《新一代天气雷达防雷技术规范》简介.ppt

1、新一代天气雷达防雷技术规范简介目录目录一、前言一、前言二、雷电灾害的形成及其特点二、雷电灾害的形成及其特点三、雷电防护的基本原则和方法三、雷电防护的基本原则和方法四、防雷装置四、防雷装置五、建筑物防雷五、建筑物防雷六、建筑物防雷设计规范六、建筑物防雷设计规范GB50057-2000简介简介七、新一代天气雷达防雷技术规范的背景七、新一代天气雷达防雷技术规范的背景八、新一代天气雷达防雷技术规范编写、出台过程八、新一代天气雷达防雷技术规范编写、出台过程九、新一代天气雷达站系统的雷电防护九、新一代天气雷达站系统的雷电防护十、十、新一代天气雷达站防雷技术规范技术要点新一代天气雷达站防雷技术规范技术要点十

2、一、新一代天气雷达站防雷技术规范说明十一、新一代天气雷达站防雷技术规范说明十二、新一代天气雷达站防雷技术规范十二、新一代天气雷达站防雷技术规范 结束言结束言一、前言一、前言(1)雷雷电是自然界一种常见的，特殊的声、光、电电是自然界一种常见的，特殊的声、光、电现象。现象。雷电作为一种自然现象，不仅在于它给人的感官以声光雷电作为一种自然现象，不仅在于它给人的感官以声光电的特征感觉，更在于它给人类生活和社会活动带来巨电的特征感觉，更在于它给人类生活和社会活动带来巨大的影响，从而给人们留下极其深刻的印象。大的影响，从而给人们留下极其深刻的印象。一、前言一、前言(2)雷电灾害是一种自然灾害。雷电灾害是一

3、种自然灾害。雷暴是一种天气现雷暴是一种天气现象，由雷暴引起的自然灾害称为雷电灾害。象，由雷暴引起的自然灾害称为雷电灾害。雷电造成的自然灾害的范围和影响随着社会雷电造成的自然灾害的范围和影响随着社会经济的发展而日益扩大，特别是雷电电磁脉冲经济的发展而日益扩大，特别是雷电电磁脉冲对各行各业广泛使用的微电子设备的破坏，使对各行各业广泛使用的微电子设备的破坏，使其影响可能牵涉到社会经济生活的各个方面，其影响可能牵涉到社会经济生活的各个方面，影响到每一个人。影响到每一个人。一、前言一、前言(3)富兰克林富兰克林(1706-1790)时代，避雷针主要是保护时代，避雷针主要是保护建筑物，具体地说是防止建筑物

4、建筑物，具体地说是防止建筑物(或构筑物或构筑物)遭遭受到直接雷击。受到直接雷击。避雷针的双重作用：或者由于尖端放电而避免避雷针的双重作用：或者由于尖端放电而避免发生闪电；或者它把闪电导入地下。发生闪电；或者它把闪电导入地下。(这是富兰这是富兰克林在大量的实验观察以后于克林在大量的实验观察以后于1774年指出来的年指出来的)。同时他还指出，从避雷针引下的导线要接触到同时他还指出，从避雷针引下的导线要接触到潮湿的土壤，埋设得越深越好。潮湿的土壤，埋设得越深越好。一、前言一、前言(4)社会在前进，科学技术在不断发展，大量的电社会在前进，科学技术在不断发展，大量的电子设备，微电子技术、大规模集成电路器

5、件的子设备，微电子技术、大规模集成电路器件的广泛应用，对雷电灾害的防护提出了新的、更广泛应用，对雷电灾害的防护提出了新的、更高的要求。高的要求。50-60年代以前，建筑物防雷主要是保护人身年代以前，建筑物防雷主要是保护人身安全，以及建筑物本身避免雷击而损坏。进入安全，以及建筑物本身避免雷击而损坏。进入70年代，特别是年代，特别是80年代、年代、90年代以来，大量微年代以来，大量微电子设备的应用，使得雷电安全防护的工作显电子设备的应用，使得雷电安全防护的工作显得异常重要。得异常重要。二、雷电灾害的形成及其特点二、雷电灾害的形成及其特点(1)1.雷电引起的灾害是自然灾害中最为严重的雷电引起的灾害是

6、自然灾害中最为严重的灾害之一。分析其原因在于：灾害之一。分析其原因在于：雷电发生的频率高，且年年重复，全球雷电发生的频率高，且年年重复，全球每年约数亿次雷暴发生。每年约数亿次雷暴发生。雷电灾害的严重性还表现在它具有巨大雷电灾害的严重性还表现在它具有巨大的破坏性，且目前人类无法控制或阻止的破坏性，且目前人类无法控制或阻止雷电的发生。雷电的发生。二、雷电灾害的形成及其特点二、雷电灾害的形成及其特点(2)2.雷电的主要特点：雷电的主要特点：雷电电压高雷电电压高;闪电通道上端与大地之间的电位差，闪电通道上端与大地之间的电位差，一般为一般为1000万伏万伏10000万伏万伏 由由于其电压高，其电击穿透能

7、力就强，易造成雷击于其电压高，其电击穿透能力就强，易造成雷击损坏设备或雷击伤人事故。损坏设备或雷击伤人事故。二、雷电灾害的形成及其特点二、雷电灾害的形成及其特点(3)放电电流大；放电电流大；闪电电流一般要达到几十千安，甚闪电电流一般要达到几十千安，甚至数百千安。至数百千安。由于其放电电流大，且是在瞬间释放出大量的能由于其放电电流大，且是在瞬间释放出大量的能量，因而雷击事故往往损伤大，产生很大的热量，引量，因而雷击事故往往损伤大，产生很大的热量，引起火灾，造成更大的灾难。起火灾，造成更大的灾难。二、雷电灾害的形成及其特点二、雷电灾害的形成及其特点(4)雷击、闪电突发性的概率事件，且电流雷击、闪电

8、突发性的概率事件，且电流变化快变化快;闪电的全过程在几十到几百毫秒。闪电的全过程在几十到几百毫秒。雷击的突发性使得灾害难以预测、防范。雷击的突发性使得灾害难以预测、防范。电流频率成份复杂电流频率成份复杂;从低频段到高频频段，能从低频段到高频频段，能量分散，主要集中在中频到数兆赫之间。量分散，主要集中在中频到数兆赫之间。由于其频率成分复杂，使得采用简单的、单一的方法来防护，难以奏效，尤其对于微电子设备来说，其高频段引起的电磁脉冲的防护，可以说是防不胜防。二、雷电灾害的形成及其特点二、雷电灾害的形成及其特点(5)3.雷电灾害的另一个特点是雷电是通过多雷电灾害的另一个特点是雷电是通过多种途径侵害地面

9、物体的。种途径侵害地面物体的。直接雷击直接雷击 雷电的静电感应作用雷电的静电感应作用 雷电放电的电磁脉冲作用雷电放电的电磁脉冲作用 雷电地电位反击雷电地电位反击 以及通过各种导线入侵到建筑物内部伤以及通过各种导线入侵到建筑物内部伤害人员、设备，造成损失。害人员、设备，造成损失。二、雷电灾害的形成及其特点二、雷电灾害的形成及其特点(6)4.引起雷击破坏作用的主要原因引起雷击破坏作用的主要原因 强大的雷电高压放电电流强大的雷电高压放电电流-大电流源，大电流源，直接损坏电气设备。直接损坏电气设备。强大的电流引起炽热的高温。强大的电流引起炽热的高温。闪电拉弧电火花引燃、引爆，发生火灾、闪电拉弧电火花引

10、燃、引爆，发生火灾、爆炸。爆炸。强大的雷电产生强烈的冲击波。强大的雷电产生强烈的冲击波。电磁辐射、闪电光辐射及雷电隆鸣声响电磁辐射、闪电光辐射及雷电隆鸣声响产生巨大的冲击波。产生巨大的冲击波。二、雷电灾害的形成及其特点二、雷电灾害的形成及其特点(7)5.电磁感应：雷击电磁感应大致分为静电感电磁感应：雷击电磁感应大致分为静电感应和电磁脉冲感应两种。应和电磁脉冲感应两种。静电感应静电感应 如雷雨云集积了大量的静电电荷，成为自如雷雨云集积了大量的静电电荷，成为自由电荷，在其下方物体上感应出大量的相反电荷，一旦由电荷，在其下方物体上感应出大量的相反电荷，一旦云间放电，地面物体上的静电荷就失去束缚力云间

11、放电，地面物体上的静电荷就失去束缚力,其电场将其电场将向四周辐射而引起高压产生闪烁。向四周辐射而引起高压产生闪烁。-静电感应而产生的雷击称为感应雷击。静电感应而产生的雷击称为感应雷击。电磁脉冲感应电磁脉冲感应 即强大的闪电电流产生交变电场而即强大的闪电电流产生交变电场而形成的交变电磁场，其将在金属回路里产生感应电流，形成的交变电磁场，其将在金属回路里产生感应电流，一旦回路不闭合一旦回路不闭合,将产生极高的电压，以致产生电火花；将产生极高的电压，以致产生电火花；大电流也能引起器件、设备损坏。大电流也能引起器件、设备损坏。二、雷电灾害的形成及其特点二、雷电灾害的形成及其特点(8)6.对雷击灾害发生

12、的分析对雷击灾害发生的分析 人在空旷、潮湿地带易遭雷击人在空旷、潮湿地带易遭雷击-直接雷击伤亡直接雷击伤亡或跨步电压引起伤亡。牲畜的跨步电压大，且电流流过心或跨步电压引起伤亡。牲畜的跨步电压大，且电流流过心脏，易死亡。脏，易死亡。建筑物接闪装置建筑物接闪装置-不合格不合格 保护范围小，引下线接触不好，面积过小，弯曲太大、直保护范围小，引下线接触不好，面积过小，弯曲太大、直角，接地不符合要求，电阻太大。角，接地不符合要求，电阻太大。设备，主要分析建筑物内的电子设备。设备，主要分析建筑物内的电子设备。直接雷击直接雷击-天线、电源线、各种信号线、金属管道引入；天线、电源线、各种信号线、金属管道引入；

13、感应雷击感应雷击-雷电流感应雷电流感应 还有电磁脉冲、地电位反击等引起还有电磁脉冲、地电位反击等引起二、雷电灾害的形成及其特点二、雷电灾害的形成及其特点(9)社会的不断进步，科学技术的现代化建社会的不断进步，科学技术的现代化建设，使得大量的高科技电子设备，各种设，使得大量的高科技电子设备，各种计算机、通讯设施安装于各类建筑物内。计算机、通讯设施安装于各类建筑物内。就是一般的民用住宅也安装上了大量的就是一般的民用住宅也安装上了大量的现代化电器设备和通讯设施。即使道路、现代化电器设备和通讯设施。即使道路、桥梁也有大量的电子设备，如在高速公桥梁也有大量的电子设备，如在高速公路、各类大桥上。使得现代路

14、、各类大桥上。使得现代雷电灾害的雷电灾害的防防护涉及面更广，难度更大。护涉及面更广，难度更大。二、雷电灾害的形成及其特点二、雷电灾害的形成及其特点(10)气气象部门现代化建设，大量应用微电子象部门现代化建设，大量应用微电子设备，尤其是大气探测设备，包括自动设备，尤其是大气探测设备，包括自动气象站、各种卫星接收设备、雷达都安气象站、各种卫星接收设备、雷达都安装架设在野外、大楼顶部、高山上，遭装架设在野外、大楼顶部、高山上，遭受雷击损坏的机率就更大，必须引起我受雷击损坏的机率就更大，必须引起我们的高度重视。们的高度重视。我们有多处雷达站遭受雷击损坏的教训。我们有多处雷达站遭受雷击损坏的教训。98年

15、年4月月7日上海南汇进口的日上海南汇进口的88D雷达遭雷雷达遭雷击损失严重。击损失严重。三、雷电防护的基本原则和方法三、雷电防护的基本原则和方法(1)1.雷电防护的保护对象雷电防护的保护对象-人、设备、建筑物等，人、设备、建筑物等，要三者兼顾。防雷方面的各种标准，包括国家要三者兼顾。防雷方面的各种标准，包括国家标准、行业的标准等，目的都是为保护这三个标准、行业的标准等，目的都是为保护这三个对象制定的。对象制定的。2.雷电防护的基本原则是雷电防护的基本原则是全方位的综述防护，层全方位的综述防护，层层设防，多级保护，综合治理。层设防，多级保护，综合治理。防雷要作为一个系统工程考虑防雷要作为一个系统

16、工程考虑,就象防汛、防洪一样。就象防汛、防洪一样。3.防雷的基本原理防雷的基本原理-提供一条使雷电流对地泄放的合提供一条使雷电流对地泄放的合理的低阻抗通道，而不是让其随机性地选择放电通道理的低阻抗通道，而不是让其随机性地选择放电通道。4.防雷的基本方法防雷的基本方法-躲避、接闪、等电位连接、躲避、接闪、等电位连接、接地、分流、屏蔽接地、分流、屏蔽(即综合防雷方法即综合防雷方法)。三、雷电防护的基本原则和方法三、雷电防护的基本原则和方法(2)防雷防雷-防洪防洪 防洪的主要措施是疏导，使洪水尽快地泄放流入防洪的主要措施是疏导，使洪水尽快地泄放流入大海大海，把大量的洪水通过大江大河送入大海。把大量的

17、洪水通过大江大河送入大海。在这一基本思想下，采取疏通河道，使洪水流通在这一基本思想下，采取疏通河道，使洪水流通快，直奔大海；以堵截的方式来保护城市、厂矿和重要快，直奔大海；以堵截的方式来保护城市、厂矿和重要设施。搬迁、疏散居民是采取躲避的方法设施。搬迁、疏散居民是采取躲避的方法 ,避免洪水冲避免洪水冲淹造成伤亡、损失的重要手段。淹造成伤亡、损失的重要手段。大海好比防雷工程中的大地，把雷电能量迅速大海好比防雷工程中的大地，把雷电能量迅速引入到大地。引入到大地。通过接闪器、引下线、地网等，给通过接闪器、引下线、地网等，给雷电流创造一个合理的通道，泄入大地，雷电流创造一个合理的通道，泄入大地，尤如尤

18、如水通过大江大河引入大海一样。水通过大江大河引入大海一样。三、雷电防护的基本原则和方法三、雷电防护的基本原则和方法(3)防雷防雷 避雷通道避雷通道 接地网接地网(大地大地)避雷器避雷器 屏蔽屏蔽 等电位等电位 关电源、选址躲避关电源、选址躲避防洪防洪 大江大河大江大河 大海大海 修堤坝、分流修堤坝、分流 修堤、筑坝修堤、筑坝 船只船只 疏散疏散四、防雷装置四、防雷装置 防雷装防雷装置置主要指接闪器主要指接闪器(避雷针、带、网等避雷针、带、网等)、引下线、屏蔽网、接地装置、及各种电诵保护引下线、屏蔽网、接地装置、及各种电诵保护器器(即避雷器即避雷器)。1.接闪器：接闪器：主要用于先导放电，把雷电

19、流引入一个合理的主要用于先导放电，把雷电流引入一个合理的规定的通道规定的通道,泄入大地。泄入大地。2.引下线：引下线：雷电流入地通道。雷电流入地通道。3.接地装置：接地装置：接地体、地网，起到迅速向大地四周泄放雷接地体、地网，起到迅速向大地四周泄放雷电能量，要求接地电阻尽量小。电能量，要求接地电阻尽量小。4.屏蔽网：屏蔽网：起到屏蔽、隔离电磁脉冲的作用。起到屏蔽、隔离电磁脉冲的作用。5.电涌保护器：电涌保护器：起到短路或旁路、阻断雷电流的作用。起到短路或旁路、阻断雷电流的作用。建筑物防雷建筑物防雷(1)1.分类：分类：根据建筑物是否是易燃易爆场所和其根据建筑物是否是易燃易爆场所和其重要程度划分

20、为重要程度划分为、类防雷建筑物。类防雷建筑物。2.分区：分区：根据建筑物内、外受雷击危害程度根据建筑物内、外受雷击危害程度(实际实际是计算电磁屏蔽的能力是计算电磁屏蔽的能力)而划分为而划分为0、1、2、3区等。区等。0区，区，一般指接闪器保护范围之外的空间区域。一般指接闪器保护范围之外的空间区域。1区，区，建筑物之外而在接闪器的保护范围之内的区域。建筑物之外而在接闪器的保护范围之内的区域。2区，区，建筑物内部一般称为建筑物内部一般称为2区。区。3区，区，在建筑物内另有金属屏蔽保护的区域。在建筑物内另有金属屏蔽保护的区域。建筑物防雷建筑物防雷(2)防直接雷击：防直接雷击：一般采用架设接闪器的方法

21、，使要保一般采用架设接闪器的方法，使要保护的建筑物及其附着装置均处于接闪器的保护范围之内护的建筑物及其附着装置均处于接闪器的保护范围之内。防雷电感应：防雷电感应：等电位连接、可靠接地。等电位连接、可靠接地。防止雷电波侵入的措施：防止雷电波侵入的措施：入户金属管线在入户金属管线在进出建筑物时可靠接地；各种线缆在入户进出建筑物时可靠接地；各种线缆在入户处加装相应的过电压保护器。处加装相应的过电压保护器。屏蔽措施：屏蔽措施：屏蔽的目的是限制某一区域内屏蔽的目的是限制某一区域内部的电磁能量向外传播或者降低外部电磁部的电磁能量向外传播或者降低外部电磁辐射能量向被保护的空间传播。辐射能量向被保护的空间传播

22、。国标国标GB50057-94简介简介建筑物防雷设计规范建筑物防雷设计规范 建筑物防雷设计规范建筑物防雷设计规范 第一章第一章 总则总则 第二章第二章 建筑物的防雷分类建筑物的防雷分类 第三章第三章 建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施 第四章第四章 防雷装置防雷装置 第五章第五章 接闪器的选择和布置接闪器的选择和布置 笫六章笫六章 防雷击电磁脉冲防雷击电磁脉冲 附录附录 国标国标GB50057-94简介简介 建筑物防雷设计规范建筑物防雷设计规范第一章第一章 总则总则 总则中规定了本规范的适用范围，主总则中规定了本规范的适用范围，主要用于新建建筑物的防雷设计。而对户要用于新建建筑物的防雷设计。而对

23、户处装置的防雷设计不适用。处装置的防雷设计不适用。同时强调防雷设计要因地制宜、调查同时强调防雷设计要因地制宜、调查有关的地理、地质、土壤及气象环境等有关的地理、地质、土壤及气象环境等条件，另外要了解当地雷电活动规律和条件，另外要了解当地雷电活动规律和被保护的物体的特点等。被保护的物体的特点等。国标国标GB50057-94简介简介 建筑物防雷设计规范建筑物防雷设计规范 第二章建筑物的防雷分类第二章建筑物的防雷分类 一般按建筑物的重要性，发生雷电事故的可能和后果一般按建筑物的重要性，发生雷电事故的可能和后果严重程度来划分：严重程度来划分：第一类防雷建筑物第一类防雷建筑物 易燃易爆场所易燃易爆场所

24、第二类防雷建筑物第二类防雷建筑物 国家级重点文物保护的建筑物，重要的大会堂、计算国家级重点文物保护的建筑物，重要的大会堂、计算机中心、通信枢纽、重要设施安装的场所及人员密集机中心、通信枢纽、重要设施安装的场所及人员密集的公共建筑物等。的公共建筑物等。第三类防雷建筑物第三类防雷建筑物 一般性民用建筑物一般性民用建筑物国标国标GB50057-94简介简介 建筑物防雷设计规范建筑物防雷设计规范 第三章建筑物的防雷措施第三章建筑物的防雷措施按一、二、三类防雷建筑物采取不同的防雷措施，第一类要求最按一、二、三类防雷建筑物采取不同的防雷措施，第一类要求最严格的措施，二类次之。严格的措施，二类次之。主要防雷

25、措施：主要防雷措施：防直接雷措施防直接雷措施主要采用安装接闪器。主要采用安装接闪器。防雷电感应措施防雷电感应措施可采用屏蔽、接地、安装电涌保护器等方法。可采用屏蔽、接地、安装电涌保护器等方法。防雷电波入浸措施防雷电波入浸措施在金属管线入户处可靠接地、安装电涌保护器。在金属管线入户处可靠接地、安装电涌保护器。接地接地把雷电流引入大地，要求引下线截面足够大，引下线尽可能把雷电流引入大地，要求引下线截面足够大，引下线尽可能直，接地电阻要小。直，接地电阻要小。建筑物装设均压环建筑物装设均压环。环间垂直距离不应大于。环间垂直距离不应大于12-18米，所有引下线、米，所有引下线、金属构件、设备都应接到均压

26、环上。金属构件、设备都应接到均压环上。国标国标GB50057-94简介简介 建筑物防雷设计规范建筑物防雷设计规范第四章第四章 防雷装置防雷装置 接闪器接闪器即避雷针等即避雷针等,避雷针一般长避雷针一般长1-2m，圆钢，圆钢12-16mm，钢管，钢管20-25mm。引下线引下线要求截面积大于要求截面积大于48平方毫米，圆钢应大于平方毫米，圆钢应大于8mm，扁钢厚度应大于扁钢厚度应大于4mm。接地装置接地装置埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢，埋于土壤中的水平接地体宜采用扁钢或钢管或圆钢，埋于土壤中的水平接地体宜采用扁钢或圆钢，一般用扁钢。圆钢，

27、一般用扁钢。各种电涌保护器各种电涌保护器有电源、天馈、信号等多种用途的有电源、天馈、信号等多种用途的电涌保护器。电涌保护器。(GB50057-94中没有及涉这一装置中没有及涉这一装置)。国标国标GB50057-94简介简介 建筑物防雷设计规范建筑物防雷设计规范第五章接闪器的选择和布置第五章接闪器的选择和布置 本章规定了计算避雷针保护范围的滚球法，及滚球半本章规定了计算避雷针保护范围的滚球法，及滚球半径，一类防雷建筑物时，半径为径，一类防雷建筑物时，半径为30米，二类为米，二类为45米，米，三类为三类为60米米。保护范围的计算方法保护范围的计算方法(避雷针高度为避雷针高度为h米，滚球半径为米，滚

28、球半径为hr米米)：1、距地面、距地面hr处作一平行于地面的平行线，以针尖为园心处作一平行于地面的平行线，以针尖为园心hr为半径作弧交平行线于、两点。为半径作弧交平行线于、两点。2、以、以A、B为园心为半径作弧与地面相切，得到保护范为园心为半径作弧与地面相切，得到保护范围。围。3、避雷针在、避雷针在hx高度的保护半径高度的保护半径Rx和地面上的保护半径和地面上的保护半径R0为：为：国标国标GB50057-94简介简介 建筑物防雷设计规范建筑物防雷设计规范第六章第六章 防雷击电磁脉冲防雷击电磁脉冲 本章主要对雷击引起的电磁脉冲防护问本章主要对雷击引起的电磁脉冲防护问题提出了规范要求。除对防雷击电

29、磁脉题提出了规范要求。除对防雷击电磁脉冲作了一般规定外，对雷电防护区的划冲作了一般规定外，对雷电防护区的划分作了规定，并就雷击电磁脉冲防护的分作了规定，并就雷击电磁脉冲防护的主要措施，包括屏蔽、接地和等电位连主要措施，包括屏蔽、接地和等电位连接的要作了详细的规定。接的要作了详细的规定。国标国标GB50057-94简介简介rxh(2hr-h)-hx(2hr-hx)roh(2hr-h)rhrhxhhxr0r五、新一代天气雷达防雷技五、新一代天气雷达防雷技术规范的背景术规范的背景(1)中国气象局根据国家经济发展和现代化建设的中国气象局根据国家经济发展和现代化建设的需求，以及气象事业发展规划和当今大气

30、探测需求，以及气象事业发展规划和当今大气探测技术的发展，规划在下一轮现代化建设中，采技术的发展，规划在下一轮现代化建设中，采用世界上已业务化的、最先进的多普勒数字化用世界上已业务化的、最先进的多普勒数字化天气雷达技术，布点建设天气雷达技术，布点建设100多个新一代天气多个新一代天气雷达站，组建我国新的天气雷达站网，形成一雷达站，组建我国新的天气雷达站网，形成一个布局合理的对灾害性天气实时监测的系统。个布局合理的对灾害性天气实时监测的系统。总投资几十亿元人民币。总投资几十亿元人民币。五、新一代天气雷达防雷技五、新一代天气雷达防雷技术规范的背景术规范的背景(2)多年来，我国很多雷达站遭受到雷电灾多

31、年来，我国很多雷达站遭受到雷电灾害的袭击，严重影响了各项业务的正常害的袭击，严重影响了各项业务的正常运行。民用雷达常常遭受雷击，部队军运行。民用雷达常常遭受雷击，部队军用雷达同样遭受雷击，雷击事故不断。用雷达同样遭受雷击，雷击事故不断。天气雷达遭到雷击，民航机场各种雷达天气雷达遭到雷击，民航机场各种雷达也是雷灾频繁。尤其气象部门，许多雷也是雷灾频繁。尤其气象部门，许多雷达站建在山头上或大楼、高塔上，加大达站建在山头上或大楼、高塔上，加大了遭受雷击的机率。了遭受雷击的机率。五、新一代天气雷达防雷技术规范的背景(3)据美国气象部门的统计表明，该国布点建设的150多部多普勒天气雷达其雷达故障中有百分

32、之三十是由雷击事故引起的。1998年年4月月7日安装在上海市南汇的从美国引进日安装在上海市南汇的从美国引进的多普勒天气雷达的多普勒天气雷达WSR-88D遭雷击损坏严重。遭雷击损坏严重。六六、新一代天气雷达防雷技术规范新一代天气雷达防雷技术规范编写、出台过程编写、出台过程(1)1、问题的提出、立项：问题的提出、立项：1999年初由监测网络司主持召开有关雷达建设问题时，年初由监测网络司主持召开有关雷达建设问题时，提出了提出了“新一代天气雷达新一代天气雷达”的防雷问题，引起了有关的防雷问题，引起了有关方面的高度重视。方面的高度重视。监测网络司技术保障处经过调研，编写了监测网络司技术保障处经过调研，编

33、写了“编制新编制新一代天气雷达防雷技术规范的项目可行性研究报告，一代天气雷达防雷技术规范的项目可行性研究报告，并很快通过了专家的论证。并很快通过了专家的论证。由中国气象局领导批准正式立项，并由中国气象局重由中国气象局领导批准正式立项，并由中国气象局重点工程项目给予经费支持。点工程项目给予经费支持。六六、新一代天气雷达防雷技术规范新一代天气雷达防雷技术规范编写、出台过程编写、出台过程(2)2、标准编写过程：标准编写过程：首先组织项目组，也就是新一代天气雷达防雷技术规范标准首先组织项目组，也就是新一代天气雷达防雷技术规范标准编写起草小组。他们分别是：编写起草小组。他们分别是：刘寿先、关象石刘寿先、

34、关象石 、潘正林、陈善、潘正林、陈善敏、杨少杰、曹和生、匡本贺、丁海芳、邓勇、徐迁歧等十位同敏、杨少杰、曹和生、匡本贺、丁海芳、邓勇、徐迁歧等十位同志组成，潘正林担任组长。志组成，潘正林担任组长。标准编写起草小组除进行广泛调研、收集整理有关资料、规范外，标准编写起草小组除进行广泛调研、收集整理有关资料、规范外，前后到达山东、天津、上海、福建、安徽、湖北、江西等省市，前后到达山东、天津、上海、福建、安徽、湖北、江西等省市，实地调查考察了滨洲雷达站、天津雷达站、上海南汇雷达站，龙实地调查考察了滨洲雷达站、天津雷达站、上海南汇雷达站，龙岩、建阳雷达站，合肥雷达站，宜昌雷达站，南昌雷达站等雷达岩、建阳

35、雷达站，合肥雷达站，宜昌雷达站，南昌雷达站等雷达站的防雷工程设计和防雷工程建设，并与各地防雷工程设计、施站的防雷工程设计和防雷工程建设，并与各地防雷工程设计、施工的工程技术人员座谈讨论。工的工程技术人员座谈讨论。六六、新一代天气雷达防雷技术规范新一代天气雷达防雷技术规范编写、出台过程编写、出台过程(3)编写小组在调研讨论基础上起草并反复推敲，修改，编写小组在调研讨论基础上起草并反复推敲，修改，且广泛征求行业各部门和各方面专家意见且广泛征求行业各部门和各方面专家意见(包括著名防包括著名防雷专家林维勇、王厚余、清华大学张维钹教授等雷专家林维勇、王厚余、清华大学张维钹教授等)。六六、新一代天气雷达防

36、雷技术规范新一代天气雷达防雷技术规范编写、出台过程编写、出台过程(4)中国气象局监测网络司中国气象局监测网络司2000年年7月月22-24日日主持召开行业标准审定会主持召开行业标准审定会。国家质量技术。国家质量技术监督局标准化司有关职能处室的领导到会监督局标准化司有关职能处室的领导到会进行了指导进行了指导(崔凤喜高级工程师和廖晓谦崔凤喜高级工程师和廖晓谦处长到位指导并作了重要讲话处长到位指导并作了重要讲话)。六六、新一代天气雷达防雷技术规范新一代天气雷达防雷技术规范编写、出台过程编写、出台过程(5)审定会组成了由吴贤纬正研级高工为组长的专家审定会组成了由吴贤纬正研级高工为组长的专家评审组。评审

37、组。专家组成员有正研级高工：葛润生专家组成员有正研级高工：葛润生(气科院雷达气科院雷达专家专家)、林维勇、林维勇(国标国标“建筑物防雷设计规范建筑物防雷设计规范”主主要起草人要起草人)、王厚余王厚余(航空工业设计院防雷专家航空工业设计院防雷专家)；教授张纬钹教授张纬钹(清华大学电机系教授清华大学电机系教授)，高工：欧清礼高工：欧清礼(中国石化防雷专家中国石化防雷专家)、张力欣张力欣(总装总装备部防雷专家备部防雷专家),及总参气象局、民航气象处的专及总参气象局、民航气象处的专家代表和气象部门的专家代表。家代表和气象部门的专家代表。六六、新一代天气雷达防雷技术规范新一代天气雷达防雷技术规范编写、出

38、台过程编写、出台过程(6)“标准标准”编制小组根据专家意见对审定稿进行了编制小组根据专家意见对审定稿进行了认真的修改、整理形成报批稿。认真的修改、整理形成报批稿。中国气象局几位局领导亲自审阅、修改。于中国气象局几位局领导亲自审阅、修改。于2000年年11月月20日由中国气象局正式批准发布日由中国气象局正式批准发布:中国人民共和国中国人民共和国气象行业标准新一代天气雷达站防雷技术规范，气象行业标准新一代天气雷达站防雷技术规范，行业标准编号为：行业标准编号为：QX2-2000。2000年年12月月20日由国家质量技术监督局批准备案，备日由国家质量技术监督局批准备案，备案号为：案号为：7802-20

39、001.新一代天气雷达站系统防雷特点、要求新一代天气雷达站系统防雷特点、要求2.新一代天气雷达站系统雷电防护的一般原则措施新一代天气雷达站系统雷电防护的一般原则措施3.防直接雷措施防直接雷措施4.雷达资料传输系统的防雷保护雷达资料传输系统的防雷保护5.电源系统的防雷保护电源系统的防雷保护6.内部线缆的防雷保护内部线缆的防雷保护7.接地、等电位连接及引下线接地、等电位连接及引下线8.防雷对新防雷对新一代天气雷达站选址的要求一代天气雷达站选址的要求七、新一代天气雷达站系统的雷电防护七、新一代天气雷达站系统的雷电防护(1)七、新一代天气雷达站系统的雷电防护七、新一代天气雷达站系统的雷电防护(2)1.

40、新新一代天气雷达站系统防雷特点、要求一代天气雷达站系统防雷特点、要求 雷达架设地点，天线架设高度。雷达架设地点，天线架设高度。雷达造价高，一旦遭雷击损失严重。雷达造价高，一旦遭雷击损失严重。雷达设备技术复杂，损坏后修复困难。雷达设备技术复杂，损坏后修复困难。雷达需连续运行，尤其到汛期、雷雨季节不能雷达需连续运行，尤其到汛期、雷雨季节不能中断业务运行。中断业务运行。因此，新一代天气雷达站系统的防雷因此，新一代天气雷达站系统的防雷要求高，难度大。要求高，难度大。七、新一代天气雷达站系统的雷电防护七、新一代天气雷达站系统的雷电防护(3)2.新一代天气雷达站系统雷电防护原则和要求新一代天气雷达站系统雷

41、电防护原则和要求 综合防雷、层层设防综合防雷、层层设防 从选址、设计、施工到竣工验收都要严格要求、从选址、设计、施工到竣工验收都要严格要求、分步把关。分步把关。强调按照国家标准规范强调按照国家标准规范(包括气象行业标准包括气象行业标准)进行进行设计施工。设计施工。主要技术措施：主要技术措施：架设独立避雷针、建筑物主钢架设独立避雷针、建筑物主钢筋作为避雷引下线、公共接地、等电位连接、筋作为避雷引下线、公共接地、等电位连接、屏蔽、安装电涌保护器等。屏蔽、安装电涌保护器等。七、新一代天气雷达站系统的雷电防护七、新一代天气雷达站系统的雷电防护(4)3.防直接雷措施防直接雷措施 安装二到四支独立于天线罩

42、的避雷针。对于高安装二到四支独立于天线罩的避雷针。对于高度超过度超过45米的塔楼还要考虑防止侧击米的塔楼还要考虑防止侧击(或称绕击或称绕击)。利用建筑物主钢筋作为避雷引下线。利用建筑物主钢筋作为避雷引下线。钢筋构架和混凝土的钢筋应相互连接，即电气钢筋构架和混凝土的钢筋应相互连接，即电气连接。连接。应将在应将在45米及以上外墙上的金属构件、门窗、米及以上外墙上的金属构件、门窗、栏杆等作等电位连接并与避雷装置引下线连接。栏杆等作等电位连接并与避雷装置引下线连接。竖直敷设的金属管道及金属构件应在其顶端、竖直敷设的金属管道及金属构件应在其顶端、底部与避雷装置引下线连接。底部与避雷装置引下线连接。七、新

43、一代天气雷达站系统的雷电防护七、新一代天气雷达站系统的雷电防护(5)4.雷达资料传输系统的防雷保护雷达资料传输系统的防雷保护即天馈系统、传输线路的防雷即天馈系统、传输线路的防雷 对于雷达架设在高山的，资料传输大都采取无对于雷达架设在高山的，资料传输大都采取无线传输、有的可能采用光缆传输，都有一个雷线传输、有的可能采用光缆传输，都有一个雷电防护问题，尤其采用无线传输系统，其天馈电防护问题，尤其采用无线传输系统，其天馈系统系统的防雷保护的防雷保护。七、新一代天气雷达站系统的雷电防护七、新一代天气雷达站系统的雷电防护(6)5.电源系统的雷电防护电源系统的雷电防护 包括架设有高压线路的供电系统，随机配

44、套的包括架设有高压线路的供电系统，随机配套的油机发电机组等配电系统。油机发电机组等配电系统。低压系统一般要求三级防护。低压系统一般要求三级防护。高压架空输电线路应加装架空避雷线。高压架空输电线路应加装架空避雷线。七、新一代天气雷达站系统的雷电防护七、新一代天气雷达站系统的雷电防护(7)6.内部线缆的雷电防护内部线缆的雷电防护(屏蔽屏蔽,过电压保护过电压保护)尤其是从天线底座到机房有很多走线，尤其是从天线底座到机房有很多走线，包括波导等，各种信号线、电缆，要做包括波导等，各种信号线、电缆，要做好屏蔽、接地。强调天线底座引出的各好屏蔽、接地。强调天线底座引出的各种线缆在进入竖井入口的屏蔽，包括顶种

45、线缆在进入竖井入口的屏蔽，包括顶盖的屏蔽接地。盖的屏蔽接地。七、新一代天气雷达站系统的雷电防护七、新一代天气雷达站系统的雷电防护(8)7.接地与引下线接地与引下线 采用建筑物基础钢筋网作为公用接地系采用建筑物基础钢筋网作为公用接地系统，而将建筑物主钢筋作为避雷引下线。统，而将建筑物主钢筋作为避雷引下线。要求可靠的电气连接，即作必要的焊接。要求可靠的电气连接，即作必要的焊接。等电位连接就是要在必要的地方做均压等电位连接就是要在必要的地方做均压环并可靠接地，把在同一层面的电气设环并可靠接地，把在同一层面的电气设备置于相同的电位系统上。备置于相同的电位系统上。七、新一代天气雷达站系统的雷电防护七、新

46、一代天气雷达站系统的雷电防护(9)8.防雷对新一代天气雷达站选址的要求防雷对新一代天气雷达站选址的要求 在雷达站选址时要兼顾考虑所选站址应尽可能避开在雷达站选址时要兼顾考虑所选站址应尽可能避开雷电多发区或某些易遭雷击的特殊地点。雷电多发区或某些易遭雷击的特殊地点。易遭受雷击的地理位置特征：易遭受雷击的地理位置特征：土壤电阻率小，导电特性好土壤电阻率小，导电特性好(潮湿地带潮湿地带)。地下有金属矿床或金属管线较密集的地方。地下有金属矿床或金属管线较密集的地方。车辆、铁道、输电线路较密集的地区，尤其线路转弯车辆、铁道、输电线路较密集的地区，尤其线路转弯处。处。土壤电阻率突变处土壤电阻率突变处(如山

47、坡与水田、岩石与土壤等交界如山坡与水田、岩石与土壤等交界处处)。靠山临水、森林边缘等。靠山临水、森林边缘等。另外要特别注意场地环境的变化带来的影响另外要特别注意场地环境的变化带来的影响(如天津如天津)。八、新一代天气雷达站防雷技术规范八、新一代天气雷达站防雷技术规范技术要点技术要点(1)1.雷达站系统介绍；雷达站系统介绍；2.我国雷达架设与美国雷达架设的简单比较；我国雷达架设与美国雷达架设的简单比较；3.新一代天气雷达站防雷技术规范技术新一代天气雷达站防雷技术规范技术要点介绍要点介绍建筑物建筑物 天线（罩）天线（罩）馈线、波导馈线、波导雷达机房雷达机房通信、资料传输通信、资料传输 有线、无线、

48、光缆有线、无线、光缆资料处理（计算机房）资料处理（计算机房）电源（供电包括油机房）电源（供电包括油机房）接地接地八、新一代天气雷达站防雷技术规范八、新一代天气雷达站防雷技术规范技术要点技术要点(2)我国我国CHINAD-98D与美国与美国NEXT-88D雷达安雷达安装上的区别。装上的区别。中国中国 美国美国 安装地点不同安装地点不同 城市高楼顶层或高山城市高楼顶层或高山 宽广的田野宽广的田野 安装高度不同安装高度不同 一般超过一般超过45米米 30米左右米左右 架设方式不同架设方式不同 天线天线 建筑物建筑物 上上 铁塔上铁塔上 机柜机柜 建筑物内建筑物内 方仓内方仓内八、新一代天气雷达站防雷

49、技术规范八、新一代天气雷达站防雷技术规范技术要点技术要点(3)美国NEXRAD中国CINRAD主机柜方舱电源方舱八、新一代天气雷达站防雷技术规范八、新一代天气雷达站防雷技术规范技术要点技术要点(4)新一代天气雷达站防雷技术规范技术要点新一代天气雷达站防雷技术规范技术要点1.架设独立于天线罩的避雷针。架设独立于天线罩的避雷针。目的是为了一旦遭到直接雷击后，使到达天线及相目的是为了一旦遭到直接雷击后，使到达天线及相关部件的由雷电流引起的电磁波辐射能量相对地小关部件的由雷电流引起的电磁波辐射能量相对地小(电磁波辐射能量与所在位置到辐射源的距离有关电磁波辐射能量与所在位置到辐射源的距离有关)。建议避雷

50、针与天线罩外沿最小水平距离为建议避雷针与天线罩外沿最小水平距离为3米。米。为降低避雷针高度，可采取安装多支避雷针并架设为降低避雷针高度，可采取安装多支避雷针并架设避雷线的方法。为保证可靠的机械强度，且不影响避雷线的方法。为保证可靠的机械强度，且不影响雷达电波的传输特性，建议采用玻璃钢材料作立柱。雷达电波的传输特性，建议采用玻璃钢材料作立柱。八、新一代天气雷达站防雷技术规范八、新一代天气雷达站防雷技术规范技术要点技术要点(5)2.利用建筑物结构主钢筋作为接地引下线。利用建筑物结构主钢筋作为接地引下线。利用建筑物主钢筋作为接地引下线意思是防雷、设备、利用建筑物主钢筋作为接地引下线意思是防雷、设备、