雷达站作为精细电磁设备会集区域,其防雷体系需一起满意 “有用接闪”“不搅扰信号”“长时间安稳运转” 三大中心要求,而玻璃钢避雷针正是针对这些需求的定制化处理方案。以下从适配逻辑、体系协同、实战关键三个维度打开剖析:
传统金属避雷针会构成 “电磁阴影区”,导致雷达信号衰减(S 波段衰减可达 3-5dB),而玻璃钢(FRP)基材的介电常数≤4.5,在 1-18GHz 频段透波率>95%,信号衰减可控制在 0.5dB 以内,彻底满意《GB/T 13616-2017 雷达站电磁环境要求》。
内部导电芯选用无氧铜(纯度 99.95%)+ 镀银层(厚度≥5μm),既保证雷电流泄放(8/20μs 波形下耐受 300kA),又防止构成额定电磁辐射源。
雷达站常建于高塔或房顶,承重受限:玻璃钢密度仅 2.0-2.2g/cm³,比钢质避雷针轻 60% 以上,可下降根底负载(15 米高度避雷针自重≤80kg,钢质则需 200kg 以上)。一起,玻璃钢的抗疲惫强度(曲折疲惫寿数>10⁷次)远超钢材,在强风(阵风 45m/s)环境下形变≤1.5‰,防止因振荡影响雷达精度。
滨海 / 湿润区域:玻璃钢自身耐盐雾腐蚀(契合 GB/T 13448-2019 盐雾实验 480 小时无裂纹),但法兰衔接部位需选用 316L 不锈钢螺栓(抗 Cl⁻腐蚀),并涂改硅橡胶密封剂。
高海拔(>3000m):需优化内部芯线mm²),因高海拔空气稀薄,雷电流峰值更高(可达 250kA),需提高泄流才能。
雷达站防雷是 “接闪 - 引下 - 接地 - 设备防护” 的闭环,玻璃钢避雷针需与其他环节深度协同:
水平间隔:需≥避雷针高度的 1.5 倍(例:15 米避雷针需距天线 米),防止避雷针遮挡雷达波束(尤其是低仰角扫描区域)。
高度匹配:维护规模按 “滚球法” 核算(滚球半径依据雷达站防雷等级取 30-60 米),避雷针高度需掩盖雷达天线 米安全余量(防止侧击)。
引下线需独立于雷达设备接地网(距离≥5 米),选用 “铜缆穿玻璃钢管” 结构(铜缆截面积≥70mm²,玻璃钢管壁厚≥5mm),防止雷电流经过地网耦合搅扰雷达信号。
接地网需 “独立 + 联合” 双模式:避雷针接地电阻≤4Ω(用石墨接地极 + 降阻剂),与雷达设备接地网经过 10Ω 限流电阻衔接,既保证雷电流快速泄放,又阻断地电位反击。
雷达电源体系(AC 220V/380V)需装备 T1 级 SPD(Imax≥20kA),信号线路(如射频同轴电缆)需串联 T2 级 SPD(作业频率≥18GHz,插入损耗≤0.3dB),与避雷针构成 “外部接闪 - 内部限压” 的双层防护。
根底施工:雷达站多建于开阔地带(如山顶、楼顶),混凝土根底需抗倾覆规划(尺度≥2m×2m×2.5m,预埋 8 组 M30 地脚螺栓),并做防水涂层(如聚氨酯,厚度≥2mm),防止雨水进入导致接地电阻升高。
笔直度误差:≤1‰(15 米避雷针误差≤15mm),不然强风下易发生共振,加快玻璃钢老化(寿数从 15 年缩短至 8 年)。
外表划伤:玻璃钢表层若呈现深度>0.5mm 的划痕,会导致雨水进入纤维层,冬天冻胀后引发开裂。需每半年用专用修补剂(环氧树脂 + 玻璃纤维布)修正,外覆耐候涂层(如氟碳漆,厚度≥80μm)。
导电芯氧化:内部铜芯若与空气触摸(密封失效),5 年左右会构成氧化层(电阻添加 30%),需每 3 年检测芯线Ω/km),发现氧化当即替换密封件并从头镀银。
接地网腐蚀:滨海区域接地极(尤其是镀锌钢)每年腐蚀速率达 0.3mm,需选用铜包钢接地极(厚度≥0.25mm),并每 2 年开挖检测一次,保证接地电阻≤4Ω。
玻璃钢避雷针在雷达站防雷中的中心价值,在于处理了 “接闪防护” 与 “信号保真” 的对立。实践使用中,需跳出 “只看避雷针自身” 的误区,将其归入 “接闪 - 引下 - 接地 - 设备防护” 的全链路规划,一起经过严厉的装置标准和精细化运维,保证其 15 年以上的安稳执役。关于新建雷达站,主张在规划阶段即约请防雷专项规划院(如我国气候科学研究院防雷中心)参加,防止后期改造的高额本钱。