楊 民， 郭云才， 郝茂生

(濱州市氣象局，山東濱州 256612)

0 引言

《黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃》和《山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃》經(jīng)國務院正式批復實施，濱州市作為實施的主要區(qū)域，將建設全國重要的高效生態(tài)經(jīng)濟示范區(qū)、特色產(chǎn)業(yè)基地、海洋經(jīng)濟、黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟區(qū)等重大項目，這對提升氣象服務能力和加強氣象防災、減災保障措施提出了更高的要求。另外，隨著國家對人工影響天氣工作越來越重視，濱州市人工影響作業(yè)由原來的臨時性任務發(fā)展為一項常規(guī)的工作，干旱時節(jié)開展人工增雨，冰雹季節(jié)開展人工消雹，重大社會活動期間進行人工消雨、消霧等作業(yè)。通過前段時間的人工影響安全檢查發(fā)現(xiàn)，全市人工影響天氣作業(yè)炮點防雷設施不完備，存在防雷安全隱患。為加強安全生產(chǎn)工作，降低人工影響天氣作業(yè)炮點雷電危害，本文提出了人工影響天氣作業(yè)炮點綜合防雷設計方案，降低雷電產(chǎn)生的危害。

1 人工影響炮點防雷現(xiàn)狀

1.1 直擊雷防雷現(xiàn)狀

前段時間，全市人工影響天氣作業(yè)炮點全部進行了升級改造，實行規(guī)范化作業(yè)炮點設計和管理，根據(jù)地理情況使用相同設計圖紙進行建設。雖然各個炮點所在具體位置不同，但直擊雷防護裝置都不符合規(guī)范要求。一些炮點的接閃帶采用φ8 mm的圓鋼，一些卻采用φ8 mm的螺紋鋼，還有些采用φ6 mm的圓鋼。根據(jù)GB 50057—2010《建筑物防雷設計規(guī)范》的要求，采用φ6 mm的圓鋼不符合規(guī)范要求。

人工影響天氣作業(yè)炮點是由統(tǒng)一圖紙設計的，都有一層尖頂屋脊，基礎沒有樁基，只有圈梁基礎，且沒有混凝土立柱，導致炮點房屋的接閃帶與基礎內鋼筋沒有連通，再加上許多地方的接閃帶沒有引下線，故接閃帶起不到作用。

由于37高炮的作業(yè)位置在房屋外約15 m，四周無建筑物和大樹，沒有直擊雷防護措施來保護設備和人員安全，故存在防雷安全隱患。

1.2 防閃電波入侵過電壓現(xiàn)狀

人工影響天氣作業(yè)炮點處于野外村莊，其配電線路由農村電網(wǎng)單相供電，接入配電線路由架空線路直接引入，導致室內配電系統(tǒng)存在閃電波入侵過電壓的隱患。另外，炮點配電部分設備也遭受過雷擊損壞。

人工影響天氣作業(yè)炮點無等電位接地的相應措施，室內配電盤沒有做接地，更無重復接地措施。建筑物無接地裝置，導致室內設備無法接地，通信用的光纖線路加強芯(沒有接地)也是信息系統(tǒng)防雷安全隱患之一。

2 防雷方案設計

2.1 直擊雷防護

根據(jù)GB 50057—2010，在屋頂?shù)奈菁辜拔蓍苎b設接閃帶，接閃帶宜用大于φ8 mm的圓鋼，引下線宜用大于φ12 mm的圓鋼或40 mm×4 mm熱鍍鋅扁鋼。由于建筑物周長不超過40 m，因此根據(jù)建筑物實際情況，接閃帶有兩處可靠的接地即可。施工時要特別注意，連接點的焊接長度宜大于圓鋼直徑的6倍且三面焊接，扁鋼焊接長度宜大于扁鋼寬度的2倍且三面焊接。

37高炮作業(yè)點外設置接閃桿，并應將接閃桿安裝在禁射方位，避雷針與高炮外圍及房屋距離不小于5 m。按照GB 50057—2010規(guī)定，炮點為第二類防雷建筑物。按照單支接閃桿高度計算公式，滾球半徑為45 m、最大高度角為85°時，保護到的高炮作業(yè)高度為4.1 m，一般要求保護到最高高度上方1 m，故接閃桿高度可設計為8 m。

接閃桿位置離高炮位置越遠，其設計高度越高。根據(jù)GB 50057—2010，頂端針型接閃器采用直徑≥16 mm的不銹鋼加工而成，接閃端宜做成半球狀，其最小彎曲半徑宜為4.8 mm，最大宜為12.7 mm，長度為1 m。

接閃桿及底座設計如圖1所示。基座設計為鋼筋水泥預制底座尺寸為1.2 m×1.2 m×1.2 m。

圖1 接閃桿及底座設計(mm)

2.2 接地裝置

根據(jù)GB 50057—2010要求，接地裝置水平接地體選用40 mm×4 mm熱鍍鋅扁鋼，敷設深度不應小于0.5 m，并宜敷設在當?shù)貎鐾翆右韵?，其距墻或基礎不宜小于1 m。垂直接地體采用∠50 mm×50 mm×3 mm熱鍍鋅角鋼，間隔為5 m，距地面0.5 m以下，垂直埋地為2.5 m，與水平接地體四面焊接連接，并與避雷針或引下線可靠連接。圓鋼的焊接長度宜大于直徑的6倍且三面焊接，扁鋼的焊接長度宜大于扁鋼寬度的2倍且三面焊接。接地裝置距墻或基礎不宜小于1 m。如果接地體在嘈雜的地方，還應采取保護人身安全的防接觸電壓和跨步電壓措施。

(1)引下線3 m范圍內地表層的電阻率≥50 kΩ·m，或敷設5 cm厚瀝青層或 15 cm厚礫石層。

(2)外露引下線，其距地面2.7 m以下的導體用耐沖擊電壓100 kV(1.2/50 μs)的絕緣層隔離，或用至少3 mm厚的交聯(lián)聚乙烯層隔離。

(3)用護欄、警告牌使進入距引下線3 m范圍內的可能性減小到最低限度。

接地裝置設計位置如圖2所示。

圖2 接地裝置設計位置

人工影響天氣作業(yè)炮點的房屋室內應設置等電位排，具體位置可根據(jù)配電盤的位置而定。等電位帶宜就近與接地裝置相連，其連接帶用銅、外表鍍銅或熱鍍鋅扁鋼(截面積≥50 mm2)，等電位帶至接地裝置的連接導體用截面＞50 mm2的熱鍍鋅扁鋼或截面＞16 mm2的銅導線。

2.3 閃電波入侵防護措施

(1)入戶電纜(電線、網(wǎng)線、高頻線等)入戶前15 m宜進行穿鋼管埋地，鋼管兩端要可靠接地。電纜(電線)需做二級防雷保護。線路第一級雷電防護裝設在電源線路入戶處，采用Ⅰ級試驗通流量≥12.5 kA的電涌保護器(Surge Protective Device，SPD)，第二級雷電防護裝設在室內配電盤上，與第一級SPD滿足能量配合。如果第二級雷電防護無法裝設在配電盤上，可以在重要設備前端使用防雷插排進行保護，采用Ⅱ級試驗標稱放電電流＞20 kA的SPD。SPD接地導線長度宜小于0.5 m，截面積宜大于6 mm2。

(2)光纖金屬加強芯及光纖轉換盒應與屋內等電位聯(lián)結，高頻電話線路上安裝匹配的信號SPD。視頻攝像頭在進入微機前也宜安裝匹配的信號SPD。

(3)由于彈藥庫六面采取籠式鋼筋混凝土澆注，可在對角線位置各引出一根接地線，并與接地裝置連接。

(4)彈藥庫不能安裝普通照明燈泡，應安裝符合防爆標準的燈具。

3 結語

濱州是多雷暴地區(qū)，年平均雷暴日達24天，特殊的地理環(huán)境和位置使人工影響天氣作業(yè)炮點的雷電綜合防護顯得尤為重要。本文提出了雷電防護的相應措施，降低了雷電危害，保護了作業(yè)炮點的人員及設備安全。

［1］ 張翼，白先達.人工影響防雷安全初探［J］.農技服務，2011，28(7):1043-1045.

［2］ 韋賽人，龔建堂.淺談人工影響天氣作業(yè)的雷害防范措施［J］.氣象研究與應用，2009，30(S1):165-166.

［3］ GB 50057—2010 建筑物防雷設計規(guī)范［S］.