Com a implementação do projeto de construção do sistema integrado de observação atmosférica, a estação meteorológica automática, como um componente importante da detecção atmosférica terrestre, tornou-se uma fonte de informação meteorológica para a realização de previsões refinadas e serviços de tomada de decisões meteorológicas. O ambiente geográfico da construção da estação meteorológica dinâmica é muito vazio, a configuração de proteção contra minas e a própria configuração de proteção contra minas são muito frágeis, uma vez que o impacto direto da raiva ou da raiva de indução, certamente causará algum dano ou perda. O objetivo deste artigo é analisar as causas e os métodos de proteção relacionados ao relâmpago do equipamento de observação automática da estação meteorológica do ponto de vista da proteção contra raios.
Introdução:
Os desastres de raios são desastres naturais inevitáveis, e a atividade de raios ocorre em todos os momentos do planeta em que a humanidade vive. Portanto, é muito necessário dominar as leis de sua ocorrência e desenvolvimento e tomar as medidas preventivas necessárias. O relâmpago é uma grande ameaça ao sistema de comunicação de informação, seu efeito no sistema de comunicação e causa danos geralmente há duas formas: um é o relâmpago de indução causando danos ao equipamento, e o segundo é o efeito direto do fio metálico ou conexão no equipamento causando danos. Há estatísticas que mostram que 30% dos danos ao equipamento de comunicação são causados por raios. Portanto, a instalação de instalações profissionais e abrangentes de proteção contra raios para estações automáticas tornou-se um trabalho muito importante.
Análise das características das estações meteorológicas automáticas
1, a força da sobretensão do relâmpago
De acordo com as estatísticas, a sobretensão de relâmpago na linha de transmissão de baixa tensão está abaixo de 6 kV e a corrente é de 3 kA a 10 kA. A sobretensão do relâmpago induzido na linha de comunicação é de cerca de 5 kV e a corrente é de algumas centenas de amperes. O estudo americano de 1971 [AD722675] apontou que os computadores eletrônicos podem cometer erros quando a força de indução magnética atinge 7 × 10-8 T quando o raio atinge 2,4 × 10-6 T, e danos permanentes ocorrem quando atingem 2,4 × 10-6 T. Esses dois números correspondem a 860 m e 83 m como resultado de uma corrente de raio de 100 kA causada pela Terra.
O efeito eletromagnético do relâmpago no solo coloca em perigo o raio do sistema de tubos eletrônicos de cerca de 400 m a 800 m; Para dispositivos de transistor de 800 m a 1? 200 m; para dispositivos microeletrônicos para 2? mais de 000 m. Por exemplo, os dispositivos eletrônicos da estação meteorológica automática estão entre 10 m e 100 m do ponto de impacto do relâmpago, a intensidade magnética causada pela linha de alimentação do relâmpago é de 0,6-2 x 10-5 T; a intensidade magnética gerada pela linha de comunicação do relâmpago é de aproximadamente 107 a 106 T. O primeiro é suficiente para erros ou danos no dispositivo microeletrônico, o último também pode causar erros no dispositivo, indicando assim a má capacidade da estação meteorológica automática de resistir a impulsos eletromagnéticos de raios, portanto, é muito necessário tomar medidas de proteção contra raios na estação meteorológica automática.
Análise do caminho de invasão do relâmpago
Um raio direto. O raio de impacto direto atinge diretamente o equipamento da estação meteorológica automática, causando danos parciais ou totais ao circuito do equipamento meteorológico. Como as estações meteorológicas automáticas têm dispositivos de proteção contra raios instalados, esta situação é relativamente rara. As estações meteorológicas automáticas da cidade de Shantou e das regiões sob sua jurisdição ainda não tiveram ocorrido este tipo de acidente de relâmpago;
Impulsos de alta tensão. Impulsos de alta tensão por indução elétrica estática e eletromagnética de relâmpagos produzem altas tensões de milhares a dezenas de milhares de volts em vários cabos. Isso geralmente afeta os sensores. Entre eles, o sensor de direção do vento é um instrumento de alta posição de estação meteorológica automática e coleta um grande número de componentes semicondutores, muitas vezes em falhas de relâmpago; O relâmpago provoca um aumento do potencial. Proximidade do ponto de relâmpago de impacto direto causando o aumento do potencial da terra, o alto potencial é introduzido no circuito através da linha de aterragem do equipamento, causando danos aos componentes do circuito;
② Invasão de linhas de alimentação de corrente alterna. A fonte de energia da estação meteorológica automática é fornecida por linhas de transmissão de baixa tensão que, quando a linha elétrica é atingida por relâmpagos, são introduzidas ao longo da linha de transmissão como ondas circulantes para o equipamento, tornando-o inativo ou danificado. Quando o relâmpago de impacto direto atinge a linha de transmissão de alta tensão, a sobretensão gerada é acoplada ao transformador para gerar sobretensão de relâmpago na linha de baixa tensão, e a indução elétrica estática e eletromagnética do relâmpago na linha de transmissão de baixa tensão também podem causar danos ao equipamento. Devido à conexão da placa de alimentação com corrente alterna, nas estatísticas de acidentes de relâmpago em estações meteorológicas automáticas na cidade de Shantou e na região sob sua jurisdição, a placa de alimentação é um equipamento com maior probabilidade de falha. Dois fortes raios atingiram o Observatório do Condado da Austrália do Sul em dois meses consecutivos, e as placas de energia dentro do coletor também foram danificadas.
Aplicação de tecnologia de proteção contra raios de estações meteorológicas automáticas
1, Proteção contra minas
A aterrização contra raios é o primeiro link técnico da tecnologia de proteção contra raios, seja o raio direto ou o raio anti-indução, em última análise, a corrente de raios deve ser introduzida na terra, por isso, para que a engenharia de proteção contra raios seja fiável e estável, é necessário instalar um dispositivo de aterrização estável e seguro. A ligação à terra da estação automática deve ser feita com um solo ponto de ligação à terra, o método de ligação à terra da rede compartilhada, a resistência à terra ≤ 4 Ω. A aterrização de trabalho e a aterrização de proteção devem ser introduzidas na rede terrestre, mantendo a distância > 5 m da linha de condução para garantir que toda a rede terrestre esteja conectada à rede terrestre.
2 - Proteção contra raios externos
De acordo com os requisitos da especificação, a estação meteorológica automática está basicamente localizada em um local vazio, muito vulnerável aos ataques de relâmpago, a proteção contra relâmpago externa da estação automática está diretamente relacionada à segurança da operação da estação automática. O flash anti-relâmpago é composto por componentes metálicos, correias de relâmpago, agulhas de relâmpago e redes de relâmpago. As células solares e os coletores na área de Planck devem ser protegidos por uma agulha de relâmpago separada. As estações de vigilância também protegem contra raios os edifícios onde a sala de vigilância está localizada. O campo de observação e os captadores, as linhas de comunicação, os sensores e outros equipamentos ao ar livre podem assumir que as agulhas de proteção contra raios estão na barra de vento e calcular o seu alcance de proteção, e esse alcance deve estar estritamente em conformidade com as especificações técnicas de proteção contra raios. Deve-se notar, em particular, que a própria barra de vento é de textura metálica e é um canal de vazamento muito adequado para o raio. Se o projeto e a instalação da rede terrestre no exterior não forem razoáveis, poderá causar danos completos ao equipamento de observação se o relâmpago for atingido. Portanto, é necessário garantir que o dispositivo de proteção contra minas esteja corretamente instalado para que o relâmpago possa ser introduzido suavemente no subsolo.
3 - Proteção contra raios internos
A proteção contra raios nesta área não só deve considerar a proteção contra raios de indução, porque os raios de indução causam sobrecarga de tensão ao longo da linha para o equipamento elétrico, que se espalha através do sinal de informação e da linha de alimentação para o equipamento, causando perdas de raios.
3.1 Proteção contra ondas de raio.
A maior parte das perdas sofridas após o relâmpago de equipamentos eletrônicos e de informação é causada pela tensão de sobretensão induzida por relâmpago. Essas ondas penetram no interior dos componentes eletrônicos, resultando em danos em chips, interfaces ou linhas. Portanto, os dispositivos antiminas de sinalização devem ser instalados entre as linhas de sinalização e medidas de proteção em vários níveis devem ser adotadas. Antiminas de sinal combinadas com modelos montados em diferentes níveis de zona de transição. A linha de rede da estação automática também deve instalar dispositivos de proteção contra raios, especialmente coletores, roteadores, sistemas de transmissão de sinal e outros dispositivos de proteção contra raios correspondentes. As comunicações de rede de computadores geralmente usam banda larga (ADSL) para acessar a Internet e transmitir dados. De acordo com os diferentes requisitos, instale o paralisador de sinal correspondente, pelo menos proteção secundária e faça o tratamento de terra do equipamento relacionado ao sistema de informação de computador.
3.2 Proteção contra raios do sistema de alimentação.
Atualmente, o sistema de alimentação de equipamentos meteorológicos da Planshop geralmente usa o sistema de alimentação de energia TN-S ou TN-C-S, para realizar proteção contra raios em vários níveis, para evitar a intrusão de raios causando danos ao sistema de distribuição de energia e equipamentos relacionados. Instalar um SPD de alimentação superior a 40 kA no nível 1 na linha de alimentação total da fonte de energia. O nível 2 instala um SPD de energia de 20 kA entre as linhas de distribuição da sala de máquinas e a UPS. O nível 3 instala um SPD de alimentação de 10 kA na frente do captador, instalando um pararelâmpago de tomada entre a fonte de alimentação de cada computador e a UPS.
Análise das perspectivas de desenvolvimento da tecnologia de proteção contra minas meteorológicas
Tecnologia meteorológica avança na direção de desenvolvimento de previsão de alerta precoce
Como o processo de proteção contra raios meteorológicos, seja no caso ou no controle posterior, não é comparado com a previsão do ataque de raios que ocorrerá, a proteção contra raios meteorológicos como uma tecnologia muito importante para a previsão antecipada, no desenvolvimento futuro para a tecnologia de detecção de raios e a melhoria da tecnologia de previsão de alerta antecipado é uma tendência inevitável.
Reforma contínua e inovação no trabalho tecnológico de proteção contra minas meteorológicas
O trabalho tecnológico de proteção contra minas meteorológicas não pode se limitar aos resultados existentes, as deficiências do passado também devem ser aproveitadas, somente aproveitando a história para avançar melhor, a história é um espelho que pode permitir que as pessoas evitem cometer os mesmos erros anteriores. Apenas quebrar as limitações existentes pode promover melhor o desenvolvimento da tecnologia de proteção contra minas meteorológicas. No caminho da implementação de planejamento geral, implementação em camadas, sinergia de cima para baixo na indústria meteorológica, assegurar que seja vertical ou horizontal, seja capaz de garantir um alto nível de confiança e circulação, e também seja capaz de coordenar todos os recursos, para realmente alcançar um alto nível de colaboração e eficiência de trabalho, para evitar o desperdício resultante da duplicação de trabalho.
IV. Palavras finais
Para a sociedade moderna com desastres meteorológicos frequentes, para áreas individuais com mais desastres de raios, como avançar de forma estável o trabalho de tecnologia de proteção contra minas meteorológicas é um tema importante para garantir a segurança da vida e da propriedade das pessoas. Devemos, sob a premissa de dar toda a atenção ao trabalho tecnológico de proteção contra minas meteorológicas, compreender os pontos principais do trabalho tecnológico de proteção contra minas meteorológicas, aumentar os investimentos para garantir que o trabalho de proteção contra minas seja realizado de forma racional e que os interesses sociais sejam o objetivo, permitindo que a proteção contra minas meteorológicas ou mesmo todo o trabalho meteorológico aumente a economia e promova o desenvolvimento. Permitir que a tecnologia meteorológica de proteção contra raios desempenhe plenamente o seu papel e função.