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墅唑型羔鲨盟!鐾娑盏篓地!；!塑 新一代天气雷达天线直击雷防护计算方法探讨 马金福冯忠伟胡雷雷朱奎荣汝洪博 浙江省湖州市气象局防雷中心，湖州313000 我国新一代天气雷达网从“十五”期间开始在全国范围内布设，目前．全国已安装新一代天气雷 达100多部，这些天气雷达的投人使用为提高我国灾害性天气的预警预报水平起到了很大的作用。 由于新一代天气雷达一般都布改在高塔或高山上，遭雷击的概率比一般性建筑物高得多，而且雷达 是电子产晶．雷电对它的影响非常丈。因防雷设施不完善而遭到雷击损坏的事例根多．造成了很大 的损失，因此在雷达的建设工程中，舫雷一直是一项非常重要的工作，而其中雷达天线罩茸击雷的 防护又是其中的重点和难点之一，在这方面已有许多的研究，也有一些争论．但有一点大家是一致 的，那就是雷达天线及塔楼应按照二类防雷建构筑物标准设防，避雷针高度低于45m时，把地面 作为滚球支撑的基准平面，但事实并非如此，因为雷达塔楼平台上金属栏杆的存在．在一定的高度 及宽度条件下，金属栏杆可咀作为滚球的一个支撑点．本文就此问题展开讨论。 1地面作为瓣支撑点的临界高度分析 雷达天线罩一般都安装在不同高度雷达塔的平台t．雷达天线罩的半径为6m，安装在平台上 的避雷针距雷达天线罩的距离应太于等于3m，一般都取3m．平台以圆盘形为多，半径大多为9m， 圆盘形平台外周蛙上安装有一圈与基础相连的金属栏杆，这一罔金属栏杆或钢筋混凝十平台(以下 都以栏杆为例)也可以作为滚球的个支撑点，如果没有这圈金属栏杆．避雷针低于45m时． 地面应是唯一的滚球支撑点。但由于栏杆的存在，滚球的支撑点可能是地面，也可能是栏杆，这里 存在一个临界高度．在临界高度以E．滚球以栏杆为支撵点，在临界高度以F．滚球以地面为支撑 点，这个临界高度与雷达罩匣栏杆在平台上的布置方式有关。现以潮州市气象局特建新一代天气雷 达为例说明这个变化。 如图1所示，湖州雷达雷达罩蚍下嵌平台的方式布置，栏杆高15m，A点为栏杆顶部上任一 点，与雷达罩球心之间的水平距离AH为9m．：雷达罩的半径01G为6m，球心0I距离栏杆顶部 平面的高度OlH为25m；0点为滚球球心，滚球半径为45m。 根据滚球法的原理，要使雷达罩受保护，滚球不能与雷达罩相交．当滚球与雷达罩相切时，雷 达罩刚好被保护。此时若滚球正好与地面相切并与A点相交(如图1所示)，那么此时雷达罩球心 的高度01K称为滚球以地面为支撑点的临界高度。 当0IK小于临界高度时．在雷达罩上切点G相对于原位置将会上移，则LAOIO将会变太。 在AAOIO中t 之外。此时A点不可能与滚球相交．滚球将以地面为支撑点。同理，当OtK大于临界高度时，在 不变，』A010变小，则OA也将会变小．A点将处丁滚球范围之内。此时滚球将优先与A点、G 点接触，也即滚球以A点为支撑点．并离开地面。 o 1 ^妊 F p‘一 x D 警o 图l临界高度时雷选覃侧面直击需 隔2地面作为演球直撑点时雷达i侧面 ∞护i意图 直击雷防护示意圈 六、雷电防护技术与应用 Protection and Lightning TcghnologyApplications 下面以湖州雷达罩的布置方式计算临界高度： 如图l所示，名E RTAA01H中，“D1日=arctg丢!；=a陀留西9．0=74．48。 彳D1=√彳何2+aH2=492+2．52=9．34m 在AA010中，D10=O，G+GO=45+6=51m 2：!!：±兰!：二堡岛45．88。 ZAOlO=arccos—Ao?+oo—?2=arccos 2xADXODl 2×9．34x5l