徐丹軍 李 凱
雷電是自然界中的一種靜電放電,我國的春夏季節(jié)多發(fā)生雷電,每年都有雷擊傷害的報道。水文測站工作的主汛期,又是雷電高發(fā)期,保證水文測站儀器設備、人員安全,是保證水文測驗順利完成,提高測報成果質(zhì)量的基本條件,。隨著水文現(xiàn)代化的逐步深入,各種類型的電測儀器、計算機、常用家電不斷配備各水文測站,用電安全,防雷擊不斷引起大家的重視。
一.防雷的分類
1.直擊雷,雷電云之間或雷電云對地放電的現(xiàn)象。由于其雷電云放電電壓極高,電流很大。被直接擊中損失,損壞極很大,但被擊中機率小。
2.感應雷,雷電云之間或雷電云對地放電,在附近的架空線路、埋地線路、金屬管線上產(chǎn)生的較高感應電壓。感應雷對弱電子和微電子產(chǎn)品(水文自動測報儀器變頻設備、計算機、電視機等)極易造成損壞。據(jù)統(tǒng)計資料顯示,微電子設備遭雷擊損壞80%以上為感應雷擊所為。
3.過電壓現(xiàn)象,過電壓現(xiàn)象大都由防直接雷擊而裝置引雷,接閃器在接閃后,因接地后使地網(wǎng)電網(wǎng)電位上升而引起,共分為
(1)直擊雷經(jīng)接閃器直接入地,地電網(wǎng)電上升,使微電子設備造成“地電位電壓反擊”
。2)接閃電流入地,在引下線周圍形成強磁場,使引下線附近電子設立感應過電壓。
。3)高層建筑物、計算機和房點源線、通話線等在建筑物外受直接雷,感應雷加載的雷電壓沿線竄入設備。
二.防雷器的原理
目前,通常使用的是半導體元件器的壓敏電阻式的過壓保護元件,其控制=極管PN結的“摻雜濃度”,用兩個反向相串的二極管,利用二極管的單向?qū)щ娦,阻止雷電加載到電器線路上。
水文測站的防雷措施
水文測站的現(xiàn)代化建設,水文測站用電器的不斷增多,防雷的范圍不斷延伸、擴大,其可分為以下幾個部分
。ㄒ唬┧臏y站辦公樓、纜道設備、自動測報設備儀器天線等的防雷措施。
大部分水文測站的自動測報儀器天線安裝在辦公樓頂,為防止直擊雷損壞,必須在樓頂安裝避雷針,并且要保證避雷針的安裝高度,防雷范圍要能夠覆蓋整個辦公區(qū)域。
纜道設備在纜道支架、塔頂必須安裝避雷針,電動纜道并且要安裝架空避雷線。
(二)測站計算機室,自動測報儀器的防雷措施
計算機室防雷
1)在機房的配電屏低壓輸出端加裝防雷器,作為一級保護。
2)以及配電屏(箱)加防淚器作電源的二級保護
3)計算機前端插座和不間斷電源加防雷器作為電源三極保護。自動測報設備、纜道控制部分在電源側用三級浪涌保護器、電子設備電源供電使用隔離變壓器,重要的微電子設備(變頻器、傳感器等)用金屬屏蔽盒;信號線,電源線非室內(nèi)部分金屬管埋地敷設。發(fā)生雷電時,及時拔掉外接電話線、有線電視線等。
三.接地系統(tǒng)
接地系統(tǒng)是防雷效果好壞的重要部分,水文測站接地系統(tǒng)主要有
使用電力安全標準TN—C—S制,即“三相五線”制,三大一地一PE線,在電力部門進戶線地線上再接入地PE線,并將各微電子設備地線與之相連。
1)接地網(wǎng)分開,將防擊雷的接地網(wǎng)與防感應雷的接地網(wǎng)分開,并保持一定的距離。
2)接地設置的鋪設,采用扁鋼4*40mm三根長25m焊接,使各扁鋼間距在5~6m,埋深60cm以上與基地引線焊接,接地電阻一般為4—10歐,如接地電阻不理想,而在扁鋼附近加食鹽2kg以減少電阻(鹽水為良導體)
經(jīng)過以上處理的水文測站,防雷效果良好。水文測站的資料質(zhì)量、報汛質(zhì)量將會得到極大的保證。