对数天线高伟亮;高跃雄;吕睿;郑树平;李云
【摘 要】Based on the detailed analysis of lightning disaster ,the main technical measures to protect stations from lightning are intro-duced .The cause of lightning disaster from 2012 to 2013 in digital seismic stations in Shanxi is analyzed .Considering features of the stations ,design method of integrated lightning protection system is studied and corresponding technical counter measures protection technology is proposed .%在详细分析雷电灾害特征的基础上，阐述了防雷工作的主要技术手段。分析山西数字测震台站2012年-2013年雷击灾害的成因，针对测震台站的构成特点，研究了台站综合防雷系统的设计方法，提出相应的防护技术措施。 【期刊名称】《山西地震》
【年(卷),期】2014(000)001
【总页数】6页(P36-41)
【关键词】新型地沟油雷击;防雷措施;测震台站
【作 者】高伟亮;高跃雄;吕睿;郑树平;李云
【作者单位】山西省地震局，山西 太原 030021; 太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站，山西 太原 030025;山西省地震局临汾中心地震台，山西 临汾 041000; 太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站，山西 太原 030025;山西省地震局，山西 太原 030021; 太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站，山西 太原 030025;山西省地震局，山西 太原 030021; 太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站，山西 太原 030025;山西省地震局长治中心地震台，山西 长治 046000; 太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站，山西 太原 030025 【正文语种】中 文
油管锚【中图分类】P315.62
0 引言
山西省地处黄土高原多山地区，雷电较多。近年来，随着地震科技的发展，数字化观测对测震观测设备的雷电防护提出了更高的要求，若遭受雷电袭击，轻者出现数据干扰，重者使测震观测设备遭受不同程度的损坏，甚至使观测系统陷于瘫痪。目前，山西省“十五”地震台站投入运行已有多年，各台站的防雷设施已不同程度损坏或失效。限于当时技术和经费制约，一些台站仪器的综合防雷工作不够完善，时常出现因雷电造成仪器设备损坏事故。多个台站已经发生多次雷击损坏测震设备的事件，造成了不同程度的经济损失，而且严重影响台站仪器的正常工作和资料数据产出，因此，台站综合防雷亟待升级改造。
1 测震台站的防雷技术简述
（1）现代防雷技术要点。
现代防雷技术强调全方位防护、综合治理、层层设防。台站的防雷是一种系统工程，必须贯彻整体防护思想，综合运用分流（泄流）、均压（等电位）、屏蔽、接地和保护（箝位）等各项技术，构成一个完整的防护体系，才能取得明显的效果［1］。
（2）直接雷击。
直击雷指测震台站的上方有带电云层在对大地放电，凡是雷电直击地区都会产生高电压、大电流。遭受直击雷的概率很小，但其危害很大，不仅危及仪器设备，也危及人身、建筑安全。直接雷击的主要破坏对象是：建筑物、野外工作台站、野外配电线路等。直击雷只发生在雷云对地闪击时，才会对地面造成灾害，是一次只能击毁一至两处小范围内的目标［2］。
（3）感应雷击。
雷电通过电力线、信号线、传输线、GPS天线等与台站各种供电设备、弱电设备相连的各种引入线缆遭受直击雷或感应雷电流沿线侵入，感应出很高的电压，进入观测系统而造成设备损坏。据估测，雷电对测震观测系统的危害，绝大部分是由感应雷引起，极少数是由直击雷造成的，直击雷造成的损失仅占百分之几。感应雷灾害约有70%是由电源进线，其次是从传输线、信号线、通信线进入，还有一部分是因为地线未接好而出现的感应高压反击造成。
2 测震观测台站雷击原因分析
观测台站高端电子器件设备不断地出现，雷电，尤其是闪电感应，经常影响着这些极端灵敏的电子器件设备，高精密的电子设备含大量的半导体集成模块，由于半导体集成模块不能受过电压和过电流冲击，因此，使用这些器件的仪器设备和由此组成的系统或网络，均易受波动较大电压、强电磁干扰的危害，无法保证在特定的空间里遭受雷击，但仍能安全运行。
（1）地震台选址原因。根据雷击发生有地域性的特点，测震观测台站建筑物较矮，易遭雷击。测震观测台站一般在半山坡选址，大部分地震台附近有河或者水库。地震台址一般属于典型的迎风、背山、面水的地形特征，从雷电理论可知，该地形很容易落雷［3］。
蚀刻标牌（2）地震台周边一般没有高大建筑物。测震台站都建在比较偏的地方，周边没有高大建筑，自身建筑物很低，而落雷时接闪点一般都很低，因此，人感觉到雷击就在自己的头上或身边［3］。
（3）地震台址属于土壤电阻率突变区，落雷几率大。地震台附近布设多种导线，落雷几率比周围大很多。地震台依山而建，地势较高，土壤层较薄，位于山坡和平底交界地带，属于土壤电阻率有突变的地点，雷电先导在放电过程中，土壤中的先导电流会沿着电阻率较
小的路径流通，是台站易遭受雷击的主要原因之一。
（4）电源线路架空引入。由于雷电对架空线路的作用，所产生的闪电电流沿着架空电线将高电位引入观测室内，是观测设备被雷击的原因。
（5）有的台站没有设置直击雷防护措施且无接地装置。
（6）接地系统年久失修，接地体严重生锈、老化，接地电阻普遍超标（应该＜4Ω），有的超标非常严重，达到数十欧姆。接地极距离测震接地体过近，因雷击产生不等电位体，感应电位梯度过大，雷电作用反击造成破坏。
（7）台站仪器在不同时段安装改造，未做统筹安排，电源接线分布混乱，强、弱电未分离，缺乏系统的综合防护，容易造成电磁信号感应。
卫生杯
（8）配电系统是雷电灾害的重灾区。供配电系统未接地且未设置电流保护器防护，未达到目前国家防雷相关规范的三级防雷要求。
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