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气象信息系统雷电防护常见问题的解决方法 张永刚 ，肖稳安 ，李 虹 ，李武强 ，谢 君 (1．河南省防雷中心，郑州 450003；2．南京信息工程大学，南京 210044 ． 3．河南省大气探测技术保障中心，郑州 450003) 摘 要：针对河南气象信息系统雷电防护中经常遇到的一些问题，从屏蔽措施、安装 电涌保护器、等电位连接 和合理敷设信号线路等方面，探讨了气象信息系统雷电防护常见问题的解决技术。 关键词：信息系统；雷电防护；电涌保护器；屏蔽；等 电位连接 中图分类号：P427．32 文献标识码 ：A 文章编号：1673—7148(2007)02—0083—03 式 ，产生不 同的屏蔽效果 。 引 言 气象部门高度重视气象信息系统的雷电防护工 一 — 作 ，气象卫星通信 、宽带网络、可视会商、局域网络等 信息系统以及新一代天气雷达站、自动气象站等，在 建设初期就采取 了雷电防护措施 ，但是 ，近两年气象 信息系统有些设备还是频繁遭到雷电袭击，尤其是 自动气象站。本文分析了气象信息系统遭受雷 电袭 击的原 因，并提出了解决方法。 图 1 转移 阻抗示意 图 1 重视信息系统的屏蔽 芯线与铁管 的感应 电压 Uo=IoR，其 中转移阻 屏蔽在 GB50057--94、GB50343--2004以及 Qx3 抗 R=Lr0。 — 2000等规范中均有规定 ，线路 的屏蔽又是防雷屏 当架空两端接地时，U。。=loR=IoLr。 IoLr (2) 蔽措施 中的重要环节 ，是信息系统雷电防护 的第一 当埋地时 ，U。： 』r。，()d (3) 道屏障。线路屏蔽的技术方法是将信号线路穿金属 式中，r为单位长度铁管管壁的直流 电阻 (Q／m)，r。 管或采用有金属屏蔽层的电缆 ，在首末两点接地 ，线 为单位长度的铁管对芯线 的转移阻抗 (Q／m)，，() 路较长时中间应增加接地点 ¨ 。屏蔽性能与屏蔽 为铁管在土壤中的散流雷电流 (A)，，0为雷电流幅 的材料 、结构以及接地方式有关 ，它可用转移阻抗来 值 (A)，L为电缆长度 (m)。由于 rn≤，，』，() ≤ 表示。转移阻抗 的定义如图 1所示 ，电缆芯与外皮 IoL，因此 ，U02U01。 屏蔽层在一处短接 ，外皮流有电流 ，0()，此变化电 由此可见 ，埋地穿铁管线路 的感应 电压小于架 空线路 的感应电压。 流在电缆另一侧产生感应电压 U ()，则每米长度 的转移阻抗 z为 此外，屏蔽接地与非屏蔽接地通信线路的抗干 ，， ，，．、 扰能力也不相同。以双绞线为例来说 明屏蔽接地与 z()= (Q／m) (1) 非屏蔽接地的通信线路 的抗 电磁场干扰能力。实验 L 。10 资料显示 ，一条每2．54cm扭 6个均匀绞扭 的非屏 式 中，三为电缆长度 (m)，为电流角频率 。 转移阻抗越低 ，表明电缆的屏蔽性能越好。 蔽双绞线 ，对磁场干扰具有 55dB的衰减能力 ，但无 抗电场干扰能力 。同样类型的屏蔽双绞线，如果屏 信号线路的不同架设方式及屏蔽层不同接地方 蔽层单端接地 ，抗磁场干扰能力仍为 55dB，但增加 6mm ，长度不得