淺談航道站航標(biāo)系統(tǒng)的雷電防護(hù)工程技術(shù)

1、淺談航道站航標(biāo)系統(tǒng)的雷電防護(hù)工程技術(shù)摘要：隨著航道站航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)的普及應(yīng)用，遙測終端電子設(shè)備被雷擊的情況明顯增多。終端電子設(shè)備因其集成度高、工作電壓低、運(yùn)算速度快，其耐過電壓、過電流和抗雷電電磁脈沖的能力差，極易遭受雷電的危害，特別是雷電電磁脈沖造成的損害更為嚴(yán)重。對遙測遙控終端上微弱電設(shè)備進(jìn)行有效的防雷敏感度測試，研究雷電感應(yīng)防護(hù)保護(hù)，力求將雷擊損壞程度降到最低。關(guān)鍵詞：航標(biāo)，防雷，RTU，終端電子Abstract: with the channel stand beacons telemetry the popularization and application of remote

2、control system, remote sensing terminal electronic equipment was the lightning significantly increased. Terminal electronic equipment because of its high level of integration, lower voltages, the operation is fast, its resistance to over-voltage, over electric current and resistance to lightning ele

3、ctromagnetic impulse ability is poor, from the dangers of lightning extremely easily, especially the damage caused by the lightning electromagnetic impulse is more serious. Remote control of remote sensing terminal weak electric equipment effectively prevents thunder sensitivity test, the lightning

4、protection induction protection, striving to lightning damage degree to a minimum.Keywords: beacons, lightning protection, RTU, terminal electronic中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：一、航道站航標(biāo)系統(tǒng)概述廣東省內(nèi)河航道資源豐富，為全省經(jīng)濟(jì)快速增長提供了良好的運(yùn)輸條件。伴隨著航道資源的不斷地快速增長，雷擊航標(biāo)事故時常發(fā)生，現(xiàn)今提高航道安全運(yùn)行成為推進(jìn)航道建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。從某種意義上說，科技越發(fā)達(dá)，雷擊對人類的危害就越大。航道信息化發(fā)展的同

5、時也帶來了雷擊事故的頻繁發(fā)生。每年因雷擊事故引起的損失難以估計。二、航道站航標(biāo)系統(tǒng)的雷電防護(hù)工程技術(shù)(一)航標(biāo)系統(tǒng)防雷設(shè)計原則1先進(jìn)性系統(tǒng)構(gòu)成必須采用成熟、具有國內(nèi)先進(jìn)水平，并符合國際發(fā)展趨勢的技術(shù)和設(shè)備。在設(shè)計過程中充分依照國際上的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，采用國內(nèi)外目前成熟的主流技術(shù)和體系結(jié)構(gòu)，以保證系統(tǒng)具有較長的生命力和擴(kuò)展能力。2適用性在設(shè)計中要充分利用現(xiàn)有資源，兼顧現(xiàn)實、考慮實效，建設(shè)不僅先進(jìn)而且適用的系統(tǒng)，在系統(tǒng)建設(shè)中堅持“邊實施，邊發(fā)展，高起點(diǎn)，早收益”的原則。3易于維護(hù)易于維護(hù)的特性可以降低系統(tǒng)的維護(hù)成本。(二)航道站整體防雷實施方案航道站整體的防雷包括對直擊雷的防護(hù)和對雷電電磁脈沖(感應(yīng)雷

6、)的防護(hù)。對雷電電磁脈沖的防護(hù)應(yīng)綜合考慮雷電成災(zāi)的多種物理因素，針對雷電的各種耦合途徑、耦合通道及其危害機(jī)理，采用相應(yīng)的綜合防雷技術(shù)和措施。整體防雷的兩個部分：1.外部防護(hù)(直擊雷防護(hù)) 作用：攔截、瀉放雷電流 系統(tǒng)組成：由接閃器(避雷針、避雷帶)、引下線、接地體組成，可將絕大部分雷電能量直接導(dǎo)入地下泄放。航標(biāo)電子終端設(shè)備的防雷第一道防線是攔截直擊雷。最經(jīng)濟(jì)、最有效的方法仍然是接閃器法。盡管接閃器對于電子信息設(shè)備有很多負(fù)作用，對其應(yīng)抱趨利避害、積極、穩(wěn)妥的態(tài)度，采取有效的技術(shù)措施予以抑制。2.內(nèi)部防護(hù)(雷電電磁脈沖防護(hù)) 作用：均衡系統(tǒng)電位，限制過電壓幅值。 組成：由均壓等電位連接、各種過電壓

7、保護(hù)器(避雷器)等組成。 技術(shù)措施：截流、屏蔽、均壓，分流、接地。三、航標(biāo)終端電子信息設(shè)備防護(hù)方案近十幾年來，隨著社會需求的拉動和理論探索的深入，電子信息設(shè)備防雷技術(shù)有了較大的發(fā)展。電子信息設(shè)備防雷是在閃電通道和避雷針泄流通道及其周圍整個三維空間內(nèi)對雷電的全面防護(hù)，這是一個全新的思維。即，不但要防直擊雷，更重要的是防感應(yīng)雷(雷電電磁脈沖);不但要進(jìn)行“路”的防護(hù)，更重要的是對“場”的防護(hù)。全面的電子信息設(shè)備防雷原則和行之有效的工程技術(shù)方法應(yīng)為“整體設(shè)計、綜合治理、系統(tǒng)實施”原則和“有效攔截、良好屏蔽、均衡連接、合理接地、堵截通道、全面防御”的工程技術(shù)方法。(一)整體設(shè)計、綜合治理、系統(tǒng)實施航標(biāo)

8、終端電子信息設(shè)備防雷是一個系統(tǒng)工程，任何單一措施的防護(hù)作用都是不全面的。正確的方法應(yīng)首先對需要防雷保護(hù)的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)勘察，制訂技術(shù)方案，并依據(jù)國家和有關(guān)行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，進(jìn)行正規(guī)的工程設(shè)計。在此過程中，應(yīng)從宏觀到微觀、從內(nèi)部防雷到外部防雷、從天線到地線、從強(qiáng)電到弱電統(tǒng)籌考慮、系統(tǒng)設(shè)計。即對避雷針、地線、屏蔽、均壓接地網(wǎng)絡(luò)，以及雷電過電壓容易侵入的通道，如電源系統(tǒng)、天饋系統(tǒng)、信號傳輸系統(tǒng)等有針對性地采取相應(yīng)的技術(shù)措施，進(jìn)行綜合治理。施工過程中也應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和設(shè)計圖紙實施。(二)有效攔截、良好屏蔽1.有效攔截改善直擊雷措施是根據(jù)技術(shù)規(guī)范完善避雷針、避雷帶等設(shè)施。水標(biāo)不需要安裝相應(yīng)的直擊

9、雷措施，但是岸標(biāo)需要安裝相應(yīng)的避雷針保護(hù)。2.良好屏蔽 信號電纜的屏蔽，要點(diǎn)是：過早地敷設(shè)、排流防雷、穿管(槽)走線、可靠接地。電纜的屏蔽性能與電纜外導(dǎo)體或屏蔽體是否接地以及它的敷設(shè)形式有關(guān)。電纜不同的敷設(shè)形式，其屏蔽效果也大不相同，架空電纜比埋地電纜更易受雷電損壞。RTU遙測遙控系統(tǒng)各種不同的信號線和電源線應(yīng)該保證有良好的屏蔽電纜或金屬護(hù)套保護(hù)。 設(shè)備的屏蔽，主要依賴其外殼。對于RTU遙測遙控系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置專用的屏蔽室。設(shè)備外殼和屏蔽室的屏蔽體都應(yīng)良好接地。(三)均衡連接、合理接地1.均衡連接即完善均壓網(wǎng)絡(luò)。對保護(hù)范圍內(nèi)的所有不帶電金屬導(dǎo)體應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)密的等電位連接，并與符合要求的地線可靠連接。從

10、而形成一個統(tǒng)一的、適應(yīng)不同負(fù)載特性和頻率的低阻攔接地網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)由總等電位連接箱(MEXT)、局部等電位連接箱(MEXT)和等電位連接導(dǎo)線組成。該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各部分之間只能由等電位連接點(diǎn)(公共接地點(diǎn))與接地裝置連接，彼此間沒有閉合回路。一句話，整個航道站航標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)所有金屬設(shè)備都應(yīng)組成一個等電位系統(tǒng)。2.合理接地實施共地系統(tǒng)，即防雷地和設(shè)備接地等共用一套接地系統(tǒng)，實現(xiàn)共地。上述措施運(yùn)用得當(dāng)，可在一定程度上抑制建筑避雷系統(tǒng)對信息系統(tǒng)的負(fù)作用，即為感應(yīng)雷的防護(hù)提供了良好的前提。(四)堵截通道、全面防御對雷電電磁脈沖容易入侵的所有通道，如電源線、天饋線和各種信號傳輸線等帶電金屬通道，除要求合理布線、嚴(yán)密屏蔽

11、外，最簡便、最經(jīng)濟(jì)的措施是分別加裝避雷裝置，以堵截雷電過電壓。加裝避雷裝置的實質(zhì)是使帶電金屬導(dǎo)體實現(xiàn)等電位均壓連接。1.電源通道根據(jù)有關(guān)技術(shù)規(guī)范、雷暴日分區(qū)和防雷分區(qū)，實行合理的避雷器防護(hù)方案。在此過程中，嚴(yán)格遵從以下原則： 多級防護(hù)原則; 能量配合原則; 絕緣配合原則; 區(qū)別不同接地制式原則。同時，在施工中應(yīng)嚴(yán)格遵從接線、接地和接熔絲的要求。高低壓避雷器要求安裝在設(shè)備的前端或兩端。2.天饋通道對處于不同雷暴日分區(qū)和不同設(shè)備的天饋系統(tǒng)，根據(jù)其工作頻率、功率、阻抗等參數(shù)的不同，選擇加裝不同的天饋避雷裝置。一般在室外端和室內(nèi)與設(shè)備的接口端分兩級設(shè)置。3.信號傳輸通道針對不同信息系統(tǒng)防雷要求的、標(biāo)準(zhǔn)化的防雷器件與它們相適應(yīng)。信號傳輸系統(tǒng)同樣應(yīng)根據(jù)雷暴日分區(qū)和防雷分區(qū)及不同的系統(tǒng)類型、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備配置、工作電壓、工作頻率、傳輸速率及阻抗等，選擇加裝不同的信號避雷裝置。一般也需實行粗細(xì)兩級保護(hù)。以上是航標(biāo)終端電子信息設(shè)備防雷工程的基本環(huán)節(jié)和主要工程措施，它們之間也是既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系的。面對無孔不入的雷電電磁脈沖，所有有源或無源通道都是其入侵的途徑。把安裝一根避雷針就看作防雷是錯誤的。航標(biāo)終端電子信息設(shè)備防雷工程是多項技術(shù)措施綜合運(yùn)用的系統(tǒng)工程。任何單方面的措施，其防雷效果都將大打折扣，其投資的效費(fèi)比也將大大降低。因此，