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《华北电力大学》 2011年
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新一代多普勒天气雷达站雷电防护技术研究

张彦勇  
【摘要】:雷电是在自然界经常发生的一种放电现象。因其强大的电流、炙热的高温、猛烈的冲击波以及强烈的电磁辐射等物理效应而能够在瞬间产生巨大的破坏作用,给人民生命财产安全构成严重威胁。雷电灾害已经被联合国有关部门列为“最严重的十种自然灾害之一”,由于雷电的危害是无孔不入的,到目前为止人类仍没有完全掌握避免发生雷击的办法。 现代防雷技术的原则是:全方位防护,综合治理,层层把关,把防雷看成是一项系统工程。其基本原理就是提供一条使雷电对大地泄放的合理低阻抗路径,而不是让其随机性选择放电通道,即要控制雷电能量的泄放与转换。常采用综合防雷技术。 张北新一代多普勒天气雷达站设计综合防雷系统,将外部防雷措施和内部防雷措施协调统一,尽可能做到安全可靠、技术先进、经济合理。 本文研究了雷电的形成、造成的危害、雷击的方式和雷电流的特性,确定了直击雷和感应雷是危害新一代多普勒天气雷达的主要形式。据此,以张北新一代多普勒天气雷达站为例,根据其所在地理位置、气候条件、及其使用特点,参考GB50057-94(2000年)《建筑物防雷设计规范》并结合GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的要求,进行了防直击雷和雷电电磁脉冲的风险评估,并进行了防雷设计和应用。得到如下结论: ①张北新一代多普勒天气雷达站为第二类防雷建筑物,雷达系统雷击电磁脉冲防护等级为A级。 ②按电磁兼容原理把雷达站所在的建筑物或构筑物按需要保护的空间由外到内分为不同的雷电防护区(LPZ),确定各LPZ空间的雷击电磁脉冲的强度以及应采取相应的防护措施。 ③避雷针数量及布置位置经优化计算、分析,采用三支等高避雷针,以等边三角形排列。 ④采取共用接地。接地网利用塔楼基桩钢结构做自然接地体,并采取降阻措施。 ⑤电源系统需要安装4级电源电涌保护器。 ⑥还要采取引下线、等电位连接、屏蔽、信号系统安装电涌保护器等其它雷电防护的综合措施。
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM863;TN959.4

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