自动气象站论文综合防雷论文

合集下载

自动气象站防雷技术问题及其措施分析

自动气象站防雷技术问题及其措施分析

自动气象站防雷技术问题及其措施分析随着气象科学的发展,自动气象站已经成为现代气象观测的重要工具,它能够自动监测并记录气象要素,提供及时的气象信息。

在使用自动气象站的过程中,防雷技术问题一直是气象工作者关注的热点问题之一。

本文将对自动气象站防雷技术问题进行分析,并提出相应的措施。

自动气象站经常被安装在室外的开阔场地上,暴露在天空之下,容易受到雷击的威胁。

雷电对自动气象站的影响主要体现在以下几个方面:一是会损坏自动气象站的各种设备;二是会导致数据丢失或记录错误,从而影响气象观测数据的准确性;三是会威胁到自动气象站及其周围环境的安全。

为了解决自动气象站遭受雷击的问题,需要采取一系列的防雷措施。

可以在自动气象站周围建立避雷网。

避雷网是通过将导电材料连接到地面,形成低阻抗通路,以吸收和分散雷电的电荷,并将其引导到地下,从而保护自动气象站免受雷击的侵害。

可以使用防雷装置来保护自动气象站设备。

防雷装置可以通过将导线安装在自动气象站设备上,将雷击电流引导到地下,减少雷电对设备的破坏。

防雷装置还可以采用避雷针、避雷带等技术,进一步增加对雷电的防护能力。

可以采取对自动气象站设备进行屏蔽的措施。

常用的屏蔽材料有导电涂料、金属网等。

这些材料可以将设备与雷电隔离,防止雷电通过设备外壳进入内部。

还可以对自动气象站进行维护和检修,确保设备的正常运行。

定期检查自动气象站的地线、导线等部件是否完好,及时更换损坏的零部件,以提高设备的防雷能力。

自动气象站作为现代气象观测的重要工具,遭受雷击的问题需要引起足够的重视。

为了保护自动气象站免受雷电侵害,可以采取建立避雷网、使用防雷装置、进行设备屏蔽以及定期维护检修等措施。

通过这些防雷技术措施的应用,可以有效地保护自动气象站设备、数据和周围环境的安全,提高气象观测数据的准确性和可靠性。

浅谈自动气象站的雷电防护工程技术

浅谈自动气象站的雷电防护工程技术

浅谈自动气象站的雷电防护工程技术1. 引言1.1 背景介绍自动气象站在现代气象观测领域扮演着至关重要的角色,它通过自动化设备和传感器实时监测气象要素,提供准确的气象数据和预警信息。

雷电天气是自动气象站运行中不可忽视的安全隐患。

雷电活动具有瞬时性强、危害性大的特点,一旦自动气象站受到雷击,可能引发设备损坏、数据丢失甚至人员伤亡。

如何有效地进行雷电防护工程技术成为自动气象站建设和运行中亟待解决的重要问题。

随着雷电防护技术的不断发展和完善,科研人员和工程师们致力于探索更先进、更可靠的雷电防护解决方案,以保障自动气象站的正常运行和数据安全。

自动气象站在气象预警、监测、科研和气象服务等领域的重要性也日益凸显,雷电防护工程技术的研究与实践具有重要的实际意义和深远的科学价值。

通过对雷电防护工程技术的探讨和应用,可以有效提高自动气象站的抗雷能力,保障气象观测数据的准确性和稳定性,促进气象事业的健康发展。

【字数:239】1.2 研究意义雷电是自然界一种强大而又神秘的天气现象,其产生的巨大能量不仅能对人类生命和财产造成重大损失,还会对设备和系统的正常运行产生巨大影响。

对雷电进行有效的防护和控制是保障人们生命财产安全、维护社会稳定的重要措施之一。

自动气象站作为用于观测和记录气象信息的重要设施,在其运行过程中往往需要面临雷电的袭扰。

研究自动气象站的雷电防护工程技术具有重要的意义。

通过对自动气象站进行雷电防护,可以有效保障气象数据的准确性和可靠性,为气象预报和气候研究提供可靠的数据支持;加强自动气象站的雷电防护工程技术研究,可以有效减少因雷电引发的设备损坏和人员伤亡风险,提高设备的运行稳定性和可靠性;建立完善的自动气象站雷电防护工程技术体系,有助于提高我国气象监测和预警能力,为应对极端天气和气候变化提供技术支撑。

1.3 研究现状目前,随着自动气象站在气象监测中的广泛应用,雷电防护工程技术也逐渐受到关注。

在现有研究中,雷电防护技术已经取得了一定的进展。

探讨自动气象站的雷电防护技术

探讨自动气象站的雷电防护技术

探讨自动气象站的雷电防护技术随着气象技术的不断发展和气象监测的需求日益增长,自动气象站已经成为气象监测领域的重要设备。

自动气象站能够实时监测气象要素,并将监测到的数据及时上传到气象中心,为气象预报和气象监测提供重要信息。

在自动气象站的建设和运行过程中,雷电对其稳定运行和数据准确性产生了严重的影响,因此对自动气象站的雷电防护技术进行探讨和研究显得至关重要。

雷电是一种强大且危险的自然现象,它会对各类设备和设施造成严重的破坏。

自动气象站作为室外设备,经常处于暴露在雷电外部环境下,因此需要采取一系列的雷电防护措施,保障自动气象站的安全运行。

雷电防护技术是一门交叉学科,涉及到电气工程、气象学、材料科学等多个领域,下面我们将对自动气象站的雷电防护技术进行探讨,从而提高自动气象站的抗雷能力和数据传输的稳定性。

对于自动气象站而言,选择合适的安装位置是非常重要的。

在确定自动气象站的安装位置时,需要避开高耸的建筑物、高压输电线路等容易成为雷电击中点的目标。

自动气象站的安装位置应尽量选择在地势较低,且周围没有高物体遮挡的地方,以减少雷击的可能性。

地面的导电性也是影响自动气象站雷电防护的关键因素之一。

地表导电性较好的地方比地表导电性差的地方更容易吸收或释放电荷,因此对于自动气象站的地面接地也需要做好规划和设计。

自动气象站的外壳和支架也是需要考虑的防雷问题。

自动气象站的外壳和支架通常是由金属材料构成,金属材料对于雷击具有很好的导电性,可以将雷电的能量迅速释放到地面上。

但是在实际应用中,由于气象站的外壳和支架往往是多边形或曲线形状,存在尖端和锐角,这些地方容易成为雷电击中的点,因此需要在外壳和支架上设置避雷针或者安装金属避雷带,将雷电的能量导入地下,以减小雷击的危害。

自动气象站的电子设备也需要采取相应的防雷措施。

在自动气象站的内部,存在各种传感器、数据采集系统、通讯设备等电子设备,这些设备对于雷电都非常敏感,一旦遭受雷击就可能会损坏。

强雷暴天气情况下自动气象站的主动防雷研究

强雷暴天气情况下自动气象站的主动防雷研究

强雷暴天气情况下自动气象站的主动防雷研究强雷暴天气情况下自动气象站的主动防雷研究近年来,随着气候的变化和人类社会的发展,强雷暴天气对各行各业造成了巨大的威胁和损失。

其中,自动气象站是天气观测和预报的重要设备之一。

然而,在强雷暴天气条件下,自动气象站易受雷击的影响,无法正常运行甚至被损坏。

因此,开展自动气象站的主动防雷研究成为非常紧迫且重要的任务。

首先,要了解强雷暴天气对自动气象站的影响。

雷暴天气伴随着强烈的电荷分离和云间放电现象,给自动气象站带来巨大的电磁压力。

雷电通过瞬间的高电流和高电压波束,产生的电磁辐射对自动气象站设备和传感器造成直接损坏。

雷击还可能引起气象站的电磁辐射敏感元器件因超过其承受范围,导致计量误差或设备故障。

因此,探索自动气象站的主动防雷技术是至关重要的。

一种常见的防雷技术是引雷针,即通过在自动气象站上安装适当的金属导体,吸引并放电雷击,从而减少雷暴对自动气象站的伤害。

引雷针的放电路径必须合理规划,使雷电能够沿着导体通道迅速、安全地释放。

这种技术可以将雷电流引导远离自动气象站主体,有效保护设备。

此外,利用避雷网也是一种非常有效的主动防雷措施。

避雷网是一个由导体形成的网状结构,通常安装在自动气象站周围。

避雷网能够在雷电过程中吸引并分散电荷,从而减少雷电的危害。

通过避雷网的电荷放电,能够迅速、安全地将雷击传导到地面,保护自动气象站免受雷击威胁。

除了上述两种技术外,还可以考虑使用电磁屏蔽技术来保护自动气象站免受雷电的侵害。

电磁屏蔽技术主要通过引入金属屏蔽结构来阻挡雷电电磁辐射的侵入,从而保护设备。

可以在自动气象站主体周围建设金属屏蔽室,并使用合适的材料和构建方式进行电磁屏蔽,使其成为一个安全的工作空间。

另外,自动气象站设备的接地系统也是防雷的关键环节。

提供良好的接地路径,能够将雷暴产生的电流迅速引到地下,减小雷电对设备的损害。

因此,设计一个合理的接地系统对于自动气象站的防雷非常重要。

气象雷达自动台站的防雷探讨论文[推荐阅读]

气象雷达自动台站的防雷探讨论文[推荐阅读]

气象雷达自动台站的防雷探讨论文[推荐阅读]第一篇:气象雷达自动台站的防雷探讨论文摘要:本文通过对茂名地区集天气雷达观测、中短波天线发射塔及气象观测自动站为一体的海洋气象观测台站的防雷设计与施工,从当地特殊地理环境及国家的具体规范入手,比较全面的阐述了该台站的雷电防护。

关键词:雷达;直击雷;换土;屏蔽;等电位0引言作为粤西地区集天气雷达观测、中短波天线发射塔及气象观测自动站为一体的茂名市茂港区海洋气象观测台站的防雷设计与施工,笔者有幸参与其中,现就针对其特殊的地理环境与其多用途性做防雷方面的探讨。

茂名市地处雷州半岛,是雷电的重灾区,年平均雷暴日为94.4天,根据该台站的使用性质及年预计雷击次数大于0.06次/年,该台站划为二类防雷建筑物。

1雷达塔楼的直击雷防护由于塔楼为框架结构,可以充分利用建筑物的结构钢筋做防雷装置。

用塔楼基础钢筋做自然接地体,与人工辅助地网构成联合接地。

用结构柱主钢筋从下到上通长焊接作为引下线,柱筋分别与各层板筋、梁筋等结构钢筋焊接连通,形成纵横交贯的“法拉第笼”式电气通路。

在塔楼女儿墙上采用Ф12镀锌圆钢架设避雷带,并与女儿墙内钢筋网可靠焊接,在塔楼屋角处设置Ф16的铜芯避雷短针。

避雷带与屋面所有金属物体(包括避雷针、天线底座等)保持可靠电气连通。

为防侧击雷,塔楼建筑结构圈梁与构造柱内钢筋可靠焊接作为均压环,外墙金属门窗及屏蔽网要与主柱筋可靠连接。

1.1雷达天线电缆、波导管及传输信号线路的防护雷达天线电缆、波导管及传输信号线必须穿钢管引入雷达机房,并连接到雷达机房接地母排,这一接地母排经95mm2铜芯线敷设在弱电金属屏蔽槽内引下到一楼辅助机房的接地总母排处,该金属屏蔽槽途经每层楼都与该层等电位连接带作电气连接。

此接地总母排用-40×4镀锌扁钢穿Ф75PVC管引出与接地地网相连。

1.2雷达机房的防护雷达机房使用防静电地板,在此地板下面用用3mm×25mm扁铜带设置环形闭合等电位连接带,并与机房四角的接地预埋连接板作电气连接。

探讨自动气象站的雷电防护技术

探讨自动气象站的雷电防护技术

探讨自动气象站的雷电防护技术
随着气象科技的不断发展,自动气象站已经逐渐成为现代气象观测装置的主要形式,具有自动化功能、可远程监控、数据采集精度高、观测周期短等特点。

但在实际应用中,自动气象站遭受雷击是不可避免的,因此对自动气象站的雷电防护技术进行深入探讨是非常必要的。

其次,在气象站的内部,应进行防雷保护设计,例如:
1. 系统设计时应采用双电源供电,避免因单一电源故障导致损坏。

2. 合理选择信号导线材料,采用具有较高阻燃及防雷特性的电缆,并采用金属屏蔽层阻止外部电磁干扰,使系统处于较好的工作状态。

3. 在雷暴活动期间应对气象站进行及时的监控和维护,防止雷击造成系统短路或漏电等安全隐患。

最后,在气象站设立专门的防雷设施也是关键之一,如:
1. 针对建筑物进行避免由雷击导致的火灾的工作,确定合适的避雷母线和接地体,减小雷电击中的概率。

2. 在气象站周围设置避雷针,提高气象站的雷电击中率和保护气象站的安全性能。

3. 对防雷设施及时维修和更新,保证其防雷的效率和安全性。

在实际运行中,对于遭受雷击而发生的气象数据丢失或设备损毁等情况,需要及时进行维护和修复,保证气象观测系统的正常运行。

综上所述,自动气象站的雷电防护技术是关键之一,需要加强对其防雷安全性能的设计和实施,以确保自动气象站的正常运行和数据的准确性。

自动气象站综合防雷技术研究

自动气象站综合防雷技术研究

些有意义 的结果 , 但对仪 器 、 的雷 电防护研究得 设备 甚少 ,本文试 图对 建筑物的外部防雷和 自动站的设备

仪器 的防感应雷进行研究探 讨。
二、 电高 电位 引入 自动气 象站 的途径 以及损坏 雷
原 因
重则造备 的永 久 }损 坏 , 生 甚至还有 可能造 成人员伤亡 , 而且随着城市高楼大厦 的崛起 ,雷 电危 害造成的损失 越来越坏 的情况有 日趋严重 的趋势 ,中国每年有三 四 千人 因雷击伤亡 ,造成财产损失 5 亿 至 10亿元 , 0 0 仅 19 年和 19 98 99年两年的统计 ,中国因雷击造成 的直 接经济损失达百万元 以上 的有 3 起 。据统 计 , 阳市 5 邵 近几年来共发 生雷击事故 1 , 5起 直接经济损失 达 10 0

、ห้องสมุดไป่ตู้
引言
20 00多个 自动气 象站 , 阳已建立 了 2 6 自动气 象 邵 1个 站 , 投入 正常的业务运行 。随着 自动气象站 的增多 , 都
雷电是一种 自然现象 , 巨大能量所造成 的轰 鸣 , 无 疑对综合 防雷提 出更高 的要求 。 其 因此 , 自动气象站 对 强光和破坏 , 从古至今令人生畏而又难 以预测 。 电能 的综合 防雷技术进行研究探讨 是十分必要 的。对 雷电 雷 造成 人员伤 亡 , 使建 筑物 起 火 、 毁 , 能 击 能对 电力 、 电 地 闪回击辐射场 的局地等效 H 、 e 指数 特征 、 电特 ?l r d 雷 话、 计算机及其 网络等设备造成严 重破坏 。 随着世界经 征 和雷暴电荷结构 ,雷 电预警预报方法等进行 了深入 济和科 学技术 的飞速发展 , 算机 、 计 电信设备等微 电子 的研 究 , 暴的结 构和形 成机制有一定 的认识 , 到 对雷 得 设备大量进入各类建筑物 ,由于这些 弱电设备灵敏度 高 , 存在着 绝缘强度底 , 电压 耐受 能力差 , 普遍 过 易受 雷电电磁脉冲干扰等致命 弱点。 如果 防雷 系统有缺 陷 , 旦遭 受雷 电侵 害 , 轻则造成这些信 息系统运行瘫痪 ,

自动气象站存在的雷击安全隐患及防雷保护措施

自动气象站存在的雷击安全隐患及防雷保护措施

2020.031 自动气象站存在的雷击安全隐患1.1 室外设备雷击安全隐患自动气象站各种气象要素传感器大都安装在室外,主要包括风向风速、温湿度与地温传感器等。

由于各气象要素传感器所处的环境特殊,再加上其自身敏感性较强,导致雷电袭击的频率较高。

这些气象要素传感器的雷击安全隐患主要包括以下几点:(1)为满足气象观测的需要,大多数自动气象观测站均位于室外空旷位置处,周围没有建筑物、大树等遮挡;而且气象要素传感器的探头均属于金属制品,其敏感性较强,极易遭受雷电的袭击;(2)风向风速传感器安装的位置比较特殊,因此往往采取避雷针对其进行保护。

虽然风向风速传感器位于避雷针的有效保护范围之内,但是一旦雷电击中感应器的风杆,由此产生的雷电波将会创博到采集器的传输电缆线当中,与此同时电缆线当中会产生一定的感应电磁脉冲进而损坏室内的观测仪器设备;(3)雷电天气现象发生时,观测场上安装的避雷针在遭受雷击之后往往会产生较高电位及强烈的电磁场,电磁场往往会沿着室外气象要素传感器的信号线在设备上进行耦合,最终损坏相关设备。

或者由此产生的高电位击中传感器的金属探头进而导致其严重受损。

1.2 室内设备雷击安全隐患自动气象站当中的计算机处理系统、数据采集器及气压传感器等均安装在室内。

与室外设备相比,室内设备更易遭受雷电灾害的袭击。

雷电产生的电磁脉冲往往会通过采集器的传感器系统对室内设备构成一定程度的损坏,而且也会通过电源线路严重损坏电子设备,导致采集器或计算机系统出现故障,严重时还会导致整个自动气象站运行系统陷入瘫痪状态。

另外,若自动气象站的接地系统与相关规定不符,当雷电现象发生时极易导致电子设备之间出现电位差,进而严重损坏室内电子设备,对自动气象站系统的安全、正常运行产生严重影响。

2 自动气象站防雷保护措施2.1 直击雷防护虽然直击雷的发生频率较低,但是由此造成的影响及危害却相当严重,有效防护直击雷的入侵是做好自动气象站防雷保护工作的一项有效措施。

自动气象站的综合防雷技术

自动气象站的综合防雷技术

论析自动气象站的综合防雷技术摘要:随着科学技术的高速开展,计算机网络得到迅速普及,气象探测手段也得到了更新,出现了许多自动气象站。

本文通过分析雷电入侵的途径,对自动气象站的建筑设施和仪器设备的防雷问题进展综合分析,提出了自动气象站的综合防雷措施,只要我们严格按照防雷标准和标准进展防雷设计、施工,就可以收到满意的防雷效果。

目前,全国大都建成了自动气象站,现已投入正常的业务运行。

无疑对综合防雷提出更高的要求。

因此,对自动气象站的综合防雷技术进展研究探讨是十分必要的。

一、雷电高电位引入自动气象站的途径以及损坏原因〔一〕自动气象站雷电高电位引入的主要途径有①直击雷击直接击中架空线缆,让高压雷电以波的形式沿着导线两边传播而引入室内。

②静电感应或电磁感应,感应出过电压,通过线缆引入室内。

〔二〕仪器设备被雷击损坏的原因①雷电产生强加热效应和电动力作用使被击物体损坏。

②由于静电感应和电磁感应作用,使导体产生火花,引起爆炸或灾害。

③由于闪电或静电释放引起的电位瞬变,通过上述几种途径侵入到网络系统中。

④接地技术或等电位处理不当引起地电位还击。

⑤瞬态电位抬高使仪器设备损坏。

二、自动气象站的综合防雷工程设计原那么现代防雷技术是多学科、多行业相互合作、协调、配合,相互联系的一项系统工程。

因此,自动气象站的防雷也是综合各个领域防雷的一门专门技术,它不仅需要考虑防直击雷,还要考虑防感应雷、雷电波侵入。

总的设计原那么是:综合治理、层层设防,水涨船高、整体防御。

具体来说,主要包括外部防雷〔直击雷〕和内部防雷〔感应雷、雷电波侵入〕两个局部。

三、自动气象站的综合防雷设计方案自动气象站的综合防雷设计方案应从外部防雷和内部防雷两个方面入手。

〔一〕外部防雷针对自动气象站外部防雷问题,主要依据是建筑物防雷设计标准?gb50057-1994,国际标准iec1024以及相应的防雷标准和标准。

根据当地雷击日数,年预计雷击次数和建筑物的有关资料,进展防雷分类。

自动气象站雷电防御工作的相关探讨

自动气象站雷电防御工作的相关探讨

自动气象站雷电防御工作的相关探讨摘要:自动气象站作为现代气象观测的关键设备之一,具有自动化、连续观测的优势。

然而,由于其特殊的工作性质和使用环境,自动气象站存在着雷击隐患。

雷击不仅会对设备造成损害,还会对气象观测的准确性和数据质量产生负面影响。

因此,本文对自动气象站的雷击隐患进行深入的分析,并提出几点自动气象站雷电防御工作的优化措施,仅供相关部门参考。

关键词:自动气象站;防雷;优化措施引言雷电是一种具有强烈电能释放的自然现象,能够给人们日常生活和工作带来极大的威胁。

自动气象站在现代气象观测中发挥着重要作用,对气象数据的准确性和实时性起着关键性的支持作用。

然而,在雷电频繁的地区,自动气象站的雷电防御工作存在一些问题,这不仅会对设备本身造成损坏,还会对气象观测数据的可靠性产生不利影响。

在气象观测中,自动气象站作为重要的观测设备,需采取适当的雷电防御措施,以保障设备安全运行和人员安全。

因此,我们有必要对自动气象站雷电防御工作中存在的问题进行深入分析,以期找出解决方案和改进建议。

1自动气象站存在的雷击隐患分析1.1自动气象站的设备自动气象站的设备特点决定了其容易受到雷击的风险。

自动气象站通常采用较高的天线用于接收和发送信号,这使得其成为雷电攻击的目标。

而且,自动气象站还配备了复杂的传感器和仪器,其中包括脆弱的电子元件,雷击容易对其造成损害。

因此,设备的特点使得自动气象站成为雷击的容易受害者。

1.2自动气象站的周围环境周围环境是自动气象站雷击隐患的重要因素。

在选址和布设自动气象站时,需要考虑周围环境的雷电频率和强度。

当自动气象站设置在高地或露天地区,就容易成为雷电攻击的目标。

若周围有高层建筑物、树木等,并且缺乏有效的防雷设施,雷电容易通过这些物体对自动气象站造成直接或间接的影响。

1.3雷电防护设施必要的雷电防护措施可减少自动气象站的雷击隐患。

自动气象站配备雷电监测系统,可及时获取雷电活动信息,并提前做好防护准备。

自动气象站的综合防雷技术探讨

自动气象站的综合防雷技术探讨
分 开 ,进 行 等 电位 连 接 。
② 线缆的敷设的方法 A 、在需要保护的空 间内采用屏 蔽电缆。在 分开的各建筑物之间的 电缆应敷设在金属 管道 内或 混凝土管道内,这 些金属物从 一端到另一端应是导 电贯道 ,并应接到各 分开 的建筑物 的 等 电位连 接带 上 。B、使用 非金 属屏 蔽 电缆,入户 前应 穿金属 管并 埋 入地中直接埋地 长度 按 L≥ 2 p) / 计算 ,但不应 小于 l 。如 ( 1 2 r 5 e
防雷问题 ,主要依据是建筑 物防雷设计规范 》G 5 O — 9 4 国 B 0 5 19 , 7 际规范 I C 0 4以及相应的防雷规范和标准。根据 当地雷击 日数,年 E 12 预计雷击次数和建筑物的有关资料 ,进行防雷分类。一般情况下,可 按照二类建筑物进行防雷设计。舫直击雷接闪器 一般包括避 雷针 、避 雷带、避雷网、作接闪的金属屋面和金属构件 等直接接受雷击 部分 。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,要符合 防雷技术规范要求 ,接闪器要通过 引下线与地 网连接。 内部防雷 内部防雷主要考虑两个部分 即电源系统和信号系统。电 源系统一般采用 T S或 T — — N— N C S系统供 电方式 ,要进行 多级 防雷保 护,防止雷 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 4 K 0 A以上的 电源 S D P 。第二级在机房配 电进线至 U S之间安装 一个 2 K P 0 A的电源 S D P 。第三 级在采 集器前端安装一个 1K O A的电源 S D P ,在每台计算机电源 与 U S 间安装插座式避雷器 。 P 之 信号系统由于电子计算机及其它信 息设备损坏的主要原 因是雷 电感应 浪涌电压造成 ,它可 以通过各种信号 引线把感应浪涌 电压波引入设备 内部,破坏其芯片和接 口,所 以应在信 号线之间加装信号防雷装置。同 样要采用多 级保护 ,在各 级防雷 区的过渡地 带安装各种 信号 S PD。 ( )供电线路与信号线路 电磁兼容 (M ) 1 E C ,这个问题 是近年来人 们一直研究的重要课题,是我们综合防雷系统所必须解决的问题。采取 的主要办法是解决两种线路之间的安全间距问题,通过对两种线路进行屏 蔽、接地、均压、等电 位连接等综合处理,达到减少电 磁干扰的 目的。 () 2 天馈线系统天馈线系统包括采集器、 数据传输线、 信号线、 卫 星信号线 。 在馈线 出口处安装相应 的信号避雷器 。②在信号线进入 ① 设备处安装相应的避霄器 。 ③对馈线穿金属蛇皮 管进行屏蔽接 地处理 。 ( )邮电通信系统方法是①将 邮电中继线穿金属管屏蔽接地。② 3

新型自动气象站综合防雷技术探讨

新型自动气象站综合防雷技术探讨

※气象科学农业与技术2017, V ol.37, No.18243新型自动气象站综合防雷技术探讨王芳席云亮(吉县气象局,山西临汾 042200)摘 要:本文探讨了雷电入侵新型自动气象站主要途径,概况新型自动气象站综合防雷工程设计原则,探讨自动气象站综合防雷技术。

关键词:新型自动气象站;综合防雷技术;探讨中图分类号:P415.12 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.201709322161雷电入侵自动气象站途径1.1 直击雷入侵直击雷侵入新型自动气象站,并击中观测设备,会使得自动站部分设备或所有电子信息设备受到不同程度的损害,导致观测资料丢失,还会影响自动气象站对气象要素的正常采集以及上传。

1.2 高电压脉冲入侵若自动气象站周边的高层建筑物或突出物受到雷击,电磁感应或静电感应将会感应过电压,并凭借线缆引入室内,导致新型自动气象站采集器及传感器等设备受到损坏,严重时会使通信电缆绝缘层破裂,形成瞬时高压将通讯电缆作为介质直接引入值班室,使传感器受到严重损坏,自动站气象观测系统也会出现故障,致使观测资料丢失,产生重大损失。

1.3 接地线入侵若地面附近的自动气象台受到雷击,地面附近的电位在很短时间内会快速增加,导致瞬间高电位将沿自动气象站内接地线进入,使电路呈强电流,易燃烧电路元件,损毁观测仪器。

2自动气象站综合防雷工程设计原则新型自动气象站防雷应充分考虑直击雷防御,加强雷电感应及雷电波入侵防护。

新型自动气象站综合防雷主要涵盖2部分:即外部雷电与内部防雷,应做好调研,要充分掌握新型自动气象站气候条件、周边环境、观测场区域及观测仪器安装及布局等,严格依据防雷相关标准规范要求开展雷电整体防御工作,层层设防,多级防护。

3新型自动气象站综合防雷技术3.1 外部防雷结合《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 等防雷规范标准,对新型自动气象站进行防雷分类,依据二类建筑物防雷要求对新型自动气象站的建筑物以及标准观测场开展防雷设计与施工。

自动气象站雷电防御工作的探讨

自动气象站雷电防御工作的探讨

自动气象站雷电防御工作的探讨摘要认真分析了自动气象站从室外、室内及传输线路的雷电防御工作。

介绍了在自动气象站遭受雷击时的处理方法,意在为同行在以后自动气象站遭受雷击时使仪器设备快速恢复正常工作,减少气象信息数据的缺失提供几点有益的参考。

关键词自动气象站;雷电防御;方法雷雨季节即将来临,自动气象站防雷工作又成为当前工作的重中之重。

自动气象站是安装运行在室外环境下,与市电、通信网络相联系的现代化仪器设备,存在着较高的遭受雷电损害的危险性。

自动气象站建成以后,各地自动站仪器遭受雷击的情况屡见不鲜,造成严重的损失。

自动气象站的雷电防御工作必须严格做好,以保障地面气象观测工作的正常运转。

1充分做好自动气象站的雷电防护工作自动气象站是由传感器、采集器、通讯接口、系统电源、计算机等组成的电子设备,由于电子设备对雷电电磁脉冲特别敏感,普遍存在着绝缘强度低、过电压和过电流耐受能力差、对电磁干扰敏感等弱点,因此自动气象站潜伏着严重的不安全性。

自动气象站按被雷击的形式可分为: 直击雷击、感应雷击、雷电反击和高电位引入。

雷电防护工作按场地可分为:室外雷电防护、室内雷电防护和传输线路的雷电防护。

1.1室外雷电防护认真做好源头工作。

在自动站初建时,一定要严格按照厂家对观测场防雷技术的要求,从地网布局、接地体位置、观测场接地电阻到引下线接地都应达到自动气象站的防雷技术标准。

室外防雷主要包括空气截雷系统即避雷针或避雷带,引下线或接地系统。

在距观测场的安全距离处安装独立避雷针,使观测场内包括风塔、风杆在内的所有仪器设备都处在避雷针的保护范围之内,避免直击雷高电位从电源线、数据线窜入室内。

观测场内的各传感器线缆应增设与防雷板相匹配或启动电压低于防雷板的防雷元件并良好接地,这样能起到分流分压的作用,还能相应提高防雷板的耐压水平,起到加强保护采集器的作用。

观测场内的所有仪器的金属部件、独立避雷针接地、各种电缆的金属护层、屏蔽钢管的两端以及金属围栏等都与场内的等电位连接带保持良好的电气导通;合理布线还要考虑各种线缆管线之间的有效间距,避免高电位反击。

自动气象站综合防雷的设计

自动气象站综合防雷的设计

自动气象站综合防雷的设计为了探测中小尺度气象要素,各地安装了许多自动气象站。

由于大部分的自动站分布在乡村野外地势较高的地方,因此防雷措施是否合理,直接关系到自动气象站的正常运行。

福建宁德地处我国东南沿海,自动站一部分设置在乡村野外山地及海岛,多次遭受雷击。

为此,通过对福建宁德地区自动气象站安装环境的气象特点及雷点活动特征的分析,探讨自动气象站雷击入侵途径。

选择X县国家地面气象观测站自动站为例,设计自动气象站雷电防护工程整改方案。

通过实际运行结果证明,综合防雷整改措施,能减少因雷击造成自动气象站的设备损坏。

标签:自动气象站综合防雷雷击电磁脉冲1引言随着气象业务自动化综合观测系统的建设,为对地球表面一定范围的气象状况及其变化过程进行系统地连续观测和测定,为气象预报、气象信息、气象科学研究和气象预报提供重要的依据,全国各地陆续安装了自动气象站。

而这些弱电设备普遍存在着绝缘强度低,过电压耐受能力差,易受雷电电磁脉冲干扰等特点,并且分布在不同的地理、气候环境中,在运行过程中较容易遭受雷电的侵袭,雷电过电压、过电流和脉冲电磁场的侵入将会严重影响自动站的正常运行。

如果这些设备的防雷系统有缺陷,一旦遭受雷电侵害,轻则造成自动气象站某些要素的缺失,重则造成设备永久性损坏,甚至还有可能造成人员伤亡。

宁德市近几年自动气象站发生多起雷击,造成设备不同程度的损坏,影响业务正常运行。

本文针对X县国家地面气象观测站自动站遭受雷击后,设计的综合防雷整改方案,通过四年运行,效果良好。

说明加强现代防雷技术的应用,根据不同的地理环境,因地适宜地针对不同的台站,采取适当的防雷措施,对改善自动气象站设备运行环境,提高自动气象站运行的稳定性有着极其重要的作用。

2自动气象站和宁德市自动气象站类型及分布2.1自动气象站简介自动气象站用于对风向、风速、雨量、气温、相对湿度、气压等气象要素进行全天监测。

系统由气象传感器、数据采集器、电源等组成。

通过有线、GPRS 等通讯方式与中心站通讯,将采集到的气象数据传输到中心站,并实时上传到省、国家气象信息中心。

新型自动气象站的雷电灾害及防护

新型自动气象站的雷电灾害及防护

新型自动气象站的雷电灾害及防护摘要:本文具体阐述了新型自动气象站雷电灾害的特点,并在分析的过程中提出防雷措施,希望可以提了新型自动气象站的运用水平。

关键词:新型自动气象站;雷电灾难;避雷1新型自动气象站雷电灾害特点一是为了能实现新型自动气象站的功能,引进了很多的电子设备,造成新型自动气象站的耐压水平降低,并增强了遭到雷电灾害的可能性。

新型自动气象站引进了很多的感应器、电子元器件、电子元件,这些元件的抗压性、抗干扰能力和耐冲击电流水平较差,对新型自动气象站电气元器件的耐受力进行了综合影响。

雷电会致使电子元器件爆裂和穿透,元器件的线路板还会熔断,导致永久毁坏,影响新型自动气象站的运作。

二要在新型自动气象站中,电缆线繁杂,雷击电磁脉冲弹和过压非常容易传播,导致安全事故。

新型自动气象站不但需要供电系统的适用,还要应用通信电缆开展数据传输、收集和处理。

整个系统有很多电缆线,绝大多数电缆线暴露在气象观测站外,威胁的概率进一步提高。

感应雷如果引进自动气象站,便会直接造成过电流和过压,对机器设备、终端设备和系统造成毁坏。

2新型自动气象站雷电灾害原因2.1防雷接地不到位2.1.1缺乏避雷线和避雷网为了实现新型自动气象站的避雷,必须在气象观测站中科学设定和完善外界防雷措施。

现阶段,雷击电流量具体根据避雷线和屏障网引导到地面,充分发挥避雷功能,防止新型自动气象站系统和设施备直接遭受雷击的危害。

尽管一些新型自动气象站早已设置了相对应的防雷措施,但仍存有一些问题,如防雷网格设定不科学,闪电射频连接器安全不科学合理,无法真正发挥雷击电流量引导的功能,无法合理避免新型自动气象站遭到雷电灾害。

2.1.2混合安装风感应器塔和防雷接地现阶段,新型自动气象站中风传感器的安装尤为重要,但现阶段很多气象观测站选用风感应器塔与防雷接地的混合安装,存在较大的雷电灾害威胁。

但是,很多气象观测站工作员和管理者并没有充分认识到这一点,依然选用混合安装,这已变成雷电灾害的具体原因之一。

试论自动气象站雷电防御存在的问题及措施

试论自动气象站雷电防御存在的问题及措施

试论自动气象站雷电防御存在的问题及措施摘要:自动气象站防雷系统是一项综合性质较强的工程,对于技术也有着极高的要求。

为了有效的防止雷击,减少雷电所带来的危害,就必须对气象站的雷电防护问题进行比较深入的探讨,只有在明确了问题的前提下,才能找到针对性的解决策略。

同时,气象站的工作人员也应该具备熟练的专业知识,及时维护和更换设备,提高观测技能水平,更高的发挥气象站的服务作用。

关键词:自动气象站;雷电;侵入途径;防御;问题;策略引言:自动气象站的投入使用,不仅大大减轻了工作人员的劳动强度,还使气象观测效率与质量实现了显著提升。

为保证持续、准确地观测天气状况,自动气象站的安全工作必须引起高度重视。

自动气象站各系统设备的安全、正常运行,不仅能够确保正常采集数据,还能为保证各仪器设备位于正常运行状态。

在雨季来临之前,若无法及时做好自动站的雷电防护工作,将极易导致自动站遭受雷电的入侵,使自动站无法正常工作,进而严重制约了气象观测质量。

因此,相关人员应该加强对雷电防御工作的重视程度,确保自动化设备的安全与稳定,为人们的生活提供一定的保障。

1.自动气象站中的雷电侵入途径分析雷电侵入自动气象站的途径主要有:1.1直接雷击。

虽然自动气象站中发生直接雷击的概率很小,但是雷电还是可以通过这种方式直接对自动气象站中的突出物体产生不同程度的危害。

尤其对风杆产生的危害更大,一旦雷电直接击中风杆,就会导致气象站的相关设备受到损坏,从而造成数据丢失。

1.2雷电波侵入。

当导体被雷电击中时,将会产生强烈的电流波或者是电压波,同时雷击中心点会沿着导体两侧进行传播,这些强大的电流波或者电压波在传播的过程中一旦遇到自动气象站中的网络信号线或者是电源线等线路时,电流波或者是电压波将会直接借助于这些线路入侵到气象站中的相关仪器设备中,造成自动气象站中的仪器设备受到破坏,严重影响观测工作的正常进行。

1.3雷电电磁干扰。

雷电在自动气象站周围放电的过程中,将会有非常强大的电磁场产生,如果自动气象站正好位于这个电动势中,很容易感应出自动气象站中导体位置所在,这些电动势会在极短的时间内进入到自动气象站的各个设备上,这种情况也会破坏自动气象站中的设备。

自动气象站防雷技术探讨

自动气象站防雷技术探讨

自动气象站防雷技术探讨摘要本文主要分析了自动气象站系统组成原理,通过数据采集特点和雷灾的特征分析,指出自动气象站防雷工作当中的问题,提出自动气象站雷电防护应对措施。

关键词自动气象站;防雷技术;方案1 自动气象站的系统组成及工作原理大部分都由自动站数据采集设备(通常所说的自动站)和数据接收处理中心两部分组成自动气象站系统。

自动站数据采集设备主要有传感器单元、连接电缆、数据采集器、供电单元和通讯单元五个部分组成。

自动气象站是通过微处理器进行实时控制和采集处理的。

随着气象要素的变化,各个相应传感器输出的电量也产生变化,这种变化由数据采集器采集,并进行线性化和定标处理,实现工程量到要素的转换,对数据进行质量控制;通过预处理后得出各个气象要素的实时值,再传输到主控微机,并实时显示。

2 自动气象站数据采集特点自动气象站数据采集是通过传感器获得的,由于数据的传输是微电流信号,所以经过采集器到计算机的信号对电磁环境十分敏感。

恶劣的电磁环境会严重影响信号的传输乃至使信号失真。

从传感器到采集器,再从采集器到计算机,传输线一般>40 m,而且数据传输线与电源线、接地线等是处在几乎相同的电磁环境,相互之间存在一定的影响。

作为测风用的风传感器一般距离地面的高度在10 m~12 m以上,是所有传感器中最容易收集雷电信号的部件,而且数据传输线很难做到电磁屏蔽。

现行设计的自动气象站信号采集器虽然设置了防雷模块过滤可能的雷电信号,但由于是参照程控电话防雷的参数设计,事实上不能很有效地防雷,大多数的雷击个例已说明问题。

尽管后来设计的采集器从室外移至室内,但传感器和传输路径和环境并没有发生变化,因此采集器的采集核心在雷电信号面前仍然敏感和脆弱。

3 自动气象站雷灾的特征分析1)雷电过电压的强度。

据资料统计,低压输电线路上的雷电过电压在6 kV 以下,电流为3 kA~10 kA。

通信线路上感应雷电过电压约为5 kV,电流为几百安。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

自动气象站论文综合防雷论文
【摘要】自动气象站的防雷建设是一项根据接闪、屏蔽、均压、分流、接地与布线等现代防雷技术,综合考虑自动气象站的特点而进行的系统工程,其防雷技术难度比较大,需要不断归纳总结、不断完善,从而确保自动气象站的防雷安全,保障其在雷雨季节正常的运行。

根据有关资料和现场实地勘察,自动气象站的建设场地主要分为两大类:一类是建设在原气象观测场,另一类是根据气象数据监测的需要,建设在非气象观测场的其他场所,这类大为单要素自动气象站,有少部分为多要素自动气象站。

对于建设在原气象观测场的自动气象站,其防雷接地系统主要是在原气象观测场防雷系统的基础上改建而成。

由于以前的人工观测场大多为机械制式的设备,耐压能力较强,因此,雷击表现不是很严重。

而自动气象站大多由集成度较高的电子弱电设备组成,且处理及传输设备均为电子弱电设备,其耐压能力相对较弱。

在建设自动气象站时,由于对风杆的直击雷防护、等电位连接以及屏蔽措施考虑不周全,导致雷暴时自动气象站很容易损坏,严重影响了自动气象站的正常运行。

而对于在非气象观测场的自动气象站,由于观测需要,大多建设在建筑物的屋顶或野外,其防雷措施一般仅安装一根接闪杆,基本上缺乏雷击电磁脉冲的防护措施,一旦自动气象站遭受雷击就很容易损坏。

二、自动气象站防雷工作存在的问题
(一)观测场接闪杆保护范围不合格。

参考《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)附录D,用滚球法计算接闪杆保护范围。

(二)承载风传感器的铁塔与避雷针混合安装。

参考在《建筑物防雷设计规范》(GB/T50057-2O00)里第3.2.1条。

(三)金属护拦无接地,部分线路无穿钢管或金属槽敷设。

屏蔽可以减小和防止雷电电磁脉冲干扰祸害。

(四)无安装避雷带和避雷网格。

避雷带的规范安装显得尤为重要,它起着“挡箭牌”的作用,只有正确安装好接闪器,才能起到快速分流的作用,最大限度保护建筑物免遭直接雷击。

(五)总电源及各种通信线路无安装避雷器,避雷器的作用主要是泄放大的电流,一旦有雷电流(过电压)通过,避雷器会在断路器动作之前提前动作,把过电流泄放掉,从而保护电路及其后端的用电设备。

三、自动气象站综合防雷措施探析
(一)直击雷防护。

自动气象站的风传感器安装在10m高的风杆上,所以必须在传感器顶设置避雷针予以保护。

安装方式有两种:一是在观测场外安装独立避雷针,利用滚球法计算避雷针高度,但应尽量将避雷针系统与风传感器部分分开设置,并按照国家规范要求保持两个系统间的有效安全距离;二是如果受观测场地限制,确实无法将避雷针系统与风传感器部分分开设置时,可以在风传感器的金属支架上直接安装避雷针,并计算所安装避雷针的高度,但也应考虑将避雷针与风传感器保持更大的距离,并做好雷电流引下线与风数据传输线之间的线路屏蔽等问题。

(二)感应雷防护措施。

感应雷是通过与自动气象站设备连接的
电源线、通信线、遥测信号线的静电感应或电磁耦合产生的感应过电压(即瞬间高压脉冲),它直接沿电源线、通信线、遥测信号线侵入自动站设备,使设备遭到永久性损坏。

因此,必须在感应雷入侵的各个通道的入口处装设各种合格的电涌保护器,并采用屏蔽和等电位连接防护措施,以防自动站设备遭感应雷击损坏。

1、自动站电源防雷。

自动气象站设备用220V±10%、50Hz交流电,从配电盘接专线供电,不能与其他用电混用,对自动站电源线防雷可采用三级防雷保护措施。

在配电房市电进线总开关处安装一个380V、通流量为60kA(8/20μs)电涌保护器SPD1作为感应雷防护的第一级,在值班室总配电开关处安装一个380V,通流量为40kA(8/20μs)的电涌保护器SPD2作为感应雷防护的第二级。

配电房进入值班室的电源线应穿金属管并沿电缆沟埋地敷设,金属管首端与配电房保护地接地屏蔽,尾端入室处与值班室工作地接地屏蔽。

在自动站UPS 前端安装一个220V,通流量为20kA(8/20μs)的电涌保护器SPD3作为感应雷防护的末级。

2、自动站遥测信号线防雷。

自动气象站的温度、湿度、雨量、地温、风向、风速传感器采集的气象要素变化信号经各个信号传输线汇集于室外专用信号箱(信号箱一般安装在观测场内)的信号1和信号2两条专用传输线,这六种气象信号经此两条专线接入采集器的接口电路,由于采集器接口电路内置防感应雷击功能,避免系统由于长的信号线缆所带来的雷电干扰和损坏。

所以遥测信号线缆的入室处不用加装信号电涌保护器。

但信号箱应与观测场的地网牢固连接,使信
号箱接地良好,且信号箱输出线(即信号1和信号2传输线)要用金属线槽屏蔽。

可选用100×50金属线槽,金属线槽沿自动站线缆地沟敷设,一般线缆地沟尺寸为500×400,金属线槽首端与观测场地网连接,尾端在进入值班室处与工作地网连接,两端接地要牢固可靠。

这样的屏蔽措施可有效削减沿遥测信号线侵入的雷电波的幅值,使其幅值限压在采集器接口电路所允许的范围内,避免损坏设备。

(三)自动气象站共用接地系统防雷措施。

安全接地是防雷措施中重要的组成部分,不管是防直击雷或防感应雷,最终都是将雷电流安全地泄流入地,所以没有合理、适当、良好的接地是不能避雷的。

自动气象站的接地应采用联合共用接地,即将自动气象站观测场防雷地、设备保护地、设备工作地等联合共用为一个接地系统。

联合共用接地网的接地电阻要求不宜大于4Ω。

联合共用接地可明显降低地网之间的电位差,防止高地位反击损坏设备。

(1)观测场地网的设置。

观测场地网应沿围栏四周敷设成环形闭合接地地网,并从地网四角及每条边的中间处引入观测场内,观测场内的地网可与线缆地沟重合敷设,其接地体可敷设在线缆地沟底部,埋设深度离地面1.0m,安装完成后回土夯实。

观测场内所有设备,如金属支架、箱体、风杆(塔)、金属围栏、扶手等均要与地网牢固连接。

同时观测场地网沿自动站线缆地沟辐射延伸至值班室,与值班室设备保护地及设备工作地合设共极,辐射延伸接地体敷设在线缆地沟底部,埋设深度离地面1.0m。

(2)接地网材料选择。

选择自动站地网材料时要充分考虑其导
电性、热稳定性、耐腐性和承受雷电流的能力。

自动气象站地网可选用热镀锌钢材,垂直接地体选用50×50×5镀锌角钢,长度每根2.5m,水平接地母线选用-40×4镀锌扁钢,垂直接地体间距为每隔5m设置一根,接地体埋设深度宜大于0.7m,接地体所有焊接口均应作防腐处理。

四、结束语
自动气象站的防雷建设是一项根据接闪、屏蔽、均压、分流、接地与布线等现代防雷技术,综合考虑自动气象站的特点而进行的系统工程,其防雷技术难度比较大,需要不断归纳总结、不断完善,从而确保自动气象站的防雷安全,保障其在雷雨季节正常的运行。

参考文献:
[1] 于红岭,浅议自动气象站雷电防护设计[J] 科学之友,2011(02)
[2] 卢永祺,苏远东,浅析自动气象站防雷技术[J] 科技与企业,2011(6)
[3] 周新,自动气象站防雷技术探讨[J] 防灾减灾,2012(3)。

相关文档
最新文档