海岛无人自动气象站雷电防护S13
摘要
通过对广西防城港市海岛无人自动气象站在特殊环境下的防雷工程施工,简述在孤立海岛无人自动气象站如何设计、安装防雷装置,使其能有效地预防雷击和保护设备安全。钩鱼台海岛呈椭圆形,处于多雷区,四面环海,空气湿度大,雷电频繁,更增加了遭受雷电损害的几率。无人自动站观测平台按5.1 米×8 米设置,采用透水性框架式结构,平台高出海面4.3 米。雷击对传感器数据通道引入设备的破坏主要是由雷电引入过电压造成,因此雷击是海岛自动气象站安全运行的致命杀手。海岛防雷与陆地上的防雷设计理论是一样的,但它特殊的地理位置又使其变成一个较复杂的系统工程。本着有效、经济、耐用的要求进行综合考虑,热镀锌钢材是海岛站防雷用材的首选,并在钢材涂抹上一层船舶漆进行防止锈蚀,历经时间的考验是有效的。接地地网的设置连同观测平台土建同时施工,接地体采用热镀锌扁钢(50×5mm)作为地网接地体环形闭合,水平敷设于岩石上方,又在观测平台四角的柱子底部再呈放射性做辐射型接地体,并由观测平台基脚引入海水退至最低潮位的位置。在全是岩石的海岛上根本无法实施装置垂直接地体,因此分别焊接四个钢筋笼作为接地极,钢筋笼按照1.5 米×1 米制作里面放满石头防止潮水卷走,而用钢筋笼做接地极也加大了与海水的接触面,当有雷暴时雷电流可以瞬间地泄入海水中,含盐成分多的海水又具有良好的导电性,加快散泄雷电流,减少或者避免雷击,从而达到防雷的目的。在观测场东北角安装一根高17 米的独立避雷针,实现对观测平台内所有设施的直击雷防护。做好防直击雷的工程还要强调“等电位联接”和“屏蔽”措施是自动站防雷工程设计和施工的关键。海岛无人自动气象站安装在孤立的海岛上,防雷条件恶劣,施工条件受限,因此,在设计防雷方案时应从实际情况出发,结合以往的工作经验,因地制宜制定可行的方案,施工时根据不同的情况随时进行调整,以达到最佳的雷电防护。