雷達陣地直擊雷系統(tǒng)防護方案目錄一、概述 3二、雷擊途徑及隱患 3三、設(shè)計依據(jù)和指導(dǎo)思想 4四、工程設(shè)計方案 5一、概述雷電是一種極具破壞力的自然現(xiàn)象，其電壓可高達數(shù)百萬伏，瞬間電流更可高達數(shù)十萬安培。千百年來，雷電所造成的破壞可謂不計其數(shù)。落雷后在雷擊中心1.5-2Km半徑的范圍內(nèi)都可能產(chǎn)生危險過電壓損害線路上的設(shè)備。雷電災(zāi)害如同暴雨、颶風(fēng)一樣都屬于氣象（自然）災(zāi)害，它與水、旱、刑事犯罪、交通事故統(tǒng)稱為影響社會安全和經(jīng)濟發(fā)展的六大災(zāi)害。

雷電產(chǎn)生于雷暴，而雷暴往往伴隨強對流天氣而形成，是由大氣環(huán)流和當(dāng)?shù)貧庀笠蛩貨Q定的。雷暴是積雨云中云與云之間或云與地之間產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，并伴有火花放電，強大電流通過時，又使空氣迅速膨脹產(chǎn)生巨大的響聲，即雷電。閃電有枝狀、片狀、帶狀、球狀，其中枝狀最為常見。軍用移動雷達車具有可移動、隱蔽性強的特點，對于野戰(zhàn)及防空部隊的戰(zhàn)場信息收集具有不可代替的作用。但是作為一種野外全天候作業(yè)車輛，保證車輛能夠安全地在雷暴日正常工作，防止雷擊損害是必須考慮的重點。二、雷擊途徑及隱患一般而言，雷電災(zāi)害具有突發(fā)性、多樣性、復(fù)雜性、破壞性和選擇性等特點。隨著現(xiàn)代化高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)——電子技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛運用，雷電災(zāi)害跟蹤而至，還呈現(xiàn)出新的特點：受災(zāi)面大大擴展，特別容易侵入與高新技術(shù)最密切的領(lǐng)域，損失和危害程度大大增加。近年來，隨著大量的數(shù)據(jù)設(shè)備和精密儀器應(yīng)用的范圍日益廣泛，雷電損害造成的事故有逐年上升的趨勢。由于通訊計算機網(wǎng)絡(luò)精密設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)的高度集中化，使設(shè)備耐受過電壓、過電流的能力下降，更易遭受雷電破壞。輕者可造成計算機終端和通信設(shè)備的接口損壞，使通信中斷，大量信息丟失或無法傳輸；嚴(yán)重者使網(wǎng)絡(luò)主機損壞，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓，工作無法進行。計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)易遭受雷擊損壞的設(shè)備有：MODEM（調(diào)制解調(diào)器）、ROUTER（路由器）SWITCH（交換機）、HUB、網(wǎng)卡、通信卡、UPS、計算機電源及主板。從防雷的角度來看，只要是大地上的建筑物（包括大地表面）都有遭受雷擊的可能性，而軍用移動雷達車往往在建筑物附近或在空曠的地區(qū)布置，也容易成為雷擊的主要目標(biāo)。如果移動雷達車輛直接停放在空曠的野外無任何其他建筑物保護的情況下，這時的移動雷達車輛即相當(dāng)于固定的通信基站，遭受雷擊現(xiàn)象可類似于通信基站考慮，三、設(shè)計依據(jù)和指導(dǎo)思想設(shè)計依據(jù)本方案在制訂過程中參考了以下國家規(guī)范、行業(yè)規(guī)范：GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（2000版）GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》YD5098-2005《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計規(guī)范》GJB5080-2004《軍用通信設(shè)備雷電防護設(shè)計與使用要求》指導(dǎo)思想雷電防護工程是一個系統(tǒng)工程，現(xiàn)代防雷技術(shù)強調(diào)“整體防護、綜合治理、層層設(shè)防”。在防雷工程設(shè)計時應(yīng)系統(tǒng)地、因地制宜地將外部防護和內(nèi)部防護有機地結(jié)合起來，貫徹整體防御思想，綜合運用分流(泄流)、均壓（等電位）、屏蔽、接地和保護（箝位）等各項技術(shù)，構(gòu)成一個完整的防護體系，才能取得明顯的效果。綜合防雷系統(tǒng)主要應(yīng)從以下幾個要素著手。分流（泄流）：在大樓頂部安裝接閃器，讓雷電按指定的路徑泄放入地。避免大樓直接接受雷電流而受損。均壓（等電位）：防止相鄰金屬導(dǎo)體及不同地網(wǎng)之間產(chǎn)生電位差，采用等電位連接和共用接地等措施。屏蔽：利用建筑物的鋼筋混凝土墻體、人工屏蔽網(wǎng)和各種設(shè)備自身的金屬屏蔽層以及屏蔽電纜，衰減雷擊電磁脈沖對設(shè)備的危害。接地：接地是分流和泄放直擊雷和雷擊電磁脈沖干擾能量的最有效的手段之一，也是等電位連接的基礎(chǔ)。保護（箝位）：是在電源線、信號線、接等過電壓可能侵入的所在端口，裝設(shè)必要的浪涌保護器，將侵入設(shè)備系統(tǒng)的沖擊過電壓限制到設(shè)備能承受的沖擊過電壓水平之內(nèi)。浪涌保護器（SPD），俗稱浪涌保護器，是在最短時間（納秒級）內(nèi)將被保護線路連入等電位系統(tǒng)中，使設(shè)備各端口電位相等，同時釋放系統(tǒng)中因雷擊而產(chǎn)生的大量脈沖能量，并短路泄放到大地，降低設(shè)備各接口端的電位差，從而保護線路上用戶的設(shè)備。本次設(shè)計主要是移動雷達車輛的外部防護，依據(jù)以上技術(shù)規(guī)范，力求最大限度地避免由于雷擊造成重要設(shè)備損害。四、工程設(shè)計方案根據(jù)GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》中的2.0.3條規(guī)定“國家級計算中心、國際通訊樞紐等對國民經(jīng)濟有重要意義且裝有大量電子沒備的建筑物”屬于第二類防雷建筑。所以，本次設(shè)計均按照第二類防雷建筑的相關(guān)規(guī)定做出相應(yīng)的設(shè)計。1.主營區(qū)避雷針：依據(jù)GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》第三章、建筑物防雷設(shè)施防雷的要求，在天線平臺兩側(cè)安裝四座高度35米的避雷針鐵塔進行保護，每兩個鐵塔之間架設(shè)避雷線。其保護范圍計算如下：在避雷線高度h小于或等于hr的情況下，當(dāng)D小于時，按下列方法確定①兩根避雷線的外側(cè)，各按單根避雷線的方法確定；（l）距地面hr處作一平行于地面的平行線；（2）以避雷線為圓心、hr為半徑，作弧線交于平行線的A、B兩點；（3）以A、B為圓心，hr為半徑作弧線，該兩弧線相交或相切并與地面相切。從該弧線起到地面止就是保護范圍；②兩根避雷線之間的保護范圍按以下方法確定：以A、B兩避雷線為圓心，hr為半徑作圓弧交于O點，以O(shè)點為圓心、hr為半徑作圓弧交于A、B點；③兩避雷線之間保護范圍最低點的高度h0按下式計算：=32.72m式中：h──避雷線的高度（35m）；D──避雷線的間距（10m）hr──滾球半徑，二類防雷建筑物為45米；hx──被保護物的高度（21.5m），天線的最大高度13.4m＋平臺的高度8m。④避雷線兩端的保護范圍按雙支避雷針的方法確定，但在中線上h0線的內(nèi)移位置按以下方法確定（附圖1—1剖面）：以雙支避雷針?biāo)_定的保護范圍中點最低點的高度h’0=hr-作為假想避雷針，將其保護范圍的延長弧線與h0線交于E點。內(nèi)移位置的距離x也可按下式計算：=3.3m⑤避雷線在hx高度的保護寬度，按下式計算：=5.2m接地：依據(jù)GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》第三章、建筑物防雷設(shè)施防雷的要求和國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB5080-2004《軍用通信設(shè)備雷電防護設(shè)計與使用要求》的要求：其接地電阻應(yīng)≤4Ω。根據(jù)現(xiàn)場情況土壤為多石土壤，土壤電阻率約為400Ω·m。為了更好的降低接地電阻，本方案采用非金屬接地模塊（32塊）作為垂直接地體，水平接地體采用40mm*4mm熱鍍鋅扁鋼。接地示意圖如下下面對接地電阻進行計算首先求出單根接地極的接地電阻在土壤電阻率下的接地電阻。(1)單根垂直接地極的接地電阻：=165.6Ω式中：Rv——垂直接地極的接地電阻（Ω）；ρ——土壤電阻率（400Ω·m）；l——垂直接地極的長度（0.5m）；d——接地極的直徑，或接地極的等效直徑（0.4m）。（2）不同形狀水平接地極的接地電阻：=7.16Ω式中：ρ──土壤電阻率（400Ω·m）；d──水平接地極的直徑或等效直徑（m）(取0.04m)；L──-水平接地極的總長度（120m）；h──-水平接地極埋設(shè)深度（m）(取0.8m)；A──-水平接地極的形狀系數(shù)(0.48)通過以上結(jié)論，我們用已經(jīng)算出的單根垂直接地體的接地電阻和水平接地體的接地電阻通過下面的方式求出由水平接地體和垂直接地體做成的復(fù)合接地體的接地電阻(3)由水平接地極連接的垂直接地極組成的接地裝置接地電阻：=4.43Ω式中：Rv──-每根垂直接地極的接地電阻（165.6Ω）；Rh──-水平接地極的接地電阻（7.16Ω）；n──-垂直接地極的數(shù)量（32）；η──-相互影響的利用系數(shù)(0.7)。（4）根據(jù)接地體有效長度公式計算接地體有效長度：=40ml──接地體有效長度（m）；ρ──土壤電阻率（400Ω·m）；通過計算得出接地體的有效長度，所采用接地體長度在接地體有效長度范圍內(nèi)。（5）根據(jù)R～=ARi，其中R～為工頻接地電阻Ri為本地網(wǎng)沖擊電阻。R(i)=3.69Ω。(其中A取1.2)；經(jīng)過計算，所采用的接地體沖擊接地電阻為3.69Ω，可以達到規(guī)定的4Ω。但由于計算中所選取的數(shù)值均為理想數(shù)值，為了避免計算結(jié)果與實際施工的測量結(jié)果的偏差，避免達不到低于4Ω的實際要求，還應(yīng)采用添加2噸降阻劑措施進行降阻，以達到規(guī)定要求。2.陣地避雷針：依據(jù)GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》第三章、建筑物防雷設(shè)施防雷的要求，在天線平臺一側(cè)安裝高度40米的避雷針鐵塔進行保護,利用平臺另一側(cè)的通信塔改造成避雷塔，共同對雷達進行保護。其保護范圍計算如下：（1）AEBC外側(cè)的保護范圍，按照單支避雷針的方法確定。（2）CE線或HOˊ線的位置按下式計算：＝20.3m（3）在地面上每側(cè)的最小保護寬度b。按下式計算：＝40m在AOB軸線上，A、B間保護范圍上邊線按下式確定：＝26m式中：x──距CE線或HOˊ線的距離。該保護范圍上邊線是以HO′線上距地面hr的一點O′為圓心，以為半徑所作的圓弧AB。（4）兩針間AEBC內(nèi)的保護范圍，ACO與AEO是對稱的，BCO與BEO是對稱的，ACO部分的保護范圍按以下方法確定：在hx和C點所處的垂直平面上，以hx作為假想避雷針，按單支避雷針的方法確定（見附圖的1—l剖面圖）。確定AEO、BCO、BEO部分的保護范圍的方法與ACO部分的相同。（5）確定xx′平面上保護范圍截面的方法與雙支等高避雷針相同。接地：依據(jù)GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》第三章、建筑物防雷設(shè)施防雷的要求和國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB5080-2004《軍用通信設(shè)備雷電防護設(shè)計與使用要求》的要求：其接地電阻應(yīng)≤4Ω。根據(jù)現(xiàn)場情況土壤為多石土壤，土壤電阻率約為400Ω·m。為了更好的降低接地電阻，本方案采用非金屬接地模塊（30塊）作為垂直接地體，水平接地體采用40mm*4mm熱鍍鋅扁鋼。接地示意圖如下下面對接地電阻進行計算首先求出單根接地極的接地電阻在土壤電阻率下的接地電阻。(1)單根垂直接地極的接地電阻：=165.6Ω式中：Rv——垂直接地極的接地電阻（Ω）；ρ——土壤電阻率（400Ω·m）；l——垂直接地極的長度（0.5m）；d——接地極的直徑，或接地極的等效直徑（0.4m）。（2）不同形狀水平接地極的接地電阻：=6.28Ω式中：ρ──土壤電阻率（400Ω·m）；d──水平接地極的直徑或等效直徑（m）(取0.04m)；L──-水平接地極的總長度（140m）；h──-水平接地極埋設(shè)深度（m）(取0.8m)；A──-水平接地極的形狀系數(shù)(0.48)通過以上結(jié)論，我們用已經(jīng)算出的單根垂直接地體的接地電阻和水平接地體的接地電阻通過下面的方式求出由水平接地體和垂直接地體做成的復(fù)合接地體的接地電阻(3)由水平接地極連接的垂直接地極組成的接地裝置接地電阻：=4.35Ω式中：Rv──-每根垂直接地極的接地電阻（165.6Ω）；Rh──-水平接地極的接地電阻（6.28Ω）；n──-垂直接地極的數(shù)量（30）；η──-相互影響的利用系數(shù)(0.7)。（4）根據(jù)接地體有效長度公式計算接地體有效長度：=40ml──接地體有效長度（m）；ρ──土壤電阻率（400Ω·m）；通過計算得出接地體的有效長度，所采用接地體長度在接地體有效長度范圍內(nèi)。（5）根據(jù)R～=ARi，其中R～為工頻接地電阻Ri為本地網(wǎng)沖擊電阻。R(i)=3.63Ω。(其中A取1.2)；經(jīng)過計算，所采用的接地體沖擊接地電阻為3.63Ω，可以達到規(guī)定的4Ω。但由于計算中所選取的數(shù)值均為理想數(shù)值，為了避免計算結(jié)果與實際施工的測量結(jié)果的偏差，避免達不到低于4Ω的實際要求，還應(yīng)采用添加2噸降阻劑措施進行降阻，以達到規(guī)定要求。非金屬接地模塊優(yōu)點1.

低電阻接地模塊要根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境需求進行埋設(shè)，可垂直埋設(shè)，也可水平埋設(shè)。

2.

接地模塊可進行垂直或水平埋置，水平理置深度不得小于0.8米，垂直埋置深度不得小于0.9米，對于電阻率較大的地層可適當(dāng)增加埋置深度。

3.

為減