Avec la mise en œuvre du projet de construction d'un système intégré d'observation de l'atmosphère, les stations météorologiques automatisées, en tant que composante importante de la détection de l'atmosphère au sol, sont devenues une source d'informations météorologiques pour la réalisation de prévisions détaillées et de services de prise de décisions météorologiques *. L'environnement géographique de la construction de la station météorologique mobile est souvent vide et surélevé, le réglage de la protection contre la foudre et son propre réglage de la protection contre la foudre sont fragiles, une fois que la foudre directe ou l'impact de la foudre induite, causera inévitablement certains dommages ou pertes. Cet article vise à analyser les causes des impacts de la foudre sur les équipements d'observation automatique des stations météorologiques inférieures et les méthodes de protection associées du point de vue de la protection contre la foudre.
Introduction:
Les catastrophes dues à la foudre sont des catastrophes naturelles qui ne peuvent être évitées et l'activité de la foudre se produit à chaque instant sur la planète où l'humanité vit. Il est donc essentiel de maîtriser les lois de son apparition, de son développement et de prendre les moyens de prévention nécessaires. La foudre est une grande menace pour le système de communication d'information, qui agit sur le système de communication et endommage généralement sous 2 formes: premièrement, la foudre induite provoque des dommages à l'équipement, deuxièmement, le fil métallique ou la connexion agit directement sur l'équipement pour lui causer des dommages. Il existe des statistiques selon lesquelles 30% des dommages aux équipements de communication sont causés par la foudre. La mise en place d'une protection professionnelle et complète contre la foudre pour les stations automatiques est donc devenue une tâche importante.
I. analyse des caractéristiques de la foudre dans les stations météorologiques automatiques
1, intensité de la surtension de foudre
Selon les statistiques, la surtension de foudre sur la ligne de transmission basse tension est inférieure à 6 KV, le courant est de 3 ka à 10 Ka. La surtension induite par la foudre sur la ligne de communication est de l'ordre de 5 kV et le courant de quelques centaines d'ampères. L'étude américaine de 1971 [ad722675] indique que les ordinateurs électroniques ont des erreurs d'action lorsque l'intensité de l'induction magnétique atteint 7 × 10 - 8 T lors d'un éclair et des dommages permanents Jiu lorsque 2,4 × 10 - 6 t est atteint. Ces deux chiffres correspondent aux résultats causés par un courant de foudre de 100 ka à 860 m et 83 M.
L'effet électromagnétique sur le sol de la foudre met en danger le système de tuyauterie électronique dans un rayon d'environ 400 m à 800 m; 800 m ~ 1 pour les appareils à transistors? 200 m; 2 pour la microélectronique? Plus de 000 m. Si l'équipement électronique de la station météorologique automatique est situé entre 10 m et 100 m du point d'impact de la foudre, l'intensité magnétique induite par la foudre sur la ligne d'alimentation est de 0,6 à 2 × 10 - 5 t; l'intensité magnétique induite par la foudre sur la ligne de communication est d'environ 107 à 106 T. Le premier est suffisant pour que l'équipement microélectronique tourne mal ou soit endommagé, le second peut également provoquer une mauvaise action de l'équipement, ce qui illustre la faible capacité de la station météorologique automatique à résister aux impulsions électromagnétiques de la foudre, il est donc nécessaire de prendre des mesures de protection contre la foudre pour la station météorologique automatique.
2, analyse de la voie d'intrusion de la foudre
① cliquez directement sur Ray. La foudre frappe directement l'équipement de la station météorologique automatique, endommageant tout ou partie du circuit électrique de l'équipement météorologique. Cela est relativement rare car les stations météorologiques automatiques sont équipées de dispositifs anti - foudre. Ni la ville de Shantou, ni la station météorologique automatique de la région relevant du recensement, n'ont été victimes d'un tel coup de foudre;
② impulsion de haute tension. Impulsions de haute tension provenant de l'induction électrostatique et de l'induction électromagnétique de la foudre, induisant des tensions élevées de plusieurs milliers de volts à plusieurs dizaines de kilovolts dans divers câbles. Cela affecte généralement les capteurs. Parmi ceux - ci, le capteur de direction du vent, en raison de la position zui haute de la station météorologique automatique, et l'ensemble d'un grand nombre de composants semi - conducteurs, est souvent dans les défaillances de foudre *; ③ le coup de foudre provoque une augmentation du potentiel. Provoquer une élévation du potentiel de la terre à proximité du point d'impact de la foudre directe, le potentiel élevé est introduit dans le circuit par la ligne de masse de l'appareil, provoquant des dommages aux composants du circuit;
④ invasion de lignes d'alimentation en courant alternatif. L'alimentation électrique de la station météorologique automatique est assurée par des lignes de transmission à basse tension qui, lorsqu'une ligne électrique est frappée par la foudre, sont introduites à l'intérieur de l'appareil par ondes progressives le long de la ligne de transmission, la rendant inutilisable ou endommagée. Lorsque la foudre frappe directement une ligne de transmission à moyenne et haute tension, la surtension générée est couplée au secondaire via un transformateur, créant une surtension de foudre sur la ligne à basse tension, tandis que l'induction électrostatique et l'induction électromagnétique de la foudre induisent une surtension sur la ligne de transmission à basse tension. Peut également causer des dommages à l'équipement. En raison de la connexion de la carte d'alimentation au courant alternatif, dans les statistiques des accidents de foudre sur les stations météorologiques automatiques dans la ville de Shantou et les régions sous juridiction, la carte d'alimentation est un équipement avec une probabilité de défaillance élevée. Au cours de deux mois consécutifs, deux coups de foudre puissants ont frappé le site d'observation du comté d'Australie du Sud *, et la carte d'alimentation du collecteur a également été endommagée.
II. Application de la technologie de protection contre la foudre de la station météorologique automatique
1, mise à la terre de protection contre la foudre
La mise à la terre de la protection contre la foudre est le premier lien technique de la technologie de protection contre la foudre, qu'il s'agisse de placer une foudre directe ou d'une foudre anti - induction, le courant de foudre doit être introduit dans la terre, ce qui signifie que pour le projet de protection contre la foudre fiable et stable, il faut installer un dispositif de mise à la terre stable et sécurisé. La mise à la terre de la station automatique doit utiliser un point de mise à la terre unique, la méthode de mise à la terre du réseau de terre commun, la valeur de résistance à la terre ≤ 4 Ω. La mise à la terre de travail et la mise à la terre de protection doivent être introduites dans le réseau de terre, la distance maintenue de la ligne de descente est > 5 m, assurez - vous que tout le réseau de terre est connecté au réseau de terre.
2, protection extérieure contre la foudre
Selon les exigences de la spécification, les stations météorologiques automatiques sont essentiellement situées sur des sites vides et sont vulnérables à la foudre, la protection contre la foudre extérieure des stations automatiques est directement liée à la sécurité du fonctionnement des stations automatiques. Anti - foudre direct flasher se compose d'éléments métalliques, ruban pare - foudre, paratonnerre et filet pare - foudre, etc. Les cellules solaires et les collecteurs dans la zone de plainshop sont protégés par des paratonnerres individuels. Les stations surveillées protègent également contre la foudre les bâtiments où se trouvent les salles de service. Les champs d'observation et les collecteurs, les lignes de communication, les capteurs et autres équipements extérieurs peuvent poser des paratonnerres sur des poteaux de vent, calculer leur portée de protection, et cette portée est strictement conforme aux exigences des spécifications techniques de protection contre la foudre. En particulier, il convient de noter que la tige de vent elle - même est une texture métallique, un canal de décharge très approprié pour la foudre. Si la conception et l'installation du réseau de sol érigé à l'extérieur ne sont pas raisonnables, cela causera tous les dommages au matériel d'observation s'il est frappé par la foudre. Par conséquent, assurez - vous que le dispositif de protection contre la foudre est correctement installé afin que la foudre puisse être introduite en douceur dans le sol.
3, protection contre la foudre interne
La protection contre la foudre dans ce domaine ne doit pas seulement prendre en compte la protection contre les mines à induction, car les mines à induction peuvent provoquer une surcharge de tension le long de la ligne sur les appareils électriques, se propager sur les appareils via des signaux d'information et des lignes d'alimentation, causant des pertes de foudre.
3.1 protection contre les surtensions induites par la foudre.
La plupart des pertes subies par les équipements électroniques et informatiques suite à la foudre sont dues à des surtensions induites par la foudre. Ces surtensions pénètrent à l'intérieur des composants électroniques, causant des dommages aux puces, aux interfaces ou aux lignes. Par conséquent, des dispositifs de protection contre la foudre de signalisation devraient être installés entre les lignes de signalisation et des mesures de protection à plusieurs niveaux devraient être appliquées. Assembler les modèles correspondants de foudre de signal dans les zones de transition de différents niveaux. Les lignes de réseau de stations automatiques doivent également être équipées de dispositifs anti - foudre, en particulier les collecteurs, les routeurs, les systèmes de transmission de signaux, etc. doivent être équipés de dispositifs de protection contre la foudre correspondants. Les communications par réseau informatique utilisent généralement l'accès à large bande (ADSL) à Internet pour transmettre des données. Installez le Parafoudre de signal correspondant selon différentes exigences, effectuez au moins une protection secondaire et effectuez le traitement de mise à la terre de l'équipement associé au système d'information informatique.
3.2 protection contre la foudre du système d'alimentation.
À l'heure actuelle, le système d'alimentation de l'équipement météorologique de plain - shop est généralement alimenté par le système TN - S ou TN - C - S, afin d'assurer une protection contre la foudre à plusieurs niveaux et d'empêcher l'intrusion de la foudre de causer des dommages au système de distribution et aux équipements connexes. Étape 1 installez 1 SPD d'alimentation de plus de 40 ka à la ligne d'entrée totale de l'alimentation. Étape 2 installez 1 SPD d'alimentation de 20 ka entre la ligne d'entrée de distribution de la salle des machines et l'UPS. Étape 3 installez 1 SPD d'alimentation de 10 ka à l'avant du collecteur, un pare - foudre à prise de courant est installé entre l'alimentation de chaque ordinateur et l'onduleur.
Iii. Analyse des perspectives de développement des travaux sur les techniques de protection contre les mines météorologiques
1. La technologie de protection contre la foudre météorologique avance dans la direction du développement de l'alerte précoce prévue
Étant donné que dans le processus de protection contre la foudre météorologique, il n'est pas possible d'éviter raisonnablement les attaques de foudre qui se produiront, que ce soit dans les événements ou après le contrôle, la protection contre la foudre météorologique en tant que technologie très importante pour la prévision ex ante, dans le développement futur de la technologie de mesure de la foudre et de l'amélioration de la technologie de prévision d'alerte précoce est une tendance inévitable.
2. La réforme continue et l'innovation dans le travail technique de protection contre la foudre météorologique
Le travail sur les techniques de protection contre les mines météorologiques ne peut pas se limiter aux résultats existants, les lacunes du passé doivent également être empruntées, ce n'est qu'en s'inspirant de l'histoire, qui est un miroir qui permet d'éviter de commettre les mêmes erreurs. Ce n'est qu'en brisant les limites existantes que l'on pourra mieux faire progresser le développement des techniques de protection contre la foudre météorologique. Sur la voie de la mise en œuvre du plan directeur, de la mise en œuvre hiérarchique, de la synergie ascendante et descendante de l'industrie météorologique, il est garanti que, verticalement et horizontalement, il est possible d'assurer un haut niveau d'uniformité et de circulation de la confiance, ainsi que la coordination des ressources dans tous Les aspects, afin d'atteindre véritablement un haut niveau d'ajustement et d'efficacité de travail, afin d'éviter les phénomènes de gaspillage causés par le travail répétitif.
Iv. Mot de fin
Pour la société moderne où les catastrophes météorologiques sont fréquentes, pour les régions individuelles où les catastrophes liées à la foudre sont plus fréquentes, comment faire progresser régulièrement les travaux de technologie de protection contre les mines météorologiques est un sujet important pour assurer la sécurité de la vie et des biens des personnes. Nous devrions saisir l'essentiel du travail de la technologie de protection contre la foudre météorologique, en accordant une attention suffisante au travail de la technologie de protection contre la foudre météorologique, en augmentant les investissements, en veillant à ce que le travail de protection contre la foudre soit effectué de manière scientifique et rationnelle, les intérêts de la société En tant que but, afin que la protection contre la foudre météorologique et même l'ensemble du Service de travail météorologique augmentent l'économie et favorisent le développement. Permettre au travail technique de protection contre la foudre météorologique de jouer pleinement son rôle et sa fonction.