赵晓刚，郑　行，周　毅

(中国人民解放军后勤工程学院　a.军事供油工程系； b.研究生三队，重庆　401311)



引用格式：赵晓刚，郑行，周毅.移动式野战综合避雷装置接闪器的对比实验[J].重庆理工大学学报(自然科学版)，2016(1):104-106.

Citation format：ZHAO Xiao-gang, ZHENG Hang, ZHOU Yi.Research on Mobile Integrated Lightning Protection Technology for Field Equipment[J].Journal of Chongqing University of Technology(Natural Science)，2016(1):104-106.

移动式野战综合避雷装置接闪器的对比实验

赵晓刚a，郑行b，周毅a

(中国人民解放军后勤工程学院a.军事供油工程系； b.研究生三队，重庆401311)

摘要：对移动式综合避雷装置的关键设备避雷针接闪器与传统避雷针接闪器进行了对比实验研究，对冲击电流实验装置分别充电至不同的冲击电压，以产生不同幅值的冲击电流，比较接入两种不同接闪器时产生的冲击电流和感应电压幅值及波形的变化。实验结果表明：相比传统富兰克林避雷针接闪器，移动式野战避雷装置接闪器对雷电冲击电流消减24.28%～29.21%，对感应电压消减25.20%～31.56%，说明移动式野战避雷装置能更好地消减雷电冲击电流产生的感应电压。

关键词：移动式避雷针；雷电冲击电流消减；消雷效果

1移动式野战综合避雷装置

我军油库及油库油料装备(如野战油料装备车辆、野战雷达装备车、野战通信车等)曾经发生多起因雷击而引发的事故。在许多野战军事演习、野战装备训练、油装XX号等野战训练演习中，也不同程度地发生过因雷击造成电器仪表、自动化装置、通信设备损毁的情况。因此，油库及油料装备车辆的机动防雷形势十分严峻。

基于国内外移动式野战综合避雷技术研究的现状及存在问题，将固定防雷有关的最新成果应用于机动防雷的研究中，针对我军油库及野战油料装备车辆等的特殊性，通过大量模拟实验和现场实验研究，研制了移动式野战综合避雷装置。该装置具有机动性强、保护范围大、防雷安全性好、环境适用范围广、架设与拆收方便等特点。

移动式野战综合避雷装置由底座及紧固装置(地桩)、针体、接闪器、接地线等部分组成，如图1所示。

图1　移动式野战避雷装置组成(左)及其效果图(右)

为了研究移动式野战避雷装置的防雷性能，进行了移动野战避雷针整体避雷效果的实验研究。尤其是对移动式野战避雷装置的接闪器和传统的接闪器进行了对比实验，得到移动式野战避雷装置接闪器相对于传统接闪器的改进效果。在进行移动式野战避雷装置实验时，环境温度为17.2 ℃，相对湿度为60%，大气压为96.38 kPa，满足测量装置实验条件，因此可以认为测量数据精度满足实验要求。

2移动式野战消磁消弧避雷针和传统富兰克林避雷针的对比实验

为了简化两种避雷针的雷电冲击电流对比实验，分别将消磁消弧避雷针和富兰克林避雷针实物进行分解，保留部分试品搭建成高为2.5 m的实验台架来进行模拟实验，如图2所示。在避雷针上布置BL035型冲击电流发生器，发生器与避雷针接闪器间设置相同长度的放电间隙。同时，在接地引下线旁接上分流器，Rs=0.020 94 Ω。在距离引下线50 cm处设置测量用感应元件用来感应冲击电流波形。该元件由截面面积为6 mm2的Φ15铜管制成，开口成U形(10 mm×30 mm)。将分流器U形开口和感应元件由30 m长的屏蔽电缆连接到TEK-TDS2024C型数字示波器，用TEK示波器的通道1记录通过分流器取样的试品冲击电流波形，用通道2记录感应元件U形开口两端的感应电压波形。

图2　两种避雷针对比测试装置示意图

实验时用不同幅值、频率为8/20 μs的冲击电流模拟雷电流，分别从发生器本体注入到消磁消弧避雷针和同样尺寸的常规避雷针，对比相同条件下感应元件产生的感应电压。为研究移动式野战避雷装置中的主要部件接闪器的避雷性能，将0.5 m长的移动式野战避雷装置接闪器(见图3)和传统富兰克林避雷针接闪器在测试系统设置同等回路条件下接入实验回路中，对冲击电流实验装置分别充电至60，38，22 kV的冲击电压，产生不同幅值的4/10 μs的冲击电流。用TDS1002示波器测量雷电冲击电流的感应电压波形图并记录下来，比较接入两种不同接闪器产生的冲击电流和感应电压幅值及波形的变化。

图3　移动式野战避雷装置接闪器部件

通过实验得到两种接闪器在不同冲击电压下的雷电冲击电流和感应电压值，见表1。

表1　不同接闪器在不同冲击电压下的对比实验数据

由表1数据可以看出:移动式野战避雷装置接闪器明显较传统富兰克林避雷针接闪器对雷电冲击电流和感应电压有更大的消减作用。当冲击电压为60，38，22 kV时，移动式野战避雷装置接闪器相比传统富兰克林避雷针接闪器其冲击电流分别减少了29.21%， 24.28%和25.33%，感应电压分别减少了31.56%， 25.20%和25.57%。可见移动式野战避雷装置接闪器相比传统富兰克林避雷针接闪器对雷电冲击电流消减24.28%～29.21%，对感应电压消减25.20%～31.56%。

3结论

传统富兰克林避雷针和移动式野战避雷装置都可以对雷电冲击电流进行消减，移动式野战避雷装置较传统富兰克林避雷针对雷电冲击电流的消减相差不大，但是对感应电压值却消减很多，多消减了近1 000 V，所以移动式野战避雷装置能更好地消减雷电流产生的感应电压。移动式野战避雷装置接闪器相比传统富兰克林避雷针接闪器对雷电冲击电流消减24.28%～29.21%，对感应电压消减25.20%～31.56%。

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(责任编辑刘舸)

Research on Mobile Integrated Lightning Protection Technology

for Field Equipment

ZHAO Xiao-ganga, ZHENG Hangb, ZHOU Yia

(a.Department of Petroleum Supply Engineering; b.Three Teams of Graduate Student,

Logistic University of PLA, Chongqing 401311, China)

Abstract:Mobile integrated lightning protection device lightning rod was compared with traditional lightning rod by the contrast experiments, and we gave impact current device different impulse voltage to produce different impulse current, and researched the change of impulse current and induced voltage by the two types of lightning rod. The experimental results show that the mobile integrated lightning protection reduces impulse current for 24.28%～29.21% rather than traditional Franklin lightning rod, and reduces induced voltage for 25.20%～31.56% rather than traditional Franklin lightning rod, so the mobile integrated lightning protection is more practical than the traditional Franklin lightning rod.

Key words:mobile lightning rod; lightning impulse current subdue; effectiveness of ray attenuation

文章编号：1674-8425(2016)01-0104-03

中图分类号：TE88;TM865

文献标识码：A

doi:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2016.01.018

作者简介：赵晓刚(1965—)，男，博士，教授，主要从事油料储运研究；郑行(1990—)，男，浙江温州人，硕士研究生，主要从事油气储运安全相关技术的研究。

基金项目：总后司令部重点科研项目(BS310C002)

收稿日期：2015-09-22