1引言
測報燈一般都是安裝在空曠的野外,與大自然直接接觸,避免不了遇見雷雨天氣,這就需要進行防雷考慮,閃電是自然界強大的脈沖放電現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計,地球上平均每秒有閃電100次,其應(yīng)經(jīng)成為對人類影響最大的自然災(zāi)害之一,每年給人類帶來巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。測報燈的使用,近年來極大的提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的客觀化和自動化程度。因此其電子、信息、控制設(shè)備們們遭到雷擊的破壞。近年來的測報燈防雷也成了防雷技術(shù)中個急需解決的重要課題。
2測報燈的防雷設(shè)計原理與方案
一般來說,除了直接雷擊之外,閃電的脈沖電流還會產(chǎn)生強烈變化的電磁場,在閃電通道的四周空間產(chǎn)生強大的電磁輻射。這種電磁輻射們們通過測報燈的金屬線纜和金屬管道,將高電位(雷電波)帶入測報燈的電子信息(控制)系統(tǒng),從而對測報燈進行破壞。有時候,伴隨閃電發(fā)生的雷電電磁脈沖雖然小及H.擊雷猛烈,但感應(yīng)甭的電磁脈沖叫以影響幾公里范圍內(nèi)的電子設(shè)備。因此,感應(yīng)雷對測報燈的威脅也很大。在進行測報燈防雷擊時,一般雷電的電磁輻射分為靜電容性耦合、電磁感應(yīng)、電阻性耦合、電磁場輻射等幾個方而。具體來說,又有以下幾種叫能:①雷電產(chǎn)生的強加熱效應(yīng)和電動力作用導(dǎo)致測報燈損壞;②閃電的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)效應(yīng)使測報燈的金屬導(dǎo)體產(chǎn)生電火花,從而引起爆炸等破壞效果;③山于閃電發(fā)生時,叫丙瞬間引起導(dǎo)體中的電位瞬變,其們們對測報燈的網(wǎng)絡(luò)傳輸和采集設(shè)備產(chǎn)生破壞;④測報燈假如接地處理小好,有時會因為電位反擊而對測報燈設(shè)備產(chǎn)生破壞性的影響;⑤閃電發(fā)生時,們們具有瞬態(tài)電位抬高效應(yīng),這對測報燈的儀器設(shè)備是個巨大的威脅。
測報燈的防雷設(shè)計主要分為兩個大的方而,即外部防雷和內(nèi)部防雷。外部防甭主要是防H.擊甭部分。測報燈的外部設(shè)計主要包括避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)、作接閃的金屬屋而和金屬構(gòu)件等直接防雷擊設(shè)計。測報燈儀器設(shè)備的避雷接閃器,根據(jù)實際情況在房頂上安裝避雷針,避雷帶或避雷網(wǎng)、避雷線,也叫利用風(fēng)向桿作為接閃器,但要通過滾球法計算出它的保護范圍,要符介防雷技術(shù)規(guī)范要求,接閃器要通過引下線與地網(wǎng)連接。測報燈的內(nèi)部防雷內(nèi)部防雷主要考慮兩個部分:即電源系統(tǒng)和信號系統(tǒng)。對于電源系統(tǒng)般采用TN-S或TN-C-S系統(tǒng)供電方式,并進行多級防雷保護,防雷電侵入造成配電系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備損壞。第級在電源的總進線處安裝個40kA以上的電源SPD。第二級在機房配電進線至UPS之間安裝個20kA的電源SPD。第二級在采集器前端安裝個10kA的電源SPD,在每臺計算機電源與UPS之間安裝插座式避雷器。對于信號系統(tǒng),主要通過對電纜等進行屏蔽、接地、均壓、等電位連接等綜介處理等方式來減少電磁干擾,達到避雷的目的。
3測報燈防雷設(shè)計中的改進與措施探討
3.1測報燈的避雷系統(tǒng)與風(fēng)傳感器盡量分開設(shè)置
測報燈的避雷系統(tǒng)與風(fēng)傳感器有時會相互影響。假如兩系統(tǒng)之間的距離較近,則有叫能影響防雷效果。因此,在進行測報燈的防雷設(shè)計時,只要有叫能的條件,最好將測報燈的避雷針系統(tǒng)與風(fēng)傳感器部分盡叫能分開進行配置,兩個系統(tǒng)之間有效距離叫盡量拉大;假如安裝場地較為狹窄,兩個系統(tǒng)之間小能保證有效距離,則應(yīng)盡量在避雷系統(tǒng)的引線和風(fēng)數(shù)據(jù)傳輸線之間進行電磁屏蔽。
3.2做好接地工作
測報燈的接地工作對避雷效果有著至關(guān)重要的影響。在進行測報燈的避雷設(shè)計時,應(yīng)該盡量將接地裝置放在觀測場地之外。這樣測報燈的數(shù)據(jù)傳輸線與接地線之間能夠保證安全的空間距離。假如受到觀測場地的空間限制,接地極無法放在觀測場圍欄之外,也要盡量將數(shù)據(jù)傳輸電纜與接地線之間成H.角設(shè)置,最大化地減少接地線對電纜的影響。
3.3電纜配置注重電磁兼容原則
測報燈的防雷設(shè)計時,電纜配置注重電磁兼容原則。首先,小同性質(zhì)和材料一的數(shù)據(jù)傳輸線纜與接地線之間應(yīng)該盡量采用金屬走線槽來分別進行設(shè)置;其次,應(yīng)該對測報燈的配置有深層次的了解,尤其需要知道各種電纜中電流的具體流向,這樣在進行電纜配置時,叫介理避免電纜中電磁感性和電容的相互影響;最后,必須在保證電線和接地線的走向時,還必須控制兩者之間的空間距離,將其感應(yīng)效應(yīng)減小到最低的程度。
3.4注意接地線的材質(zhì)和長度
接地線的材質(zhì)和長度對測報燈的避雷效果有直接的影響。一般對于室內(nèi)的等電位接地板和接地線,在條件許可的情況下應(yīng)盡量選用銅質(zhì)材料,并保證其有足夠大的空間而積和厚度。一般來說,它們的厚度要大于3m m,這樣叫盡量減少接地板的直流電阻和高頻電阻。另外,接地線的長度也十分重要。一般來說,測報燈的接地線應(yīng)該平直而粗短,這樣叫以減少接地線的電容和電感。對于過長的接地線,有時叫以采取將接地板截斷的辦法來控制長度。
4結(jié)語
總之,隨著測報燈的大量投入業(yè)務(wù)使用,測報燈防雷設(shè)計成了測報燈選址、設(shè)計和建設(shè)中的個重要問題。在進行測報燈的防雷設(shè)計時,既要考慮好外部防雷和內(nèi)部防甭兩個基礎(chǔ)問題,也要采用電磁兼容和接地等改進措施來降低雷擊風(fēng)險。