所述，由于作业点具有设施与人员较少的特点，在建筑物体量较小的情况下使得为人工影响天气作业点安装防雷设施并不复杂，关键在于设计防雷设施时是否依据相关标准进行。建议应将值班室电子信息系统的雷电防护等级设置为B级，并确保应用独立避雷针的保护物时，其与避雷针之间的距离应大于3米，且接地电阻应在小于10Ω。需要注意的高炮由于其底座已经有绝缘胶皮进行防护，因此无需做接地处理。

参考文献

[1] 吴宇峰.浅谈人工影响天气火箭作业突发情况处理[J].科技经济导刊，2019，2703：126+125.

[2] 王柳青，曾梵高.赣州市地面火箭人工影响天气标准化作业点建设管理探析[J].现代农业科技，2019，18：154-155+157.

[3] 李普庆，李抒泽，刘安然，张楠，苏长新.朝阳市人工影响天气地面作业能力建设的思考[J].吉林农业，2019，21：98-99.

[4] 杨坤，朱思华.新疆人工影响天气地面固定作业点标准化建设[J].科技创新与生产力，2017，10：69-71.