探析现代气象防雷设备与技术及其应用

吴杰 李洛铭 梁智

关键词：气象防雷设备;防雷技术;雷电灾害;应用

雷电灾害是全球公认的世界上最为严重的十大自然灾害之一，相关研究资料表明，世界上每年因雷电灾害造成的损失严重。随着人类社会的快速发展，因雷电灾害造成的损失呈现出逐年增加的趋势，我国针对这一灾害制定出了与之相关的解决对策与方案，再加上社会经济和科学技术水平的迅猛发展，在一定程度上推动了我国的气象防雷设备和技术的发展。只有对现代气象防雷工作中的防雷设备和防雷技术加大创新力度，才能进一步促进我国现代气象防雷工作的顺利进行，进而确保人们生命财产安全，最大限度地避免或者降低雷电造成的影响。

1当前主要防雷技术

（1）分流。将从室外引入到室内的导线，利用避雷泄流装置并接到接地线之间的方法称之为分流技术。在雷电天气还没有出现之前，避雷泄流装置并不会影响线路的正常工作，一旦雷电击中线路，雷电中将会有强大的过电压出现，并以线路为媒介进入到室内，此时可以第一时间启动避雷装置，确保在短时间内的电阻下降，并实现闪电分流，还有一部分的闪电流泄放进入大地，以确保室内电子电器设备的安全。通常情况下，开展多级分流之前需要结合设备承载能力和实际需要，以将残压降到最低。选择合适的避雷器是应用分流技术的要点。

（2）拦截。所谓的拦截雷电，就是采取相关办法来引导雷电，且根据事先设计好的通道将雷电流排放泄入到大地上的防雷方法。为了确保拦截技术可以顺利实施，需要使用到接闪设备，如避雷针、避雷网、接闪器等，通过人为方式对雷击发生点进行控制，以确保人们生命和相关仪器设备的安全。为了精确控制雷击发生点，需对避雷针不断进行研制和优化。现阶段，在拦截中应用的优化后避雷针主要包括两种，分别是以先导放电为原理的避雷针和抗阻限流为原理的避雷针，前者的主要特点是对电子技术进行利用，以对上行放电进行主动引发，进而降低放电电压和电流幅度，实现对雷击点进行控制，将侧击雷出现的概率降到最低;后者的特点则是可以适当增加阻抗或者感抗值，进而降低电流幅度，减少雷电电磁效应，将因电磁脉冲造成的干扰降到最低。

（3）屏蔽。屏蔽技术则是借助于保护网、保护箱等金属制的保护装置来包围受保护对象，进而阻隔对脉冲电磁场空间入侵通道，这种方法可以有效避免电磁脉冲辐射对电子设备的影响。在气象防雷中选用屏蔽技术，需注意以下几方面的内容：①对于现代建筑物来说，通常都是选用建筑结构的钢筋作为引下线，其屏蔽效果较好，而机房则不需要另外建造金属屏蔽室，需在楼宇中间的位置处作为机房位置，若是机房设置在楼宇边缘部位，应确保设备与窗口之间有一定的距离，进而降低电磁脉冲辐射;②在设置电线的过程需选择屏蔽电缆，若是缺少屏蔽层，应在金属管道内横穿电缆线，之后则是将地线分别与金属管或屏蔽层进行连接，否则防雷屏蔽效果将会大打折扣。

（4）均压。均压技术可以有效避免导体出现闪络危险，也可以防止高电位反击的出现。若是出现雷击现象，借助于避雷器的非线性电阻效应，可实现通信和电力系统线路以及接地系统间的瞬间等电位连接。在设计防雷系统的过程中，应保证建筑物中的管线、各种类型电气设备与引下线之间有一定的安全绝缘距离，避免雷电闪击出现。若是受到环境因素的影响，使得这些设备之间不能保持安全距离，需要连接设备中对应的金属制部件和接地系统;若是金属装置不能连接接地系统，可以利用地电位平衡器进行连接。若是闪电电流通过，建筑物中的金屬装置可以始终保持等电位状态，避免出现旁侧闪络放电。

（5）接地。接地技术是防雷工程建设的基础环节，主要是将雷电中的雷电流泄放进入大地的过程，只有确保接地设计良好，才能有效降低引下线电压，避免或者降低雷电反击现象的出现。在进行防雷接地的过程中，需要注意以下几点：①为了确保防雷效果，避免单独设置接地，应将保护接地、直流接地、防雷接地等与共用接地网进行连接;②在互相联结的过程中，需优先进行单点接地，之后则是等电位连接。

2现代气象防雷的应用

（1）建筑物防雷。①外部防雷。对建筑物进行外部防雷保护是最为直接的防雷方式，可以将防雷装置直接安装在建筑物上，也可以在建筑物四周直接安装防雷独立系统。由于廉江市属于雷暴高发区，夏季出现雷电天气的频率较大，很容易引发火灾，将防雷系统直接安装在建筑物外部，可有效预防雷电起火的出现，还能降低建筑物遭受雷击风险的出现。防雷装置的主要原理就是借助于接闪器和引下线将雷电流引入到大地，防止建筑物遭受直接雷击，进而确保建筑物安全。②内部防雷。外部防雷是防止雷击对建筑物内部造成破坏，而建筑物内部也能选择较好性能的防雷装置进行防雷，进而降低雷击造成的危害。将较好的防雷系统安装到建筑物内部，就能有效避免反击电压等情况的出现，二次雷害也能借助于室内避雷器进行预防。对于进入到室内的线路，也可以通过电线保护系统，确保建筑物安全。③防雷接地。针对建筑物防雷，首要解决的问题就是电气设备分别与电线和防雷装置之间距离过近的问题，若是距离较近，防雷装置在感受电流时很容易出现地电位反击，进而对室内的电路造成破坏，甚至是引发火灾，严重威胁着室内电子电气设备和人们生命安全。为了避免这种情况出现，在防雷设备安装的过程中需与电线保持适当距离，远离所有的电气设备。

（2）电力系统防雷。①堵截法。避雷器的安装部位主要分布在设备的前后或左右，避雷器的主要避雷区域则是设备周围区域内，也就是通过避雷器将雷电在线路中进行了堵截，进而确保线路安全。在配电线路中也能尝试选用堵截法，进而起到双重保护的作用。②遮盖法。遮盖法是防雷中最为普遍的方法，主要是在建筑物上方安装避雷针，该避雷针就如同保护伞一般将建筑物遮盖，进而确保建筑物安全。当前，选择避雷线对建筑物进行防雷的也不在少数。避雷线主要是通过线将雷电中的雷电流向大地中传递，进而降低雷电对建筑物的破坏程度。为了避免因雷击产生的电路紊乱，部分配电线中选择避雷线确保电路安全。③隔离法。为了确保通行线路可以正常运行，降低雷电对建筑物的危害，确保建筑物安全，可以选择隔离法。这种方法可以在变压器等具体的建筑物系统中进行应用，以起到隔离的作用。在将避雷器隔离之后，雷电不会对其产生影响，进而降低雷电对人们日常生产生活造成的影响。

3气象防雷设备的安装

（1）避雷针。在对避雷针进行安装的过程中，可以将金属杆、木杆或电线杆作为安装位置，且安装过程中应将其与避雷针相连的引下线或接地引下线之间进行有效焊接，同时还要确保装置的牢固性。通常情况下，引下线的最小直径为8mm，若是引下线选择的扁钢材料，需保证厚度在4mm以上，且截面积需高于48mm2。若是将避雷针安装在钢筋混凝土杆上，可以根据就近原则选择混凝土杆上的钢筋作为接地引线;若是避雷针安装在金属杆上，可以就近选择金属杆本身作为接地引线。通常情况下，应保证接地引线的材料笔直，且不宜过长，尽量没有弯曲，这样才能有较好地疏通电流效果，在对避雷针引线进行安装的过程中，需确保其牢靠稳固。

（2）避雷器。在对避雷器进行安装的过程中，可以选用水泥基础或金属架上安装，并将其作为预防线路和电器设备遭受雷击的主要防护措施。在避雷器安装的过程中，应确保其与地面始终保持垂直。针对排气式避雷器的安装，应重点关注设备之间的安装距离，在保证设备安全的同时，还要使其不会对其他电气设备产生干扰。

（3）避雷网。通常情况下，避雷网线的材料规格是镀锌圆钢，其直径在12～14mm之间，在将避雷网线安装到建筑物顶部之前，需做好避雷网线的拉伸处理，同时还要测量其的长度，确保每条网线通过建筑物的边长一致。对于钢筋混凝土结构的建筑物，会选择混凝土打造的支座当作避雷网格底座，且固定住避雷网格。针对避雷网的选择，其网格面积需与防雷类别一样，确保网格面积低于lOmm～lOmm，同时避雷网格还能选择直径为8～12ram的镀锌圆钢，最后需要焊接网格与网线。若是在建筑物顶部安装有避雷针，为了提升建筑物防雷效果，需要焊接避雷针与网格。

（4）接地装置。对于建筑物的接地装置来说，其主要包括接地线和接地极两部分。在对接地装置进行安装的过程中，需要工作人员认真考察周围环境，针对比较潮湿或者是较强腐蚀性的场所，若接地装置选用的是钢材料，在对其进行处理的过程中需选用热镀锌，安装时需要确保热镀锌不会遭到破坏，否则就要在焊接处涂抹柏油。在对接地极进行安装的过程中，应符合设计要求，若是安装过程中缺少相关的指示说明，需保证埋设的接地极深度在0.6mm以上。在将接地装置安装完成后，为了随时监测和掌握其运行情况，可设置监测点，以将接地装置的作用充分发挥出来。

4结论

综上所述，随着科学技术水平的增强，气象防雷设备和防雷技术的现代化水平不断提升，对人们的日常生产生活造成了严重影响。经过多年的研究和发展，我国的气象防雷技术不断完善，并得到了长足進步，再加上成功经验的积累，为人们的生活安全提供了保障。另外，由于社会经济的发展，雷电对社会各个行业均造成了不同程度的影响，只有对防雷设备和防雷技术加大研究和创新力度，才能为人们的生存创造舒适安全的生活环境。