Với việc thực hiện dự án xây dựng hệ thống quan sát khí quyển toàn diện, trạm thời tiết tự động là một bộ phận quan trọng của phát hiện khí quyển mặt đất, đã trở thành nguồn thông tin khí tượng để thực hiện dự báo chi tiết, dịch vụ ra quyết định khí tượng *. Môi trường địa lý xây dựng trạm khí tượng đa phần là trống trải nhô ra, thiết lập chống mìn và thiết lập chống mìn của bản thân đều rất yếu ớt, một khi gặp phải ảnh hưởng của sét đánh trực tiếp hoặc sét cảm ứng, tất sẽ tạo thành phá hoại hoặc tổn thất nhất định. Bài viết này nhằm phân tích nguyên nhân gây ra sét đánh và các phương pháp bảo vệ liên quan đến thiết bị quan sát tự động của trạm thời tiết thấp hơn một cách nông cạn từ quan điểm chống sét.

Giới thiệu:

Thiên tai sấm sét là thiên tai không thể tránh khỏi, trên trái đất sinh tồn của con người mỗi thời mỗi khắc đều có hoạt động sấm sét xảy ra. Bởi vậy, nắm vững quy luật phát sinh, phát triển của nó, áp dụng biện pháp phòng ngừa cần thiết là hết sức cần thiết. Mối đe dọa của sét đối với hệ thống thông tin và truyền thông là rất lớn, vai trò của nó trong hệ thống thông tin liên lạc và gây thiệt hại cho nó nói chung có 2 hình thức: một là sét cảm ứng gây thiệt hại cho thiết bị, hai là tác động trực tiếp lên thiết bị bằng dây kim loại hoặc các bộ phận kết nối gây thiệt hại cho nó. Thống kê cho thấy 30% thiệt hại cho thiết bị thông tin liên lạc là do sét. Bởi vậy, bố trí phương tiện phòng hộ sấm sét chuyên nghiệp mà toàn diện cho trạm tự động đã trở thành một công việc hết sức quan trọng.

I. Phân tích đặc điểm của bão tại trạm thời tiết tự động

1, cường độ quá áp sét

Theo dữ liệu thống kê, quá áp sét trên đường dây truyền tải điện áp thấp dưới 6 kV, dòng điện là 3 kA~10 kA. Quá áp sét cảm ứng trên đường dây thông tin liên lạc là khoảng 5 kV và dòng điện là vài trăm amps. Năm 1971, báo cáo nghiên cứu của Mỹ [AD722675] chỉ ra, máy tính điện tử khi cường độ cảm ứng từ đạt tới 7 × 10-8 T sẽ xuất hiện sai động tác, khi đạt tới 2,4 × 10-6 T sẽ xuất hiện hư hỏng vĩnh viễn. Hai con số này tương đương với kết quả gây ra bởi một dòng sét 100 kA ở 860 m và 83 m.

Bán kính của việc tạo ra hiệu ứng điện từ trên mặt đất gây nguy hiểm cho hệ thống thiết bị ống điện tử là khoảng 400 m~800 m; Đối với thiết bị bán dẫn là 800 m-1? B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2) Trên 000 m. Ví dụ, mỗi thiết bị điện tử của trạm thời tiết tự động cách điểm sét đánh 10 m~100 m, cường độ cảm biến từ do sét đánh dây điện là 0,6-2 × 10-5 T; cường độ cảm biến từ do sét đánh dây thông tin liên lạc là khoảng 107~106 T. Trước đây là đủ để làm cho thiết bị vi điện tử bị lỗi hoặc hư hỏng, sau này cũng có thể làm cho thiết bị tạo ra hành động sai, do đó cho thấy khả năng chống sét và xung điện từ của trạm thời tiết tự động kém, do đó, việc áp dụng các biện pháp bảo vệ chống sét cho trạm thời tiết tự động là rất cần thiết.

2, Phân tích đường xâm nhập sét

a) Đánh thẳng vào sấm sét. Một quả mìn trực tiếp đánh trực tiếp vào thiết bị trạm thời tiết tự động, gây ra thiệt hại một phần hoặc toàn bộ mạch của thiết bị thời tiết. Bởi vì trạm khí tượng tự động đều lắp đặt thiết bị tránh sét, cho nên tình huống này tương đối hiếm thấy. Trạm khí tượng tự động của thành phố Hồ Chí Minh và khu vực trực thuộc đều chưa từng xảy ra sự cố sét đánh này;

② Xung điện áp cao. Cảm ứng tĩnh điện từ sét và xung điện áp cao từ cảm ứng điện từ tạo ra điện áp cao từ vài nghìn đến vài chục nghìn volt trong các loại cáp khác nhau. Xuất hiện tình huống này, thông thường sẽ ảnh hưởng đến các cảm biến. Trong đó, cảm biến hướng gió là thiết bị có vị trí cao zui của trạm thời tiết tự động và tập hợp một lượng lớn linh kiện bán dẫn, thường là *; Sét đánh khiến điện thế tăng cao. Gây ra sự gia tăng tiềm năng mặt đất gần điểm sét đánh trực tiếp, tiềm năng cao được đưa vào mạch thông qua dây nối đất của thiết bị, gây ra thiệt hại cho các thành phần mạch;

Sự xâm nhập của đường dây điện xoay chiều. Nguồn cung cấp cho trạm thời tiết tự động được cung cấp bởi đường dây truyền tải điện áp thấp, khi bị sét đánh, nó được đưa vào thiết bị theo cách sóng đi dọc theo đường dây để vô hiệu hóa hoặc làm hỏng nó. Khi sét đánh trực tiếp vào đường dây truyền tải điện áp cao, quá điện áp được tạo ra thông qua máy biến áp được ghép nối với thứ cấp, quá điện áp sét được tạo ra trên đường dây điện áp thấp, đồng thời cảm ứng tĩnh điện và điện từ của sét trên đường dây truyền tải điện áp thấp cảm ứng quá điện áp cũng có thể gây thiệt hại cho thiết bị. Do kết nối của dải điện và AC, trong thống kê tai nạn sét đánh của các trạm thời tiết tự động ở TP. HCM và các khu vực trực thuộc, dải điện là một thiết bị có nhiều xác suất thất bại. Trong hai tháng liên tiếp xảy ra hai lần sét đánh mạnh trong khu vực quan sát của huyện Nam Úc, các bộ nguồn điện bên trong máy thu thập cũng bị đánh hỏng.

II. Ứng dụng công nghệ chống sét trạm thời tiết tự động

1, Chống sét nối đất

Chống sét nối đất là liên kết kỹ thuật hàng đầu của công nghệ chống sét, cho dù đó là sét đánh trực tiếp hay sét cảm ứng, cuối cùng phải đưa dòng điện sét vào đất, do đó có thể thấy, nếu dự án chống sét đáng tin cậy và ổn định, bạn phải thiết lập một thiết bị nối đất ổn định và đáng tin cậy. Việc nối đất của trạm tự động phải được thực hiện bằng cách sử dụng một điểm nối đất, chia sẻ phương pháp nối đất của mạng mặt đất, trở ngại nối đất ≤4Ω. Việc nối đất làm việc và nối đất bảo vệ phải được đưa vào lưới đất, khoảng cách duy trì với dây dẫn>5 m, đảm bảo toàn bộ lưới được kết nối với lưới đất.

2, Chống sét bên ngoài

Theo yêu cầu của quy phạm, trạm khí tượng tự động cơ bản đều được đặt trên sân trống, rất dễ bị sét đánh tập kích, phòng hộ sét bên ngoài trạm tự động có đúng chỗ hay không trực tiếp liên quan đến an toàn vận hành của trạm tự động. Bộ nối sét chống sét trực tiếp bao gồm các thành phần kim loại, dải thu lôi, cột thu lôi và lưới thu lôi, v.v. Các tế bào năng lượng mặt trời và các bộ sưu tập trong khu vực cửa hàng Plain được bảo vệ bằng các cột thu lôi riêng biệt. Trạm có người trực còn phải tiến hành phòng hộ sấm sét đối với kiến trúc phòng trực ban. Các khu vực quan sát và thu thập, đường dây liên lạc, cảm biến và các thiết bị ngoài trời khác có thể giả định cột thu lôi trên thanh gió, tính toán phạm vi bảo vệ của chúng và phạm vi này phải tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu kỹ thuật chống sét. Nhất là phải chú ý chính là, bản thân phong can là tính chất kim loại, là thông đạo tiết phóng lôi điện thập phần thích hợp. Nếu thiết kế và lắp đặt mạng lưới mặt đất ngoài trời không hợp lý, nó sẽ gây ra thiệt hại toàn bộ thiết bị quan sát nếu bị sét đánh. Vì vậy, hãy chắc chắn rằng thiết bị chống sét được lắp đặt đúng cách để sét có thể được đưa vào lòng đất một cách trơn tru.

3, Chống sét bên trong

Bảo vệ chống sét trong lĩnh vực này không chỉ phải xem xét việc bảo vệ chống sét cảm ứng, vì sét cảm ứng sẽ gây quá tải điện áp dọc theo đường dây cho thiết bị điện, truyền đến thiết bị thông qua tín hiệu thông tin và đường dây điện, gây ra thiệt hại do sét đánh.

3. 1 Bảo vệ cảm ứng sấm sét.

Hầu hết các thiệt hại mà các thiết bị điện tử và thông tin nhận được sau khi bị sét đánh là do điện áp tăng cảm ứng sét. Những sự gia tăng này đi vào bên trong các linh kiện điện tử, gây ra thiệt hại cho chip, giao diện hoặc đường dây. Do đó, thiết bị chống sét tín hiệu nên được lắp đặt giữa các đường tín hiệu và các biện pháp bảo vệ đa cấp nên được áp dụng. Lắp ráp thiết bị chống sét tín hiệu phù hợp với các mô hình ở các vùng chuyển tiếp khác nhau. Đường dây mạng trạm tự động cũng nên được lắp đặt thiết bị chống sét, đặc biệt là bộ thu thập, bộ định tuyến, hệ thống truyền tín hiệu và các thiết bị bảo vệ sét tương ứng. Thông tin liên lạc mạng máy tính thường sử dụng băng thông rộng (ADSL) để truy cập Internet và truyền dữ liệu. Theo các yêu cầu khác nhau cài đặt thiết bị chống sét tín hiệu tương ứng, ít nhất là bảo vệ thứ cấp và làm tốt việc xử lý nối đất của các thiết bị liên quan đến hệ thống thông tin máy tính.

3.2 Bảo vệ chống sét cho hệ thống điện.

Hiện nay, hệ thống cung cấp điện cho các thiết bị thời tiết của cửa hàng Pranlan thường sử dụng hệ thống cung cấp điện TN-S hoặc TN-C-S, để bảo vệ chống sét đa cấp, ngăn chặn sự xâm nhập của sét gây ra thiệt hại cho hệ thống phân phối điện và các thiết bị liên quan. Giai đoạn 1 lắp đặt 1 SPD cung cấp điện trên 40 kA tại tổng nguồn cung cấp điện. Giai đoạn 2 cài đặt 1 SPD cung cấp điện 20 kA giữa đầu vào phân phối phòng máy và UPS. Giai đoạn 3 lắp đặt 1 SPD nguồn 10 kA ở đầu trước của bộ thu và một bộ chống sét kiểu ổ cắm giữa mỗi nguồn điện máy tính và UPS.

Ký hợp đồng cung cấp Phần mềm tính toán định lượng rủi ro ngoài khơi – Safeti Offshore cho Trung tâm nghiên cứu và phát triển An toàn và Môi trường Dầu khí (CPSE) (

1. Công nghệ chống sét thời tiết trong việc dự đoán hướng phát triển của cảnh báo sớm

Bởi vì trong quá trình tiến hành bảo vệ chống sét khí tượng, cả trong sự kiện và kiểm soát sau đó, không thể so sánh với việc tránh hợp lý các cuộc tấn công sét sắp xảy ra trước đó, bảo vệ chống sét khí tượng là một công nghệ rất quan trọng để dự đoán trước, trong sự phát triển trong tương lai đối với công nghệ đo lường sét và cải thiện công nghệ dự báo cảnh báo sớm là xu hướng tất yếu.

2. Cải cách liên tục và đổi mới công nghệ chống sét khí tượng

Công tác kỹ thuật phòng chống mìn khí tượng không thể giới hạn ở thành quả hiện có, chỗ thiếu sót trước kia cũng phải tham khảo, chỉ có tham khảo lịch sử mới có thể tiến lên tốt hơn, lịch sử chính là một mặt gương, có thể khiến người ta tránh phạm sai lầm tương tự như giai đoạn trước. Chỉ có phá vỡ tính hạn chế hiện có mới có thể thúc đẩy tốt hơn sự phát triển của công tác công nghệ phòng ngừa khí tượng. Trên con đường thực hiện quy hoạch tổng thể, thực hiện phân tầng, hiệp đồng trên và dưới của ngành khí tượng, đảm bảo rằng bất kể theo chiều dọc hay chiều ngang, nó có thể đảm bảo sự thống nhất và lưu thông cao độ về độ tin cậy, cũng có thể phối hợp các nguồn lực trên tất cả các khía cạnh, thực sự đạt được sự hợp tác và hiệu quả làm việc cao, để tránh xuất hiện hiện tượng lãng phí do công việc lặp đi lặp lại.

IV. Kết luận

Đối với xã hội hiện đại, nơi thiên tai khí tượng xảy ra thường xuyên, đối với các khu vực riêng lẻ xảy ra nhiều thiên tai sấm sét, làm thế nào để thúc đẩy vững chắc công tác kỹ thuật chống sét khí tượng là một chủ đề quan trọng để đảm bảo an toàn tính mạng và tài sản của người dân. Chúng ta nên nắm bắt những điểm chính của công tác công nghệ chống mìn khí tượng trong điều kiện coi trọng đầy đủ công tác công nghệ chống mìn khí tượng, tăng cường đầu tư, bảo đảm công tác chống mìn được tiến hành một cách khoa học và hợp lý, lợi ích xã hội là mục đích, để công tác chống mìn khí tượng thậm chí là toàn bộ công tác khí tượng phục vụ tăng trưởng kinh tế, thúc đẩy phát triển. Để công tác kỹ thuật chống sét khí tượng có thể phát huy đầy đủ vai trò và chức năng cần thiết.