徐丹军 李 凯
雷电是自然界中的一种静电放电,我国的春夏季节多发生雷电,每年都有雷击伤害的报道。水文测站工作的主汛期,又是雷电高发期,保证水文测站仪器设备、人员安全,是保证水文测验顺利完成,提高测报成果质量的基本条件,。随着水文现代化的逐步深入,各种类型的电测仪器、计算机、常用家电不断配备各水文测站,用电安全,防雷击不断引起大家的重视。
一.防雷的分类
1.直击雷,雷电云之间或雷电云对地放电的现象。由于其雷电云放电电压极高,电流很大。被直接击中损失,损坏极很大,但被击中机率小。
2.感应雷,雷电云之间或雷电云对地放电,在附近的架空线路、埋地线路、金属管线上产生的较高感应电压。感应雷对弱电子和微电子产品(水文自动测报仪器变频设备、计算机、电视机等)极易造成损坏。据统计资料显示,微电子设备遭雷击损坏80%以上为感应雷击所为。
3.过电压现象,过电压现象大都由防直接雷击而装置引雷,接闪器在接闪后,因接地后使地网电网电位上升而引起,共分为
(1)直击雷经接闪器直接入地,地电网电上升,使微电子设备造成“地电位电压反击”
(2)接闪电流入地,在引下线周围形成强磁场,使引下线附近电子设立感应过电压。
(3)高层建筑物、计算机和房点源线、通话线等在建筑物外受直接雷,感应雷加载的雷电压沿线窜入设备。
二.防雷器的原理
目前,通常使用的是半导体元件器的压敏电阻式的过压保护元件,其控制=极管PN结的“掺杂浓度”,用两个反向相串的二极管,利用二极管的单向导电性,阻止雷电加载到电器线路上。
水文测站的防雷措施
水文测站的现代化建设,水文测站用电器的不断增多,防雷的范围不断延伸、扩大,其可分为以下几个部分
(一)水文测站办公楼、缆道设备、自动测报设备仪器天线等的防雷措施。
大部分水文测站的自动测报仪器天线安装在办公楼顶,为防止直击雷损坏,必须在楼顶安装避雷针,并且要保证避雷针的安装高度,防雷范围要能够覆盖整个办公区域。
缆道设备在缆道支架、塔顶必须安装避雷针,电动缆道并且要安装架空避雷线。
(二)测站计算机室,自动测报仪器的防雷措施
计算机室防雷
1)在机房的配电屏低压输出端加装防雷器,作为一级保护。
2)以及配电屏(箱)加防泪器作电源的二级保护
3)计算机前端插座和不间断电源加防雷器作为电源三极保护。自动测报设备、缆道控制部分在电源侧用三级浪涌保护器、电子设备电源供电使用隔离变压器,重要的微电子设备(变频器、传感器等)用金属屏蔽盒;信号线,电源线非室内部分金属管埋地敷设。发生雷电时,及时拔掉外接电话线、有线电视线等。
三.接地系统
接地系统是防雷效果好坏的重要部分,水文测站接地系统主要有
使用电力安全标准TN—C—S制,即“三相五线”制,三大一地一PE线,在电力部门进户线地线上再接入地PE线,并将各微电子设备地线与之相连。
1)接地网分开,将防击雷的接地网与防感应雷的接地网分开,并保持一定的距离。
2)接地设置的铺设,采用扁钢4*40mm三根长25m焊接,使各扁钢间距在5~6m,埋深60cm以上与基地引线焊接,接地电阻一般为4—10欧,如接地电阻不理想,而在扁钢附近加食盐2kg以减少电阻(盐水为良导体)
经过以上处理的水文测站,防雷效果良好。水文测站的资料质量、报汛质量将会得到极大的保证。