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摘要:由于气象观测所有过程均是通过电子仪器完成,实践中容易受到部分电子产品无法彻底绝缘影响,以致于在遭遇雷电天气时承受过高电流、电压,使气象观测工作无法正常开展,为此需要对气象观测场防雷设计引起重视,实践中也要结合气象观测场实际情况,对防雷设计内容及施工要点加强把握,以保障最终施工质量。基于此,对气象观测场防雷设计与施工管理展开分析和探讨。
关键词:气象观测场;防雷设计;施工管理;分析
气象观测场多处于高地、地势空阔区域,容易成为雷电的目标,再加上观测场里一些仪器设备无法彻底绝缘,就容易与雷电现象相互感应,出现设备损坏、人员伤害等问题。为确保气象观测场正常开展工作,做好防雷设计至关重要,同时也要加强防雷设计过程施工管理,保证防雷设计能够取得理想防雷效果[1]。本文结合实际案例,对气象观测场防雷设计内容加以阐述,并从技术、材料、环境入手,详尽阐述防雷设计施工管理要点,以保障气象观测场防雷设计质量。
1气象观测场防雷设计分析
1.1项目概况
某气象观测场所处地区海拔为387m,整体地势十分开阔,并且该地区天气状况较为恶劣,除了多发生下雨情况以外,还伴随着经常性雷电,再加上所处地区土壤含水量比较高,出现感应雷的机率也急剧升高。为避免雷电对气象观测场正常工作产生不良影响,就要对现场实际情况进行勘察,并对防雷区域及范围进行科学划分。
1.2现场分析
表1 雷区强度类型及划分标准
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由于该气象观测场地域十分宽阔,在场内也设置有大量观测仪器设备,并且在四周设置有铝合金栏杆,高度在1m左右,已经做好防雷接地措施。同时,在气象观测场中有两根风标,周围设置有铝合金栏杆,高度为5m,了解情况后发现为防雷重点保护对象,而开展观测场土壤检测工作,发现土壤电阻及电阻率分别为7.5
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,这也是进行防雷设计的数据基础[2]。另外,结合该气象观测场遭遇雷击的次数对雷区进行科学划分,发现该气象观测场所在区域为高雷区,具体划分标准见表1。
1.3防雷设计
1.3.1接闪杆
接闪杆在防雷设计中进行应用,主要是利用接闪杆对雷电进行接收,并通过引下线实现雷电流泄放,以防止对观测场正常运作产生不良影响。接闪杆作为一种比较常见的防雷装置,考虑到该气象观测场处于海拔比较高区域,因此在对接闪杆进行设计时,要对防风性能加以考虑,确保其能够达到实际要求。实践中进行接闪杆搭建,可以采用扁钢、角钢,通过对其底部设置为边长为1m的正方形,将顶部设计为尖状,使整体构成为类似铁塔形状,另外采用高度为2m、直径为20mm的一根圆钢,将之竖插到铁杆顶端,同时对圆钢、铁塔外层涂抹一层防腐材料,以确保接闪杆性能[3]。
1.3.2接闪带及引下线
在该气象观测场四周都设置有铝合金围栏,并且铝合金厚度均超过0.5mm,侧面也表明接闪带材料已经达到防雷要求,因此可以与防雷接地进行有效连接,整个操作过程需要注意对铝合金围栏涂抹防腐层,使之能够充分发挥接闪带功能作用。在引下线方面,由于该防雷设计方案中接闪杆内容符合第二类建筑引下线截面标准要求,因此在对引下线进行设计时可以直接通过铁塔实现,实践中只需通过对圆钢涂抹上防腐层,就能够作为引下线设置在观测场风标旁边,需要注意圆钢直径不得低于10mm。
1.3.3接地装置
在对接地装置进行设计时,通常会将地面设施作为接地体,而地下设施为接地线,实践中通过接地线与接地体有效连接,使之构成紧密连接的接地装置,受该气象观测场地势较开阔影响,导致没有可以直接使用的接地体进行防雷设计使用,因此需要采取人工设置的方式,对接地装置进行科学设计,实践中对接地线加以设计,可以选择JDX-S-10W型号高压线,接地体可以选择钢管进行搭建,实施过程中要对钢管长度、直径进行严格把控,一般情况下接地体长度和直径分别为2500mm和200mm,在对接地体和接地线进行有效连接时,可以采用双面焊接法,保证两者焊接紧密和牢靠[4]。另外,还可以通过将所有接地体设置为环形的方式,以达到降低过电压和提升保护性能目的。
1.3.4等电位装置
对等电位装置进行优化设计,可以发挥出降低观测场仪器设备遭遇雷击机率的作用,实践中需要对气象观测场实际情况加以把握,并将气象观测场所有仪器设备安装在等位端子板区域,使之形成等位电差对观测场内所有仪器设备起到全面保护作用。为确保这一保护作用能够得到充分发挥,就需要对设备距离进行严格控制,使设备与设备之间距离保持在100~1800mm之间。
2气象观测场防雷施工管理要点探讨
为保证气象观测场防雷设计发挥理想防雷效果,就要对防雷设计、施工进行准确把握,使各环节施工严格按照规范标准展开,具体包含:(1)质量管理,防雷施工质量直接影响到最终防雷实效,因此在开展防雷施工时需要对质量管理引起足够重视,实践中除了要对气象观测场防雷设计内容加以了解以外,还要对各环节防雷设计方案及工艺流程进行严格把控,只有这样才能够推进观测场防雷施工有条不紊进行,相应质量也能得到可靠保障,如:在开展接闪杆作业时,一旦出现引下线不符合要求、避雷针长度偏大等情况,就会对防雷性能产生极大威胁,为此需要对防雷各环节工艺流程加以把握,并采取有效措施保证施工流程与施工工艺科学性和准确性,使防雷作用得到充分发挥;(2)材料管理,气象观测场防雷设计与施工需要耗费的材料比较多,并且涉及到的防雷材料规格、类型不同,最终所发挥的效果也存在较大差异,因此在实际防雷施工过程中,需要结合防雷设计方案,对材料规格、类型、质量等进行严格管理,使之能够符合实际防雷设计要求,甚至还可以安排专门人员对防雷材料进行管理和监控,以避免因为材料因素对防雷整体性能产生不良影响;(3)环境管理,开展气象观测场防雷施工时,也要对环境管理引起高度重视,避免防雷施工在大雨、大风、雷电等恶劣天气下进行,主要是因为施工过程中涉及到的防雷装置及设施还无法发挥防雷作用,因此开展施工避免在恶劣天气下进行和提前做好雷电防护工作,可以进一步降低观测场遭受雷击概率,整个防雷施工也能顺利、安全完成[5]。
结语:本文是基于对气象观测场防雷设计与施工管理的分析,通常情况下,气象观测场所处地区较为开阔,容易受到自然气候、地理环境等因素影响,遭遇雷击的概率也比较高,做好气象观测场防雷工作至关重要,可以保证场内仪器设备不遭受损坏,气象监测工作也能稳定、高效进行,实践中也要求对观测场现场情况进行分析,并对防雷设计要点进行准确把握,同时通过良好施工质量、材料和环境管理,确保观测场防雷设计真正落实到位。
参考文献:
[1]胡澄,陈超峰,张启明, 等.气象观测场防雷设计与施工管理的研究[J].文摘版:工程技术,2015,(032):240.
[2]韩秀兰.气象观测场防雷设计与施工管理中需注意的问题[J].管理观察,2014,(24):105-106.
[3]张元龙.谈气象观测场防雷设计及施工管理中需要注意的问题[J].建筑工程技术与设计,2016,(25):796.
[4]张才喜,李昱文.地面气象观测场建设技术细节设计与实施[J].气象水文海洋仪器,2017,34(1):54-58.
[5]陈仕华,邱巧勇,苏子钦.浅谈高山气象探测基地观测场防雷接地设计特点[J].气象研究与应用,2016,37(z1):156-157.