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雷電預(yù)警系統(tǒng)項(xiàng)目技術(shù)方案-點(diǎn)擊獲取-易造防雷

發(fā)布時(shí)間:2023-12-31 瀏覽量：1273 作者：易造科技-小古

自然界每年都有幾百萬次閃電。雷電災(zāi)害是“聯(lián)合國國際減災(zāi)十年”公布的最嚴(yán)重的十種自然災(zāi)害之一。最新統(tǒng)計(jì)資料表明，雷電造成的損失已經(jīng)上升到自然災(zāi)害的第三位。全球每年因雷擊造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失不計(jì)其數(shù)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國每年因雷擊以及雷擊負(fù)效應(yīng)造成的人員傷亡達(dá)3000～4000人，財(cái)產(chǎn)損失在50億元到100億元人民幣。

雷電災(zāi)害所涉及的范圍幾乎遍布各行各業(yè)?，F(xiàn)代電子技術(shù)的高速發(fā)展，帶來的負(fù)效應(yīng)之一就是其抗雷擊浪涌能力的降低。以大規(guī)模集成電路為核心組件的測量、監(jiān)控、保護(hù)、通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)電子設(shè)備廣泛運(yùn)用于電力、航空、國防、通信、廣電、金融、交通、石化、醫(yī)療以及其它現(xiàn)代生活的各個(gè)領(lǐng)域，以大型CMOS集成元件組成的這些電子設(shè)備普遍存在著對暫態(tài)過電壓、過電流耐受能力較弱的缺點(diǎn)，暫態(tài)過電壓不僅會造成電子設(shè)備產(chǎn)生誤操作，也會造成更大的直接經(jīng)濟(jì)損失和廣泛的社會影響。

雷電預(yù)警系統(tǒng)是目前公認(rèn)的能大幅降低雷擊傷亡與災(zāi)害最有效的措施之一，雷電預(yù)警系統(tǒng)能及時(shí)、準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)當(dāng)?shù)乩讚艋顒忧闆r，為企業(yè)的安全生產(chǎn)管理提供科學(xué)的依據(jù)；雷電預(yù)警系統(tǒng)的防雷作用，已經(jīng)被廣泛認(rèn)可，成為能大幅減少重大雷擊事故的科學(xué)措施。

什么是“雷電預(yù)警系統(tǒng)”？

基本定義：能在雷擊發(fā)生前的5~30分鐘左右發(fā)出警告訊號的設(shè)備。

IEC62793認(rèn)為，“雷電預(yù)警”主要有三個(gè)方面的作用：

? 提醒野外作業(yè)人員及時(shí)停止火暫停室外作業(yè)，進(jìn)入安全地帶避雷，防止雷擊傷害；

? 對某些可能造成重大危害的作業(yè)，雷擊前及時(shí)采取適當(dāng)措施，防止重大雷擊事故發(fā)生。比如：易燃易爆場所的室外作業(yè)，此時(shí)必須停止或暫停；

? 采取自動分合閘系統(tǒng)使供電線路隔離雷電，對一些重要設(shè)備或不可中斷的有價(jià)值的服務(wù)提供保護(hù)。

3.2 雷電預(yù)警系統(tǒng)的基本原理

眾所周知，靜電場是由電荷建立的，雷暴的發(fā)生來源于雷雨云內(nèi)部的電荷累積；這意味著只要能夠準(zhǔn)確檢測空間靜電場的變化，就可以間接了解雷雨云電荷累積的情況。根據(jù)多年來世界各地所記錄的相關(guān)氣象資料表明，雷暴的發(fā)生需要一定條件，并且具有規(guī)律性：以在平地距地面約1.5m處設(shè)立的檢測點(diǎn)為例，在一個(gè)無云天氣檢測到的平均場強(qiáng)約為250V/m，而當(dāng)場強(qiáng)檢測值達(dá)到2KV/m以上時(shí)，通常意味著該地點(diǎn)上方雷雨云已經(jīng)產(chǎn)生；如果場強(qiáng)持續(xù)增大至4kV/m，發(fā)生雷暴現(xiàn)象的可能性就將超過90%；雷暴發(fā)生時(shí)，場強(qiáng)會增大至14KV/m以上。一般情況下，獨(dú)立雷雨云或雷雨云群的產(chǎn)生需要至少約20分鐘?；谏鲜鲈碓O(shè)計(jì)的高性能雷暴預(yù)警系統(tǒng)，它能夠?qū)崟r(shí)檢測其所在位置的靜電場場強(qiáng)變化，然后反映在輸出結(jié)果中并與預(yù)設(shè)的三個(gè)場強(qiáng)門限相比較，以確定警報(bào)等級。這樣，在第一次閃電前，就已經(jīng)探測到雷暴發(fā)生的可能性，并且迅速發(fā)出雷暴預(yù)警信息。由于雷雨云電場的自身建立存在客觀規(guī)律，實(shí)際上大氣電場檢測儀所檢測到的是一個(gè)較大范圍的場強(qiáng)變化，在通常情況下，系統(tǒng)的檢測半徑在10–20km范圍。

當(dāng)雷云形成或靠近的時(shí)候，對地靜電場的電場強(qiáng)度會呈現(xiàn)顯著變化特征。如圖所示：

雷電預(yù)警系統(tǒng)采用大氣電場偵測儀運(yùn)用測量環(huán)境靜電場的原理來對雷云進(jìn)行偵測分析。在任何時(shí)候，系統(tǒng)都可以根據(jù)對環(huán)境靜電場的變化來偵測20公里以內(nèi)靠近的雷雨云。當(dāng)靜電場的電場強(qiáng)度逐漸升高的時(shí)候，這就意味著在測量區(qū)域范圍很可能出現(xiàn)雷電。

ESDS 3.0 能夠探測到可能產(chǎn)生雷擊的雷云電場。大氣電場中的場強(qiáng)將會被一組相關(guān)數(shù)據(jù)修正，將探測頭所在地的具體情況對預(yù)測的影響計(jì)算在內(nèi)，然后反映在輸出結(jié)果中并與三個(gè)場強(qiáng)門限相比較，以確定警報(bào)等級。

一般我們用以下三個(gè)場強(qiáng)閥值來界定警報(bào)等級：

1級警報(bào):默認(rèn)的閥值為2kV/m,此時(shí)雷暴正在形成，對雷暴的初始活動進(jìn)行報(bào)警；

2級警報(bào): 默認(rèn)的閥值為4kV/m,此時(shí)雷暴正逐漸逼近，對正在接近的雷暴或在本地生成的雷暴進(jìn)行報(bào)警，一般提前時(shí)效為5-20分鐘；

3級警報(bào): 默認(rèn)的閥值為6kV/m,雷暴即將發(fā)生，對即將在監(jiān)測地發(fā)生的雷擊進(jìn)行報(bào)警，此時(shí)雷電隨時(shí)發(fā)生；

雷電預(yù)警系統(tǒng).png

-End-

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