前言：

在船舶航行和停靠過(guò)程中，雷擊是一種常見(jiàn)但極具破壞力的自然現(xiàn)象。船舶在海上遭遇雷擊可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障、人員傷亡甚至船只沉沒(méi)，因此船舶防雷顯得尤為重要本文將探討船舶在雷電環(huán)境下的防雷措施，幫助船舶運(yùn)營(yíng)者和船員避免雷擊風(fēng)險(xiǎn)，確保船舶安全航行。

一：雷電的危害

雷電是一種自然現(xiàn)象，產(chǎn)生于大氣中的極端天氣條件下，當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)，雷電產(chǎn)生的強(qiáng)大電能可能通過(guò)船體等導(dǎo)電物體傳導(dǎo)到船上，給船舶帶來(lái)巨大的危害。雷擊可能導(dǎo)致以下問(wèn)題:

1.1、設(shè)備故障:雷擊可能造成船舶上的電子設(shè)備故障，如雷達(dá)、通訊設(shè)備等損壞，嚴(yán)重影響船舶的正常操作和通訊。

1.2、火災(zāi)爆炸:雷擊引發(fā)的火花可能點(diǎn)燃船上的易燃物品導(dǎo)致火災(zāi)爆炸，威脅船員和船舶安全。

1.3、人員傷亡:雷擊可能直接打擊船員，造成傷亡。

1.4、船只沉沒(méi):雷擊帶來(lái)的破壞可能導(dǎo)致船體受損，進(jìn)而導(dǎo)致船只下沉。

二：方案設(shè)計(jì)依據(jù)

2.1、《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50057-2010

2.2、《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范 》GB50343-2004

2.3、《雷電電磁脈沖的防護(hù)》IEC 61312

2.4、《接地降阻材料技術(shù)條件》DL/T 380

三：方案設(shè)計(jì)

1、現(xiàn)場(chǎng)情況

該船有鉆井井架和直升機(jī)甲板，以及吊臂，原有常規(guī)避雷裝置，但常規(guī)避雷針裝置可以簡(jiǎn)單的保護(hù)設(shè)備，并不能有效的全面的抑制雷電。

2、現(xiàn)場(chǎng)情況分析

經(jīng)過(guò)了解以及所處地理環(huán)境分析，該區(qū)屬高發(fā)雷區(qū)，危害大等特點(diǎn)，目前雷電產(chǎn)生的后續(xù)就是造成生產(chǎn)區(qū)域設(shè)備故障，嚴(yán)重者設(shè)置爆炸以及人員傷亡，本方案由雷電產(chǎn)生形式，以及貴方實(shí)際情況，進(jìn)行設(shè)計(jì)，雖然目前船舶上的的避雷設(shè)備可以簡(jiǎn)單的保護(hù)終端設(shè)備，但不能夠有效防止雷電產(chǎn)生時(shí)的瞬間過(guò)大電流，以及橫跨雷瞬間短路造成的落閘斷電而造成的巨大損失！

3、方案內(nèi)容及產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)

（1）、直擊雷防護(hù)：

將在船舶鉆井平臺(tái)井架，和直升機(jī)停機(jī)坪制高點(diǎn)安裝主動(dòng)式防雷系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用揚(yáng)博YBT-YFD60主動(dòng)式防雷系統(tǒng)做直擊雷防護(hù)。

該系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)在于：

1）、技術(shù)性能方面

保護(hù)范圍更廣：采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)計(jì)理念，相比傳統(tǒng)防雷系統(tǒng)，其保護(hù)半徑更大，能夠覆蓋更廣闊的區(qū)域，有效減少被保護(hù)物體遭受雷擊的風(fēng)險(xiǎn)。

引雷效率更高：通過(guò)獨(dú)特的空氣終端設(shè)計(jì)，，能提供雷電優(yōu)先放電點(diǎn)，主動(dòng)引導(dǎo)雷電向接閃器放電，提高了引雷的準(zhǔn)確性和效率。

雷電流泄放能力強(qiáng)：配備低阻抗的銅芯屏蔽超絕緣導(dǎo)體作為引下線，以及精心設(shè)計(jì)的低阻抗接地系統(tǒng)，能夠在雷電擊中時(shí)快速、安全地將雷電流傳導(dǎo)至大地，避免產(chǎn)生過(guò)高的過(guò)電壓和側(cè)閃現(xiàn)象。

2)、設(shè)計(jì)安裝方面

設(shè)計(jì)靈活：可根據(jù)不同的被保護(hù)對(duì)象和安裝環(huán)境進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)，空氣終端的布置可以依據(jù)收集體積法（CVM）進(jìn)行優(yōu)化，適用于各種復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)和設(shè)施，如不規(guī)則形狀的建筑物、高塔、變電站等。

安裝簡(jiǎn)便：系統(tǒng)的組件相對(duì)較少，且安裝方式較為簡(jiǎn)單，所需的引下線數(shù)量也較少，大大減少了安裝工作量和安裝成本，同時(shí)也降低了對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的影響。

3）、安全可靠方面

可靠性高：該系統(tǒng)基于多年的研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)開(kāi)發(fā)而成，經(jīng)過(guò)了廣泛的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、高壓試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬研究，技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定，能夠可靠地捕獲和控制雷電，為被保護(hù)設(shè)施提供長(zhǎng)期有效的防雷保護(hù)。

安全性強(qiáng)：在雷電擊中時(shí)，能將雷電流安全地引導(dǎo)至大地，避免了雷電對(duì)建筑物、設(shè)備和人員的直接危害，同時(shí)也降低了因雷擊引發(fā)火災(zāi)、爆炸等次生災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。

4）、維護(hù)管理方面

維護(hù)成本低：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，且采用了高品質(zhì)的材料和先進(jìn)的制造工藝，具有良好的耐腐蝕性和耐久性，減少了因設(shè)備老化、損壞而需要頻繁更換和維修的成本。

（2）、側(cè)擊雷防護(hù)：

采用高強(qiáng)度防側(cè)閃復(fù)合絕緣支桿，作為避雷針系統(tǒng)的支撐桿

該支桿主要優(yōu)點(diǎn)在于：

1）、機(jī)械性能優(yōu)異

高強(qiáng)度：高強(qiáng)度防側(cè)閃復(fù)合絕緣支桿具有很高的強(qiáng)度。它能夠承受較大的拉力、壓力和彎曲力，在一些高壓輸電線路中，可有效支撐輸電線，確保線路在惡劣的天氣條件（如大風(fēng)、暴雪等）下依然保持穩(wěn)定的空間位置。

良好的韌性：這種支桿不僅強(qiáng)度高，韌性也很好。在受到突發(fā)的外力沖擊時(shí)，如樹(shù)枝掉落砸中或小型物體碰撞，它不會(huì)輕易折斷。這是因?yàn)槠鋸?fù)合材料的結(jié)構(gòu)能夠有效地吸收和分散沖擊能量，使支桿保持完整，從而保障了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2）、絕緣性能卓越

高絕緣強(qiáng)度：它的絕緣性能是其重要的優(yōu)勢(shì)之一。在高壓環(huán)境下，能夠有效地阻止電流泄漏，防止閃絡(luò)現(xiàn)象的發(fā)生。

抗污閃能力強(qiáng)：由于其表面具有良好的憎水性和自清潔能力，灰塵、油污等污染物不容易附著在支桿表面。即使有少量污染物附著，在潮濕的環(huán)境下也不容易形成導(dǎo)電通道，從而大大降低了污閃的可能性。

3）、防側(cè)閃功能顯著

抑制側(cè)閃發(fā)生：當(dāng)雷電擊中或系統(tǒng)發(fā)生過(guò)電壓時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生側(cè)閃現(xiàn)象。高強(qiáng)度防側(cè)閃復(fù)合絕緣支桿通過(guò)特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇，能夠有效抑制側(cè)閃的發(fā)生。它可以改變電場(chǎng)分布，使電場(chǎng)集中在支桿內(nèi)部，避免在支桿表面產(chǎn)生過(guò)高的電場(chǎng)強(qiáng)度，從而降低側(cè)閃的概率。

保護(hù)周邊設(shè)備：在電力或危品系統(tǒng)中，一旦發(fā)生側(cè)閃，可能會(huì)對(duì)周?chē)脑O(shè)備和設(shè)施造成損壞。這種復(fù)合絕緣支桿的防側(cè)閃功能可以作為一種有效的防護(hù)措施，保護(hù)附近的電氣設(shè)備、建筑物和人員安全。

4）、耐候性良好

適應(yīng)多種氣候條件：無(wú)論是在高溫、嚴(yán)寒、潮濕還是干燥的環(huán)境中，高強(qiáng)度防側(cè)閃復(fù)合絕緣支桿都能保持良好的性能。在炎熱的夏季，它不會(huì)因?yàn)楦邷囟浕蜃冃?；在寒冷的冬季，也不?huì)因低溫而脆裂。

抗老化性能出色：長(zhǎng)期暴露在戶外環(huán)境中，材料容易發(fā)生老化。但這種復(fù)合絕緣支桿采用了抗老化性能良好的復(fù)合材料，經(jīng)過(guò)特殊的處理工藝，能夠抵抗紫外線輻射、氧化等老化因素的影響。其使用壽命長(zhǎng)，減少了頻繁更換設(shè)備帶來(lái)的成本和工作量。

5）、安裝方便與維護(hù)簡(jiǎn)單

安裝便捷性高：它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得安裝過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單。一般可以通過(guò)簡(jiǎn)單的機(jī)械連接或插入式安裝方法固定在基礎(chǔ)上，不需要復(fù)雜的施工工藝和大型設(shè)備。這對(duì)于在野外或山區(qū)等交通不便、施工條件差的地方進(jìn)行電力系統(tǒng)建設(shè)和改造非常有利，可以節(jié)省安裝時(shí)間和成本。

維護(hù)工作量小：由于其具有良好的自清潔能力和抗老化性能，在正常使用過(guò)程中，維護(hù)工作量相對(duì)較小。

（3）、引下線：

采用銅芯屏蔽超絕緣引下線，該引下線由內(nèi)導(dǎo)體、耐高壓的絕緣材料、半導(dǎo)體層和外護(hù)套組成。內(nèi)導(dǎo)體為銅材，外層覆蓋較厚的絕緣材料，半導(dǎo)體層采用特殊設(shè)計(jì)，使由雷電引起的高沖擊電壓按照規(guī)定的路徑泄放，從而防止導(dǎo)線表面出現(xiàn)沿面閃絡(luò)。

該引下線優(yōu)點(diǎn)如下：

1）、電氣性能方面

低電感低阻抗：由精心設(shè)計(jì)和選材制成，能有效減小因雷電脈沖導(dǎo)致的電壓升高，在雷電擊中時(shí)可快速將雷電流傳導(dǎo)至大地，減少過(guò)電壓對(duì)被保護(hù)設(shè)備和建筑物的損害。

電容平衡與絕緣完整性好：采用精選的介電材料，在高脈沖條件下能實(shí)現(xiàn)電容平衡，確保絕緣完整性，大大降低了內(nèi)部介電故障的風(fēng)險(xiǎn)，使其能在惡劣的雷電環(huán)境中穩(wěn)定工作。

2）、安全防護(hù)方面

減少側(cè)閃風(fēng)險(xiǎn)：導(dǎo)體的多個(gè)絕緣層以及獨(dú)特的半導(dǎo)電外護(hù)套等設(shè)計(jì)，有效減少了側(cè)閃的可能性，將雷電沖擊限制在電纜內(nèi)，避免對(duì)周?chē)拿舾性O(shè)備、電線、結(jié)構(gòu)鋼以及人員造成危害。

對(duì)建筑及人員保護(hù)強(qiáng)：具有釋放電流及同時(shí)維持電平衡的獨(dú)特能力，能確保對(duì)建筑物、建筑物內(nèi)的人員及敏感電子設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)最小化，為其提供可靠的防雷保護(hù)。

3）、安裝與使用方面

敷設(shè)靈活方便：可以敷設(shè)在遠(yuǎn)離敏感設(shè)備、電線、結(jié)構(gòu)鋼以及人工作業(yè)區(qū)域的地方，布線更加靈活，安裝位置選擇更具多樣性。

安裝維護(hù)簡(jiǎn)便：相比多根普通引下線，使用銅芯屏蔽超絕緣引下線安裝更為簡(jiǎn)便，且后續(xù)維護(hù)工作量也相對(duì)較小。

、避雷系統(tǒng)監(jiān)測(cè)

選用帶太能能電池板雷電峰值監(jiān)測(cè)箱事實(shí)監(jiān)測(cè)避雷針工作狀態(tài)。

功能：能夠記錄雷擊的次數(shù)、時(shí)間和日期等信息，方便用戶在日常維護(hù)和檢查中了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題并進(jìn)行處理。

該產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)如下：

1）、監(jiān)測(cè)性能方面

精準(zhǔn)測(cè)量：能夠精確測(cè)量雷擊脈沖電流的峰值，同時(shí)還可以記錄雷電極性、雷擊次數(shù)、雷擊發(fā)生時(shí)間等多參數(shù)，為雷電防護(hù)研究和雷擊事故分析提供全面且準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)。

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能，在雷電發(fā)生的瞬間即可快速響應(yīng)并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，及時(shí)反饋雷電活動(dòng)情況，使用戶能夠第一時(shí)間掌握雷電動(dòng)態(tài)。

抗干擾性強(qiáng)：采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，可在復(fù)雜的電磁環(huán)境下穩(wěn)定工作，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

2）、安裝與維護(hù)方面

安裝便捷：體積小、重量輕，安裝方便，可靈活安裝在接閃裝置、桿塔接地引下線或避雷器接地線上等位置，不會(huì)對(duì)原有防雷設(shè)施造成過(guò)多干擾。

維護(hù)簡(jiǎn)單：一般不需要復(fù)雜的維護(hù)工作，只需定期檢查其固定是否可靠、外觀是否有損壞等，降低了維護(hù)成本和工作量。

3）、安全與防護(hù)方面

高隔離高安全：通常使用羅氏線圈作為雷電流采樣傳感器，雷電流檢測(cè)不存在電氣連接，避免了因電氣連接可能帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)，保障了監(jiān)測(cè)過(guò)程的安全性。

防護(hù)范圍廣：可應(yīng)用于電力系統(tǒng)、氣象領(lǐng)域、建筑防雷以及石油化工、航空航天等高危行業(yè)，為不同領(lǐng)域的設(shè)施和設(shè)備提供有效的雷電監(jiān)測(cè)和防護(hù)支持。

4）、數(shù)據(jù)傳輸與管理方面

傳輸方式多樣：可采用有線（如 RS485、RS232 等）或無(wú)線（如 GPRS、WiFi 等）的方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)系統(tǒng)或用戶終端，方便用戶根據(jù)實(shí)際需求選擇。

便于組網(wǎng)管理：可以選用不同類(lèi)型的智能網(wǎng)關(guān)將雷電數(shù)據(jù)傳送至后臺(tái)，進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的集中監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。

（5）、接地系統(tǒng)

本次接地系統(tǒng)采用超絕緣引下線引入海底與海底相連接。將雷電引入到海底。

這種接地優(yōu)點(diǎn)是：

1）、降低對(duì)周?chē)h(huán)境的影響

減少地面跨步電壓危害

當(dāng)雷電流通過(guò)常規(guī)接地裝置引入大地時(shí)，在接地體周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生跨步電壓。如果有人或動(dòng)物靠近接地體，就可能受到跨步電壓的傷害。而將雷電流引入海底，由于海水的導(dǎo)電性良好，電流可以在廣闊的海水中迅速擴(kuò)散。

降低電磁干擾

雷電流泄放時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場(chǎng)。在陸地上，這些電磁場(chǎng)可能會(huì)對(duì)附近的電子設(shè)備、通信線路等造成干擾。例如，可能會(huì)使附近建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、通信中斷等情況。

當(dāng)雷電流引入海底后，海水可以對(duì)電磁場(chǎng)起到一定的屏蔽作用。因?yàn)楹Ｋ且环N電介質(zhì)，能夠吸收和衰減電磁場(chǎng)。相比陸地環(huán)境，在海洋環(huán)境下雷電流產(chǎn)生的電磁干擾對(duì)周邊人類(lèi)活動(dòng)區(qū)域的影響范圍和強(qiáng)度都會(huì)減小，從而減少對(duì)沿海地區(qū)通信基站、雷達(dá)設(shè)施等重要設(shè)備的電磁干擾。

2）、提供更有效的雷電流泄放通道

大電容特性

海水可以看作是一個(gè)巨大的電容。相對(duì)于陸地接地系統(tǒng)，它能夠吸收和儲(chǔ)存更多的電荷。當(dāng)雷電流通過(guò)避雷針引入海底時(shí)，海水的電容特性有助于緩沖雷電流的沖擊。

就像一個(gè)大型的緩沖器，能夠平滑雷電流的峰值。例如，對(duì)于一些遭受頻繁雷擊的海上平臺(tái)，將避雷針與海底接地系統(tǒng)相連，可以利用海水的電容性質(zhì)，使雷電流更平穩(wěn)地泄放，減少雷電流峰值對(duì)平臺(tái)電氣設(shè)備的沖擊，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

良好的導(dǎo)電性

海水是一種良好的導(dǎo)電介質(zhì)，含有大量的鹽分（主要是氯化鈉等電解質(zhì)），這使得海水的電導(dǎo)率較高。一般海水的電導(dǎo)率在 3 - 5 S/m 左右，遠(yuǎn)高于普通土壤（土壤電導(dǎo)率通常在 0.001 - 0.1 S/m）。

這意味著雷電流在海水中能夠更順暢地傳播和泄放，能夠快速將雷擊產(chǎn)生的大量電荷疏散到廣闊的海洋中，降低雷擊點(diǎn)的電位，從而更有效地保護(hù)被保護(hù)物體免受雷擊損害。

四：防雷設(shè)備清單

五：結(jié)語(yǔ)

船舶防雷是保障船員生命安全和船舶正常運(yùn)行的重要保障措施。采取科學(xué)有效的防雷方案，可以最大程度地減少雷擊對(duì)船舶造成的危害，并確保船舶在雷電環(huán)境下的安全航行。希望本船舶防雷方案能為船舶運(yùn)營(yíng)者和船員提供幫助，更好地面對(duì)雷擊風(fēng)險(xiǎn)，保障船舶安全。