Технология молниезащиты в эпоху электронной информации
После 1970-х годов, в связи с развитием электронных информационных и аэрокосмических технологий, широким применением технологий интеграции полупроводников и технологий микроэлектроники, электромагнитные помехи молний и опасности грозовых импульсов стали все более и более серьезными. Таким образом, технологии молниезащиты постепенно переходят от эпохи электричества к эпохе электронной информации. Основное назначение молниезащиты в век электронной информации проявляется в следующих аспектах.
(1) Не допускайте попадания молнии непосредственно в конструкции, вызывая электрические, тепловые и механические воздействия.
(2) Не допускайте попадания молнии в конструкции в виде молниевых волн через металлические провода или металлические трубы, ставя под угрозу личную безопасность внутри помещений и разрушая оборудование.
(3) Чтобы предотвратить молнию, вызванную грозой, сильный импульсный ток нейтрализует заряд в облаке с землей, что вызывает сильное изменение электростатического поля, вызывая высокий потенциал, создаваемый зарядом, противоположным знаку пилотного канала. наводиться на близлежащие проводники электронного оборудования и опасности в легковоспламеняющихся и взрывоопасных местах.
(4) Предотвратите опасность индукции электромагнитного поля молнии. Когда ток молнии изменяется от нуля до десятков тысяч ампер в течение микросекунды, в окружающем пространстве генерируется кратковременное сильное электромагнитное поле, и наведенная электродвижущая сила на линии причинит вред; в то же время Молния может излучать от чрезвычайно низких частот в несколько герц до сверхвысоких частот в несколько гигагерц. Когда защищаемый объект находится рядом с молнией, на него в основном влияет электростатическая индукция; когда защищаемое поле находится далеко от молнии, на него в основном влияет электромагнитная индукция. Воздействие радиации может варьироваться от помех в радиосвязи, таких как сигнальные линии и антенны, до повреждения оборудования, возникновения искр в легковоспламеняющихся и взрывоопасных местах и даже взрывов.
Методы молниезащиты в эпоху электронной информации в основном включают шунтирование и разрядку тока молнии и блокировку проникновения грозовой волны, а также средства экранирующей защиты, эквипотенциальные и другие технологии молниезащиты и их комплексное применение.
Человеку до сих пор невозможно полностью контролировать молнию, но после длительных исследований и практики было накоплено много знаний и опыта в области молниезащиты, а также сформирован ряд эффективных методов и технологий молниезащиты. Он имеет универсальное руководящее значение для отрасли в плане эффективного предотвращения грозовых катастроф.
1. Молниеносный прием
Молниеотключение означает, что молния (прямой удар молнии) в определенном диапазоне не может выбирать канал разряда произвольно, а может только отдавать энергию в землю согласно системе молниезащиты и заранее спроектированным людьми заранее предписанным каналам. Устройство, используемое для приема молнии, называется молниеотводом. В национальном стандарте «Правила проектирования молниезащиты зданий» указано, что громоотводы, молниеотводы (линии) и молниесети представляют собой устройства, непосредственно воспринимающие удары молнии, называемые в совокупности грозоприемниками.
При молниезащите снаружи здания после подключения молнии к молниеотводу сильный ток молнии просачивается в землю через указанный канал, что может эффективно предотвратить повреждение самого здания током молнии; В то же время, в процессе утечки после получения молнии, обратите внимание на индукцию молниезащиты. Внешнее экранирование предотвращает причинение вреда людям или объектам, находящимся поблизости, сильными электромагнитными полями, создаваемыми токами молнии. Индукция молнии также может привести к повреждению электронного и электрического оборудования и людей внутри здания. Поэтому перед линиями электронного и электрического оборудования следует установить сетевой фильтр, чтобы предотвратить разрушение оборудования вдоль линии из-за переходного перенапряжения.
В 20 веке люди начали осознавать опасность индукции молнии. В 1914 году немец В. Петерсон выдвинул теорию заземления молниезащитной линии (молниеотвода) молниезащиты; позже американцы Ф. В. Пик и У. В. Льюис также поняли, что угроза линиям электропередачи исходит не только от прямых ударов молнии, но и от индукции молнии. Лишь в конце 1930-х годов люди пришли к единому мнению: молниеотводы, соответствующие линиям электропередачи напряжением выше 100 кВ, являются основным средством защиты от прямых ударов молнии, а их функции аналогичны громоотводам.
Молниеотводящие полосы представляют собой установку металлических полос на парапете вокруг крыши плоских крыш или конька и карниза скатных крыш в качестве молниеотводящих устройств, а хорошее соединение их с землей может обеспечить лучший молниезащитный эффект.
Сеть молниеотвода подразумевает использование армированной сетки в железобетонной конструкции для молниезащиты. При необходимости может быть добавлена вспомогательная молниеотводная сеть. Поэтому сеть молниезащиты также называется скрытой сетью молниеотвода.
2. Выравнивание давления
Когда молниеотвод улавливает молнию, токоотвод немедленно поднимается до высокого потенциала, что приводит к боковому разряду проводников вокруг молниезащитного устройства, которые все еще находятся под низким потенциалом, повышая его потенциал и причиняя вред персоналу и оборудованию. . Чтобы уменьшить риск пробоя; Самый простой способ — использовать выравнивающее напряжение кольцо: эквипотенциально соединить проводники с низким потенциалом на всем протяжении до заземляющего устройства. Если расстояние между металлическими объектами, электрическими устройствами и электронным оборудованием и проводниками системы молниезащиты, особенно устройства молниезащиты, не может отвечать установленным требованиям безопасности, их следует эквипотенциально соединить с устройством молниезащиты проводами. Таким образом, при прохождении тока молнии между проводящими частями не возникает вредной разности потенциалов и не возникает бокового разряда. Идеальное эквипотенциальное соединение также может предотвратить контратаку, вызванную повышением потенциала земли, вызванным попаданием тока молнии в землю.
3. Заземление
Молниезащитное заземление предназначено для отвода энергии молнии, попавшей в молниезащитное устройство, в землю. Хорошее заземление может эффективно снизить напряжение на токоотводе и избежать контратаки. В прошлом некоторые правила требовали отдельного заземления электронного оборудования, чтобы предотвратить влияние паразитного или переходного тока в электросети на нормальную работу оборудования. До 1990-х годов коммуникационное и навигационное оборудование представляло собой в основном электронные ламповые устройства, использующие аналоговую связь, которая была особенно чувствительна к помехам. Чтобы противостоять помехам, в коммуникационном и навигационном оборудовании используется метод отделения источника питания от земли связи. В настоящее время в области молниезащиты отдельное заземление не пропагандируется. Отдельное заземление не рекомендуется в стандартах IEC и стандартах ITU, а американский стандарт IEEE Std1100-1992 не рекомендует использовать какой-либо так называемый отдельный, независимый, компьютерный, электронный или другой заземляющий орган как часть заземляющего проводника оборудования. Развязка. Заземление – это самое основное звено в системе молниезащиты. Если заземление плохое, молниезащитный эффект всех мер молниезащиты не будет проявлен.
4. Диверсия
Шунтирование заключается в включении сетевых фильтров параллельно между всеми линиями, идущими извне (в том числе линиями электропередачи, телефонными линиями, сигнальными линиями, антенными фидерами и т.п.) и линией заземления. При попадании волны перенапряжения, образующейся на линиях, в помещение или оборудование по этим линиям сопротивление сетевого фильтра внезапно падает до низкого значения, близкого к короткому замыканию, и ток молнии шунтируется на землю.
При использовании молниезащитного мероприятия шунтирования особое внимание следует уделить выбору рабочих параметров УЗИП, поскольку установка дополнительных устройств повлияет на работоспособность устройства молниезащиты. Например, подключение устройства защиты от перенапряжения сигнала не должно влиять на скорость передачи системы; потери антенно-фидерного фильтра в полосе пропускания должны быть как можно меньшими; если он используется на направленном оборудовании, он должен не вызывать ошибок позиционирования.
5. Щит
Экранирование заключается в использовании проводников, таких как металлические сетки, фольга, оболочки и трубы, для экранирования защищаемых объектов и предотвращения проникновения электромагнитных полей молнии из космоса.
Защита от перегрузки means that when the overvoltage formed in response to the lightning current hitting the transmission line propagates on the line in thunderstorm days, the transient overvoltage can be limited by the nonlinear element in the surge protector and the surge current Leak into the earth respectively, so that electronic and electrical equipment can be protected.
7. Уклонение
Избежание означает, что при наступлении грозы необходимо отключить работающее оборудование, перекрыть входную линию тока, а антенну и фидер подключить к заземляющему устройству. Для успешного предотвращения молний необходима надежная система обнаружения и раннего предупреждения молний, а при выборе места следует избегать особых мест, подверженных ударам молний.
Вышеуказанные методы молниезащиты должны выбираться гибко с учетом законов местного грозозащиты.
Добро пожаловать, чтобы продолжить узнавать больше о молниезащите
