Con la implementación del proyecto de construcción del sistema de observación integral atmosférica, la estación meteorológica automática, como un componente importante de la detección atmosférica terrestre, se ha convertido en una fuente de información meteorológica para llevar a cabo pronósticos refinados y servicios de toma de decisiones meteorológicas *. El entorno geográfico de la construcción de la estación meteorológica móvil es en su mayoría vacío y prominente, y la configuración de protección contra rayos y su propia configuración de protección contra rayos son muy frágiles. en caso de truenos directos o inducidos, inevitablemente causará ciertos daños o pérdidas. El objetivo de este artículo es analizar las causas de los rayos en los equipos de observación automática de las estaciones meteorológicas y los métodos de protección relacionados desde la perspectiva de la protección contra Rayos.
Introducción:
Los desastres de rayos son desastres naturales inevitables, y la actividad de rayos ocurre cada momento en la tierra donde viven los seres humanos. Por lo tanto, es necesario comprender las leyes de su aparición y desarrollo y tomar los medios preventivos necesarios. Los rayos representan una gran amenaza para los sistemas de comunicación de la información, y generalmente actúan sobre los sistemas de comunicación y causan daños en dos formas: una es que los rayos inducidos causan daños a los equipos, y la otra es que actúan directamente sobre los equipos a través de cables metálicos o conectores para causar daños. Las estadísticas muestran que el 30% de los daños en los equipos de comunicación son causados por Rayos. Por lo tanto, la instalación de instalaciones profesionales y completas de protección contra rayos para estaciones automáticas se ha convertido en un trabajo muy importante.
I. análisis de las características de los desastres causados por rayos en las estaciones meteorológicas automáticas
1. la intensidad de la Sobretensión del rayo
Según las estadísticas, la Sobretensión de los rayos en las líneas de transmisión de baja tensión es inferior a 6 kv, y la corriente es de 3 ka a 10 KA. La Sobretensión de los rayos inducidos en la línea de comunicación es de unos 5 kV y la corriente es de cientos de A. El estudio estadounidense de 1971 [ad722675] señaló que las computadoras electrónicas se mueven incorrectamente cuando la intensidad de inducción magnética alcanza 7 × 10 - 8 T cuando el rayo flash, y aparecen daños permanentes Jiu cuando alcanzan 2,4 × 10 - 6 T. Estas dos cifras equivalen al resultado de un flujo de corriente eléctrica de Trueno de 100 Ka en 860 m y 83 m.
El efecto electromagnético del rayo en el suelo pone en peligro el radio del sistema de equipos de tubos electrónicos de unos 400 a 800 m; ¿¿ el equipo de Transistor es de 800 m a 1? ¿200 m; ¿ 2 para dispositivos microelectrónicos? Más de 000 metros. Por ejemplo, los equipos electrónicos de la estación meteorológica automática están a 10 a 100 metros del punto de impacto del rayo, y la intensidad de inducción magnética causada por la línea de alimentación del rayo es de 0,6 - 2 × 10 - 5 t; la intensidad de inducción magnética producida por la línea de comunicación del rayo es de aproximadamente 107 a 106 T. El primero es suficiente para hacer que el equipo microelectrónico cometa errores o daños, y el segundo también puede hacer que el equipo se mueva incorrectamente, lo que indica que la estación meteorológica automática tiene poca capacidad para resistir los impulsos electromagnéticos de rayos, por lo que es necesario tomar medidas de protección contra rayos para la estación meteorológica automática.
2. análisis de las vías de invasión por rayos
① ataque directo al trueno. El rayo directo golpeó directamente el equipo de la estación meteorológica automática, causando daños en algunos o todos los circuitos del equipo meteorológico. Debido a que las estaciones meteorológicas automáticas están equipadas con dispositivos de protección contra rayos, esta situación es relativamente rara. El censo de las estaciones meteorológicas automáticas en la ciudad de Shantou y sus áreas bajo su jurisdicción aún no ha ocurrido este tipo de accidente de rayo;
② pulso de alta tensión. Los pulsos de alta tensión inducidos por la electricidad estática y la inducción electromagnética de los rayos inducen un alto voltaje de miles a decenas de kV en varios cables. Esta situación generalmente afecta a los sensores. Entre ellos, debido a que el sensor de dirección del viento es un instrumento con la posición Zui alta de la estación meteorológica automática y reúne una gran cantidad de componentes semiconductores, a menudo es *, en la falla del rayo; ③ el aumento del potencial eléctrico causado por el rayo. El aumento del potencial de tierra se produce cerca del punto de rayo directo, y el alto potencial se introduce en el circuito a través del cable de tierra del equipo, causando daños en los componentes del circuito;
④ invasión de líneas de alimentación de corriente alterna. La fuente de alimentación de la estación meteorológica automática es proporcionada por la línea de transmisión de baja tensión, que cuando la línea eléctrica es golpeada por un rayo, se introduce en el equipo de una manera de onda viajera a lo largo de la línea de transmisión, lo que la invalida o daña. Cuando un rayo golpea directamente una línea de transmisión de media y alta tensión, la Sobretensión generada se acopla a la secundaria a través del transformador, lo que produce una Sobretensión de rayo en la línea de baja tensión, mientras que la inducción estática y la inducción electromagnética del rayo también pueden causar daños al equipo en la línea de transmisión de baja tensión. Debido a que la placa de alimentación está conectada a la corriente alterna, en las estadísticas de accidentes de rayos en la ciudad de Shantou y las estaciones meteorológicas automáticas bajo su jurisdicción, la placa de alimentación es un equipo con alta probabilidad de falla. En dos fuertes rayos ocurridos en el campo de observación del condado de nanao durante dos meses consecutivos, la placa de alimentación en el coleccionista también fue dañada.
2. aplicación de la tecnología de protección contra rayos en las estaciones meteorológicas automáticas
1. protección contra rayos y puesta a tierra
La protección contra rayos y la puesta a tierra es el principal eslabón técnico de la tecnología de protección contra rayos, ya sea que se trate de un rayo directo o un rayo de inducción, la corriente eléctrica del rayo debe introducirse en la tierra en última instancia, por lo que si el proyecto de protección contra rayos es confiable y estable, se debe instalar un dispositivo de puesta a tierra estable y confiable. La puesta a tierra de la estación automática debe adoptar el método de puesta a tierra de un solo punto y compartir la red de puesta a tierra, con una resistencia a la puesta a tierra ≤ 4 omega. Tanto la puesta a tierra de trabajo como la puesta a tierra de protección deben introducirse en la red de puesta a tierra, manteniendo una distancia de más de 5 metros de la línea de puesta a tierra para garantizar que toda la red de puesta a tierra esté conectada a la red de puesta a tierra.
2. protección externa contra rayos
De acuerdo con los requisitos de las normas, las estaciones meteorológicas automáticas se encuentran básicamente en lugares vacíos y son vulnerables a los Rayos. si la protección contra rayos fuera de las estaciones automáticas está en su lugar está directamente relacionada con la seguridad del funcionamiento de las estaciones automáticas. El pararrayos antidirecto está compuesto por componentes metálicos, cinturones antirayos, pararrayos y redes antirayos. Las células solares y los colectores de la zona de Pulandian deben protegerse con pararrayos separados. La estación de servicio también protege contra rayos el edificio donde se encuentra la Sala de servicio. El campo de observación, junto con los colectores, líneas de comunicación, sensores y otros equipos al aire libre, puede asumir el pararrayos en la barra de viento y calcular su alcance de protección, que debe cumplir estrictamente con los requisitos de las especificaciones técnicas de protección contra Rayos. En particular, se debe tener en cuenta que la barra de viento en sí es de textura metálica y un canal de descarga muy adecuado para la caída de Rayos. Si el diseño y la instalación de la red de tierra instalada al aire libre no son razonables, causará daños a todo el equipo de observación si se sufre un rayo. Por lo tanto, es necesario garantizar que los dispositivos de protección contra rayos se instalen correctamente para que los rayos puedan introducirse sin problemas en el subsuelo.
3. protección interna contra rayos
La protección contra rayos en este campo no solo debe tener en cuenta la protección contra los rayos de inducción, porque los rayos de inducción causarán sobrecarga de voltaje a los equipos eléctricos a lo largo de la línea y se propagarán a los equipos a través de señales de información y líneas de alimentación, causando pérdidas por Rayos.
3.1 protección contra las oleadas de inducción de Rayos.
La mayoría de las pérdidas sufridas después de que los equipos electrónicos y los equipos de información fueron golpeados por rayos fueron causadas por el voltaje de aumento inducido por Rayos. Estas oleadas entran en el interior de los componentes electrónicos, causando daños en chips, interfaces o líneas. Por lo tanto, el dispositivo de protección contra rayos de señal debe instalarse entre las líneas de señal y deben aplicarse medidas de protección multinivel. Montar dispositivos de protección contra rayos de señal con modelos que coincidan en diferentes niveles de zonas de Transición. Las líneas de red de estaciones automáticas también deben instalar dispositivos de protección contra rayos, especialmente los colectores, routers, sistemas de transmisión de señales, etc., deben instalar los dispositivos de protección contra rayos correspondientes. La comunicación de la red informática generalmente utiliza banda ancha (adsl) para acceder a Internet y transmitir datos. Instalar los pararrayos de señal correspondientes de acuerdo con diferentes requisitos, realizar al menos protección secundaria y hacer un buen trabajo en el procesamiento de puesta a tierra de los equipos relacionados con el sistema de información informática.
3.2 Protección contra rayos del sistema de energía.
En la actualidad, el sistema de alimentación del equipo meteorológico de Pulandian generalmente utiliza el modo de alimentación del sistema TN - S o TN - C - s, y es necesario llevar a cabo una protección contra rayos de varios niveles para evitar daños en el sistema de distribución y equipos relacionados causados por Rayos. El nivel 1 instala un SPD de alimentación de más de 40 Ka en la línea de entrada total de la fuente de alimentación. El segundo nivel instala un SPD de alimentación de 20 ka entre la línea de entrada de distribución de la Sala de computadoras y el ups. La tercera etapa instala un SPD de alimentación de 10 Ka en la parte delantera del recolector e instala un pararrayos de enchufe entre la fuente de alimentación de cada computadora y el ups.
3. análisis de las perspectivas de desarrollo de la tecnología meteorológica de protección contra rayos
1. la tecnología meteorológica de protección contra rayos avanza en la dirección de desarrollo de la predicción y alerta temprana
Debido a que en el proceso de protección meteorológica contra rayos, tanto durante el evento como después del control, no es comparable a la evasión razonable de los ataques de rayos que se producirán de antemano, la protección meteorológica contra rayos es una tecnología muy importante en la predicción previa, y la mejora de la tecnología de predicción de rayos y la tecnología de predicción de alerta temprana previa es una tendencia inevitable en el desarrollo futuro.
2. reforma e innovación continuas en la tecnología meteorológica de protección contra rayos
El trabajo técnico de protección meteorológica contra Rayos no puede limitarse a los logros existentes, sino que también hay que aprender de las deficiencias del pasado. solo aprendiendo de la historia podemos avanzar mejor. la historia es un espejo que permite a las personas evitar cometer los mismos errores en la etapa inicial. Solo rompiendo las limitaciones existentes podemos promover mejor el desarrollo de la tecnología meteorológica de protección contra Rayos. En el camino de la implementación de la planificación general, la implementación jerárquica y la coordinación ascendente y descendente en la industria meteorológica, se garantiza que pueda garantizar un alto grado de unidad y circulación de credibilidad, tanto vertical como horizontal, y también puede coordinar todos los aspectos de los recursos para lograr verdaderamente un alto grado de cooperación y eficiencia laboral, a fin de evitar el desperdicio causado por la duplicación del trabajo.
IV. observaciones finales
Para la sociedad moderna, donde los desastres meteorológicos son frecuentes, y para algunas áreas donde los desastres de rayos ocurren más, cómo promover constantemente la tecnología de protección meteorológica contra rayos es un tema importante para garantizar la seguridad de la vida y los bienes de las personas. Bajo la premisa de prestar plena atención al trabajo técnico de protección contra rayos meteorológicos, debemos comprender los puntos clave del trabajo técnico de protección contra rayos meteorológicos, aumentar la inversión, garantizar que el trabajo de protección contra rayos se lleve a cabo de manera científica y razonable, y los intereses sociales como propósito, para que el trabajo meteorológico de protección contra rayos e Incluso todo el trabajo meteorológico sirva para el crecimiento económico y promueva el desarrollo. Para que el trabajo técnico de protección meteorológica contra rayos pueda desempeñar plenamente su papel y función debidos.