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浅析高雷暴地区雷达机房的屏蔽设计

时间:2022-03-21 08:12:08 浏览次数:

报告》得知(图1),雷达站所在地的土壤上层为破积含碎石粘土,底层为凝灰溶岩且含水量低,土壤电阻率极高,分布不均匀,因此做好雷达机房的屏蔽工作就显得格外重要[9]。

图1雷达站所在地土壤表层

3雷达机房位置的选择

一般的计算机机房应设在顶四层以下的楼层,这主要考虑到顶四层以下雷击电磁脉冲已经衰减了很多,对计算机等微电子设备的工作几乎不产生干扰了。然而雷达机房因为天线位于顶楼,以及与机房连接的线缆、波导管等的特殊要求,机房设在顶层是相对比较合理的,但对电磁场的屏蔽设计就有了更高的要求。为了减少雷电感应,福建省三明市新一代天气雷达站的雷达机房联合采用外部屏蔽、线路屏蔽以及选择合适的路径敷设线路等措施。

4雷达机房的屏蔽设计

雷达机房所在建筑物的外部接闪体承担了大部分的雷电电磁能量,是防雷系统中重要的一环,并与内部防雷工作有着直接的联系。从防护功能上来说,一套完善的防雷设施,必须采取接闪、分流、屏蔽、均压、接地等技术措施。因此,建筑物防雷设施应包括接地体、引下线、避雷网格、避雷带、避雷针、均压环、等电位、避雷器等技术环节[10]。下面简单介绍一下该雷达机房的屏蔽设计。

4.1外部屏蔽

三明市新一代天气雷达站的雷达机房设置了雷达塔楼顶层,雷达机房最外层的屏蔽莫过于雷达塔楼的混凝土钢筋了。

首先,将雷达塔楼的混凝土钢筋进行有效的焊接跨接,门、窗等金属构件均应与主钢筋连通,使整座塔楼构成法拉第笼楼,进行第一层的屏蔽。

其次,雷达机房内墙的屏蔽。在雷达机房的内墙抹灰层下面玻璃窗上敷设50mm×50mm不锈钢网,该不锈钢网的边缘采用金属条压,接并每隔1m焊接到雷达塔楼钢筋上,且与玻璃窗金属框及墙面屏蔽网电气连接。

第三,雷达机房结构柱及上下楼板的屏蔽。对雷达机房结构柱及上下楼板采用φ6mm的钢筋进行加密,纵横网格大小为50mm×50mm,钢筋连接处采用绑扎或电焊的方式进行连接,绑扎方式应每平方焊一次。同时应每隔1m预留20mm的钢筋头作为与外加屏蔽网、金属门框电气连接用。

第四,雷达机房金属门的屏蔽。该雷达机房金属门采用铜编织线进行接地,金属门框与雷达机房屏蔽网、大楼主钢筋进行可靠电气连接并与机房局部等电位连接母排进行连接(图2)。

4.2雷达机房线路屏蔽

为了防雷击电磁脉冲干扰,进出雷达机房的所有线缆均应敷设在金属屏蔽槽(管)内,并应进行多次等电位连接。雷达机房和控制室内的设备应满足距引下线不应小于1.0m的要求。

4.3电缆与波导管的屏蔽

雷达天线接到机房的所有电缆均敷设在金属屏蔽槽(管)内,金属屏蔽槽连接处采用BV6mm2铜芯线进行跨接,使金属屏蔽槽(管)其首尾保持电气贯通。金属屏蔽槽(管)和波导管在穿经每一楼层时均采用BV10mm2铜芯线与该层等电位连接带电气连接。雷达天线至机房的电缆线入口处应用金属罩屏蔽并接地。

5结语

本文以福建省三明市新一代天气雷达站的雷达机房的防雷屏蔽设计施工为例,阐述了高雷暴地区雷达机房的屏蔽方法。福建省三明市新一代天气雷达站设置在高山上,同时电力传输线路架空引入,因此雷电经常光顾,迄今为止,该雷达站防雷装置已正常运行2年多,有相对比较完善的雷电防护系统,雷达设备未曾遭到雷电损害,同时本防雷设计亦可在以后高雷暴地区雷达机房的屏蔽中借鉴应用。总之,只有采取完善的综合防雷措施,才能确保建筑物、工作人员和设备的安全,从而最大限度地减少因雷击所造成的损失。

参考文献:

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