卫星天线的防雷(20211109123421)

1、防雷避雷设施系统的建设介绍一、概述通过多年实践，人们发现雷电作为一种破坏因素时， 其呈现的形 式不是单一的，有直击雷、感应雷、雷电入侵波等，而雷电对现代某 一特定对象的破坏渠道也不是单一的，有空间通道、馈线通道、信号 通道、供电通道、地电位还击通道、地电流反冲通道和落雷点高位冲 击通道等。而人类社会开展至今，如防雷技术水平还局限于任何一个 单一的防雷器件，就无法保证所有保护对象的防雷平安。 采用综合治 理、整体防范、多重保护、层层设防的综合防治雷害的方针是行之有 效的，或者说采用各种特定的防雷器件，构成特定的工程网络，在某 一特定的保护空间的一切进雷通道上，采用引、泄、堵、消、防、避 的方法，

2、来保护被保护对象通信设备、人身、房屋平安。要保证设 备群体平安、操作人员，平安必须在该整体的一切进雷通道上消散、 疏导、抑制掉直击雷、感应雷和雷电入侵波。我局大局部测站地处偏远农村，又是雷电多发区域。为保证设备 的正常运行，我局领导非常重视，在进行设备安装的同时，就要求完 成设备感应雷地网的建设。设备安装人员也非常负责，认真完成每一 个地网的建设，并且所有地网的接地电阻都在 4Q以下。通过近三年 的运行，没有一例室内设备被雷损坏的情况。为了实现水文局118个中央报汛站7月1日全部自动报汛的目标，我局领导高度重视， 在完成其他准备工作的同时，还拿出专门的经费来进行设备防直接雷 的建设；就是防止雨

3、量筒、卫星天线等设备遭受直接雷击。二、建设依据1 .?建筑物防雷设计标准?GB 50057-942. ?移动通信基站防雷与接地设计标准?3. ?降雨量观测标准?SL21-904?水文自动测报系统标准?SL61-94三、避雷与接地关于避雷针保护角度的理论，说法不一；有45度、60度、80度保护角的，还有落雷的理论。我们一般采用60度保护角的方法。设置避雷针应符合有关技术标准。以下几点应注意：1. 避雷针和被保护物(如卫星天线、雨量筒等)的平安距离应符 合以下表达式的要求，但不得小于 3m。1) .地上局部：当 hx<5Ri 时,Sai> 0.4(Ri+0.1hx)当 hx >

4、5Ri 时,Sal?0.1(R i +hx)2) .地下局部：Se> 0.4Ri (321-3)式中S a1空气中距离(m)；Se地中距离(m)；R -独立避雷针接地装置的冲击接地电阻(Q);hx被保护物或计算点的高度m。假设卫星天线的高度为1.0m ,当避雷针高度为2.7m时，可 将天线置于以避雷针为圆心、半径约3m的有效保护范围内避雷针 的保护角度按60。算。避雷针最好安装在海事卫星天线的东北方 向，因西南方向为卫星登陆方向。由于大局部测站的卫星天线和雨量 筒都安装在自记井顶上，这一距离可能无法满足，只能尽量保持最大 距离。2. 防直接雷击的防雷系统接地电阻一般要求不大于4Q,防感应

5、雷的防雷系统接地电阻一般要求不大于 10 Q,在土壤电阻率高的地 区，可适当增大接地电阻。避雷针的引下线用不小于10的圆钢或40 x 4mm扁铁把避雷针和接地网焊接起来，引下线的连接处应全方 位牢固焊接，长度不得小于15cm。假设建筑物有防雷网，可将避雷针 的引下线同时与建筑物的防雷网搭焊接起来。3. 置于避雷针保护范围的设备等也应与防雷系统连接，可用圆钢或扁铁将立柱和防雷网焊接起来，使天线与大地处于等电位状态。4. 对于强雷区，最好另设一条保护接地网即感应地网，将它 的引入线与室内设备的外壳及专用 Modem、分中心 避雷器、电 源避雷器的地牢固连接。保护地网的接地极应远离避雷针地网的接地

6、极，越远越好，两者间在地中的距离应符合以下表达式的要求，但不 应小于2m：Se2> 0.3kcRi式中Se地中距离m;kc分流系数。Ri冲击接地电阻。四、接地地网的布设从本质讲，接地的目的是为了在正常和事故以及雷电的情况下， 利用大地作为接地电流回路的一个元件，从而将设备接地固定为所允 许的接地电位。由于接地电阻越小，设备的避雷效果越好；所以应尽 量降低地网的接地电阻。接地电阻除与接地地网的面积、深度有关外, 还与接地体处的地质构造即地质的电阻率有关；与接地地网的形 状无关。接地地网的布设原那么是：由于水和冲积土的电阻率比拟低，所以，地网尽量布设在水或冲积土中。土壤和水的电阻率如表4-1

7、所示。1. 接地体宜采用热镀锌钢材，其规格要求如下：钢管直径50mm,壁厚不应小于3.5mm。角钢 不应小于 50mmx 50mmx mm。扁钢不应小于40mm x 4mm。2 .垂直接地体的长度宜为1.5-2.5米，垂直接地体间距为其自 身长度的1.5-2倍.假设遇到土壤电阻率不均匀的地方，下层的土壤电阻 率低，可以适当加长。当垂直接地体埋设有困难时，可设多根环形水平 接地体，彼此间隔为1- 1.5米，且应每隔3-5米相互焊接连通一次。当接地装置由多根水平或垂直接地体组成时， 为了减小相邻接地体的屏蔽作用，接地体的间距一般为 5m相应的利用系数约为0.75 0.85。当接地装置的敷设地方受到

8、限制时， 上述距离可以根据实际情况 适当减小，但一般不小于垂直接地体的长度。表4 -1土壤和水的电阻率Q m类别名称近似值不同情况电阻率的变动范围较湿时多雨时较干时少雨时地下含盐碱时冲积土51-5陶粘土105-2010-1003-10泥泥炭、泥灰岩、沼泽地2010-3050-3003-30黑土、田园土、陶土、白垩土5030-10050-30010-30粘土6030-10050-30010-30砂质粘土10030-30080-100010-30黄土200100-20025030含砂粘土、砂土300100-10001000以上30-100多石土壤400上层红色风化粘土、下层红色页岩500土30 %

9、湿度表层土夹石、卜层石子60015 %湿度砂子、砂砾1000地层深度大于10米，地下水在深1000砂处时草原的沙粒地层深度不大于1.5米,位于多岩1000石基底上软质粘土岩砾石、碎石5000多岩石地4000石花岗岩200000海水1-5湖水、池水30泥水15-20水泉水40-50地下水20-70溪水50-100河水30-600金属矿0.01-1苴丿、混在水中40-50它凝在湿十中100-200土在干土中500-1300在枯燥的大气中12000-180000捣碎的木炭403 .在沿海盐碱腐蚀性较强或大地电阻率较高难以到达接地电阻 要求的地区，接地体宜采用具有耐腐，保湿性能好的非金属接地体。4 .

10、接地体的上端距地面不应小于 0.7m,在寒冷地区，接地体应埋 设在冻土层以下。五、接地电阻的测量影响接地电阻的因素很多：接地桩的大小长度、粗细、形状、 数量、埋设深度、周围地理环境如平地、沟渠、坡地是不同的、 土壤湿度、质地等等。为了保证设备的良好接地，利用仪表对地电阻 进行测量是必不可少的。目前，接地电阻的测量方法很多，使用的测量设备也五花八门。 我们比拟常用的测量仪器是测量精度较高的 手摇 式地阻表ZC-8型，由北京电表厂制造。测量原理： 手摇式地阻表是一种较为传统的测量仪表， 它的根本 原理是采用三点式电压落差法。 其测量手段是在被测地线接地桩 暂 称为X 侧地上打入两根辅助测试桩，要求

11、这两根测试桩位于被测 地桩的同一侧， 三者根本在一条直线上， 距被测地桩较近的一根辅助 测试桩称为Y距离被测地桩2 0 m左右，距被测地桩较远的一根 辅助测试桩称为Z距离被测地桩4 0 m左右。测试时，按要求的 转速转动摇把，测试仪通过内部磁电机产生电能， 在被测地桩X和较 远的辅助测试桩称为Z之间“灌入电流，此时在被测地桩X和 辅助地桩Y之间可获得一电压，仪表通过测量该电流和电压值，即可 计算出被测接地桩的地阻。六、降低接地电阻的方法1、更换土壤这种方法是采用电阻率较低的土壤 如：粘土、黑土及砂质粘土 等替换原有电阻率较高的土壤，置换范围在接地体周围0.5m以内和 接地体的 1/3 处；但这

12、种取土置换方法对人力和工时消耗都较大。2、人工处理土壤 对土壤进行化学处理 在接地体周围土壤中参加化学物， 如食盐、木炭、炉灰、氮肥渣、电石渣、石灰等，提高接地体周围土壤的导电性。采用食盐，对于不 同的土壤其效果也不同， 如砂质粘土用食盐处理后， 土壤电阻率可减 小1/31/2，砂土的电阻率减小3/53/4，砂的电阻率减小7/9 7/8；对于多岩土壤，用 1%食盐溶液浸渍后，其导电率可增加 70%。 这种方法虽然工程造价较低且效果明显， 但土壤经人工处理后， 会降 低接地的热稳定性、加速接地体的腐蚀、减少接地体的使用年限。因 此，一般来说，是在万不得以的条件下才建议采用。3、深埋接地极 当地下

13、深处的土壤或水的电阻率较低时，可采取深埋接地极来降低接地电阻值。这种方法对含砂土壤最有效果。据有关资料记载，在 3m深处的土壤电阻系数为100% 4m深处为75% 5m深处为60% 6m 深处为60% 6.5m深处为50% 9m深处为20%这种方法可以不考虑 土壤冻结和枯槁所增加的电阻系数 但施工困难 土方量大 造价高 在岩石地带困难更大。4、多支外引式接地装置 如接地装置附近有导电良好及不冻的河流湖泊 可采用此法。但在设计、安装时 必须考虑到连接接地极干线自身电阻所带来的影响 因此 外引式接地极长度不宜超过 100m。5、利用接地电阻降阻剂在接地极周围敷设了降阻剂后 可以起到增大接地极外形尺

14、寸 降低与起周围大地介质之间的接触电阻的作用 因而能在一定程度上 降低接地极的接地电阻。 降阻剂用于小面积的集中接地、 小型接地网 时 其降阻效果较为显著。降阻剂是由几种物质配制而成的化学降阻剂，是具有导电性能良 好的强电解质和水分。这些强电解质和水分被网状胶体所包围， 网状 胶体的空格又被局部水解的胶体所填充，使它不致于随地下水和雨水 而流失，因而能长期保持良好的导电作用。 这是目前采用的一种较新 和积极推广普及的方法。6、采取伸长水平接地体结合工程实际运用，经过分析，结果说明，当水平接地体长度增 大时，电感的影响随之增大，从而使冲击系数增大，当接地体到达一 定长度后，再增加其长度，冲击接地电阻也不再下降。接地体的有效 长度根据土壤电阻率确定如表1所示。表1在不同土壤电阻率下的水平接地体有效长度土壤电阻率Q m50010002000水平接地体有效长度m30 40455560 807、采取污水引入为了降低接地体周围土壤的电阻率，可将污水引到埋设接地体 处。接地体采用钢管，在钢管上每隔 20cm钻一个