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高速公路氣象監測站:防雷保護設計,有效防止雷電幹擾

2024-12-18新聞

型號: TH-GQX8 ,物聯網一體化器材,雲境天合支持客製服務】 高速公路氣象監測站作為智能交通系統的重要組成部份,承擔著即時監測和預警高速公路沿線氣象變化的重任。然而,由於其通常安裝在空曠的野外,且器材高度較高,極易成為雷電襲擊的目標。因此,防雷保護設計對於確保氣象監測站的穩定執行和保障交通安全至關重要。

一、雷電對氣象監測站的威脅

雷電是一種自然現象,其強大的電流和電磁場對電子器材具有極大的破壞力。對於高速公路氣象監測站來說,雷電的威脅主要來自以下幾個方面:

  1. 直擊雷 :雷電直接擊中監測站的器材或建築物,造成器材損壞或人員傷亡。

  2. 雷電波侵入 :雷電波透過電源線、訊號線等金屬導線侵入器材內部,造成器材損壞或數據遺失。

  3. 雷電感應 :當雷電擊中附近物體時,會在周圍產生強大的電磁場,導致監測站器材內的電子元件受損。

二、防雷保護設計的必要性

鑒於雷電對氣象監測站的嚴重威脅,防雷保護設計顯得尤為重要。有效的防雷保護設計不僅可以減少雷電對器材的直接破壞,還能防止雷電波和雷電感應對器材內部電路的幹擾,確保監測數據的準確性和穩定性。

三、防雷保護設計的具體措施

  1. 前端器材的防雷保護

  • 接閃器(避雷針) :在氣象監測站頂部安裝接閃器,將其與地下防雷接地裝置連線,以引導雷電電流安全入地。

  • 路線防雷 :在電源線、訊號線等進入監測站前,安裝合適的避雷器,如電源防雷器、訊號防雷器等,以阻擋雷電波沿路線侵入。

  • 傳輸路線的防雷保護

  • 金屬遮蔽 :采用帶遮蔽層的線纜或線纜穿鋼管埋地敷設,利用金屬遮蔽體來阻擋和衰減雷電波對器材的幹擾。

  • 接地保護 :在傳輸路線進入監測站前,將線纜的金屬外皮、鋼管等與防雷接地裝置相連,形成等電位連線,防止電位差對器材造成損害。

  • 監控中心的防雷保護

  • 電源系統防雷 :在監控中心的電源入口處安裝多級防雷保護器,如電源防雷箱、電源防雷插座等,以阻擋雷電波透過電源線進入監控中心。

  • 訊號系統防雷 :在訊號線進入監控中心前,安裝訊號防雷器,如影片訊號防雷器、網絡訊號防雷器等,以保護監控器材免受雷電波的幹擾。

  • 等電位連線 :在監控室內設定等電位連線母線或金屬板,將各種金屬管線、器材外殼等與等電位連線母線相連,以消除電位差對器材的影響。

  • 接地系統的設計與施工

  • 接地材料的選擇 :選擇耐腐蝕、導電效能良好的接地材料,如銅包鋼接地極等。

  • 接地網的形狀與深度 :根據土壤電阻率等因素,合理設計接地網的形狀和深度,確保接地電阻滿足要求。

  • 接地極的埋設與連線 :嚴格按照設計要求進行接地極的埋設和連線,保證接地系統的完整性和可靠性。

  • 智能防雷系統的建立

  • 雷電監測器材 :安裝雷電監測器材,如大氣電場儀、雷電定位系統等,即時監測雷電活動情況。

  • 智能控制系統 :將防雷器材與監測器材進行聯動,當監測到雷電臨近或發生雷擊時,系統能夠自動采取相應的防護措施,如切斷易受雷擊器材的電源或訊號連線。