自动站防雷设计方案与改进措施

 行业新闻     |      2018-07-23 16:51
1闪电是自然界强大的脉冲放电现象。苏州防雷是指通过组成拦截、疏导最后泄放入地的一体化系统方式以防止由直击雷或雷电的电磁脉冲对建筑物本身或其内部设备造成损害的防护技术。无锡防雷交流电源防雷模块适用于配电室、配电柜、开关柜、交直流配电屏、通信、电子、电力、网络、能源、铁路、公路等系统的电源保护;· 建筑物内有室外输入的配电箱、建筑物层配电箱。 搌统计,地球上平均每秒有闪电 100次,其应经成为对人类影响最大的自然灾害之 一, 每年给人类带来 巨大 的经济(Economy)损失和人员伤亡。 自动站的使用 ,近年来极大的提高了气象观测的客观化和ca动化程度。直击雷的高电压、强电流侵入各处,袭击人,破坏建筑(Architecture)物、输电网,引发森林火灾 (半数是雷击引起的 )是很常见的事。但随着 ca动气象站控制(control)系统的集成化程度与对雷击敏感度水平在同步提高 ,闪电的电磁脉冲对 自动站的危害也 日趋严重。雷电所产生的雷电电磁脉冲以电磁感应和静电感应的作用(role) (俗称感应雷 )通过 自动站的金属管道和电缆将雷电波 (即高电位 )引入,由于自动站的微电子的浪涌抗扰度很低,因此其电子、信息、控制设备往往遭到雷击的破坏。近年来的自动站防雷也成了防雷技术(Technology) 中一个急需解决的重要课题 。 2自动站的防霄设计原理与方案一 般来说,除了直接雷击之外 ,闪电的脉冲电流还会产生剧烈变化的电磁场 ,在闪电通道的四周空间(Space)产生强大的电磁辐射。这种电磁辐射往往通过 自动气象站的金属线缆和金属管道,将高电位 (雷电波 )带人 自动站的电子信息 (控制 )系统,从而对 自动站进行破坏。有时候,伴随闪电发生的雷电电磁脉冲虽然不及直击雷猛烈 ,但感应雷的电磁脉冲可以影响几公里范围(fàn wéi)内的电子设备。因此,感应雷对 自动站的威胁也很大。在进行自动站防雷时,一般雷电的电磁辐射分为静电容性耦合、电磁感应 、电阻性耦合 、电磁场辐射等几个方面。具体来说,又有以下几种可能(maybe):

  ①雷电产生的强加热(heating )效应和电动力作用导致自动站损坏;
  ②闪电的静电(是一种处于静止状态的电荷)感应和电磁感应效应使 自动站的金属导体产生电火花,从而引起爆炸等破坏效果(effect);
  ③由于闪电发生时,可再瞬间引起导体中的电位瞬变 ,其往往对 自动站的网络(Network)传输和采集设 备产 生破 坏 ;
  ④ ca动站假如接地处理不好 ,有时会因为电位反击而对 自动站设备产生破坏性的影响;
  ⑤闪电发生时,往往具有瞬态电位抬高效应 ,这对 自动站的仪器设备是一个 巨大的威 胁。无锡防雷用于线路侵入的过电压保护;避雷针用于直击雷防护; 在电力系统中, 主要用于自动化机房、变电站主控制室电源屏内三相电源输 入或输出端。自动站的防雷设计(Design)主要分为两个大的方面,即外部防雷和内部防雷。外部防雷主要是防直击雷部分。自动站的外部设计主要包括避雷针、避雷带、避雷网、作接闪的金属屋面和金属构件等直接防直雷击设计。自动气象站仪器设备的避雷接闪器,根据实际情况在房顶上安装避雷针 ,避雷带或避雷 网、避雷线 ,也可利用风向杆作为接闪器,但要通过滚球法计算出它的保护范围(fàn wéi),要符合防雷技术(Technology)标准要求,接闪器要通过引下线与地网连接。自动气象站的内部防雷内部防雷主要考虑(consider)两个部分 :即电源系统(system)和信号系统。对于电源系统一般采用 TN—s或 TN-_c— s系统供电方式,并进行多级防雷保护,防止(fáng zhǐ)雷电侵入造成配 电系统及相关设备损坏 。第 一级在电源的总进 线处 安装 一个40kA以上的 电源 SPD。第二级 在机房配 电进线 至 UPHOTOSHOP之 间安装一个 20kA的电源 SPD。第三级在采集器前端安装一个 10kA的电源 SPD,在每台计算机 电源与 UPS之 间安装插座式避雷器 。对于信号系统 ,主要通过对电缆等进行屏蔽、接地、均压、等电位连接等综合处理等方式来减少电磁干扰,达到避雷的目的。3自动站防雷设计 中的改进与措施(指针对问题的解决办法)探讨3.1自动气象站的 避雷系统与风传感器(transducer)尽量分开设置(set up)自动气象站的避雷系统与风传感器有时会相互影响。假如两系统之间的距离较近 ,则有可能影响防雷效果 。因此 ,在进行自动站的防雷设计时,只要有可能的条件,最好将 自动站的避雷针系统与风传感器部分尽可能分开进 行配置 ,两个 系统之间有效距离可尽量拉大 ;假如安装场地较为狭窄 ,两个 系统之间不能保证有效距离,则应尽量在避雷系统的引线和风数据传输线之间进行电磁屏蔽。 3.2做好接地工作(job)自动站的接地工作对避雷效果有着至关重要的影响。在进行自动站的避雷设计时,应该尽量将接地装置放在观测场地之外。这样自动气象站的数据传输线与接地线之间能够保证安全(safe)的空间距离。假如受到观测场地的空间限制,接地极无法放在观测场围栏之外,也要尽量将数据传输电缆与接地线之间成直角设 置 ,最大化地减少 接地线对 电缆 的影响 。 3.3电缆配置注重 电磁兼容原则自动站的防雷设计时,电缆配置注重电磁兼容原则。首先 ,不同性质和材料(Material)的数据传输线缆与接地线之间应该尽量采用金属走线槽来分别进行设置;其次,应该对自动站的配置有深层次的了解,尤其需要知道各种电缆中电流的具体流向,这样在进行电缆配置时,可合理避免电缆中电磁感性和电容的相互影响 ;最后 ,必须在保证电线和接地线的走向时 ,还必须控制(control)两者之间的空间距离,将其感应效应减小到最低的程度。 3.4注意(attention)接地线 的材质和长度接地线的材质和长度对 自动站的避雷效果有直接的影响。一 般对于室内的等电位接地板和接地线,在条件许可的情况下应尽量选用铜(化学式Cu)质材料,并保证其有足够大的空间面积和厚度。一 般来说,它们的厚度要大于 3ram,这样可尽量减少接地板的直流 电阻和高频 电阻 。另外 ,接地线的长度也十分重要 。一般来说 , 自动站 的接地线应该平直而粗短 ,这样可以减少接地线 的电容和 电感 。对于过长的接地线 ,有时可 以采取将接地板截断的办法来控制长度。 4结语总之,随着 自动气象站的大量投入业务使用(use),自动站防雷设计成 了 自动站选址 、设计和建设 中的一个重要问题 。在进行自动站的防雷设计时 ,既要考虑好外部防雷和内部防雷两个基础问题,也要采用电磁兼容和接地等改进措施来降低雷击风险。