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雷電預警系統項目技術方案-點擊獲取-易造防雷

發布時間:2023-12-31 瀏覽量：1952 作者：易造科技-小古

自然界每年都有幾百萬次閃電。雷電災害是“聯合國國際減災十年”公布的最嚴重的十種自然災害之一。最新統計資料表明，雷電造成的損失已經上升到自然災害的第三位。全球每年因雷擊造成人員傷亡、財產損失不計其數。據不完全統計，我國每年因雷擊以及雷擊負效應造成的人員傷亡達3000～4000人，財產損失在50億元到100億元人民幣。

雷電災害所涉及的范圍幾乎遍布各行各業。現代電子技術的高速發展，帶來的負效應之一就是其抗雷擊浪涌能力的降低。以大規模集成電路為核心組件的測量、監控、保護、通信、計算機網絡等先進電子設備廣泛運用于電力、航空、國防、通信、廣電、金融、交通、石化、醫療以及其它現代生活的各個領域，以大型CMOS集成元件組成的這些電子設備普遍存在著對暫態過電壓、過電流耐受能力較弱的缺點，暫態過電壓不僅會造成電子設備產生誤操作，也會造成更大的直接經濟損失和廣泛的社會影響。

雷電預警系統是目前公認的能大幅降低雷擊傷亡與災害最有效的措施之一，雷電預警系統能及時、準確地預報當地雷擊活動情況，為企業的安全生產管理提供科學的依據；雷電預警系統的防雷作用，已經被廣泛認可，成為能大幅減少重大雷擊事故的科學措施。

什么是“雷電預警系統”？

基本定義：能在雷擊發生前的5~30分鐘左右發出警告訊號的設備。

IEC62793認為，“雷電預警”主要有三個方面的作用：

? 提醒野外作業人員及時停止火暫停室外作業，進入安全地帶避雷，防止雷擊傷害；

? 對某些可能造成重大危害的作業，雷擊前及時采取適當措施，防止重大雷擊事故發生。比如：易燃易爆場所的室外作業，此時必須停止或暫停；

? 采取自動分合閘系統使供電線路隔離雷電，對一些重要設備或不可中斷的有價值的服務提供保護。

3.2 雷電預警系統的基本原理

眾所周知，靜電場是由電荷建立的，雷暴的發生來源于雷雨云內部的電荷累積；這意味著只要能夠準確檢測空間靜電場的變化，就可以間接了解雷雨云電荷累積的情況。根據多年來世界各地所記錄的相關氣象資料表明，雷暴的發生需要一定條件，并且具有規律性：以在平地距地面約1.5m處設立的檢測點為例，在一個無云天氣檢測到的平均場強約為250V/m，而當場強檢測值達到2KV/m以上時，通常意味著該地點上方雷雨云已經產生；如果場強持續增大至4kV/m，發生雷暴現象的可能性就將超過90%；雷暴發生時，場強會增大至14KV/m以上。一般情況下，獨立雷雨云或雷雨云群的產生需要至少約20分鐘。基于上述原理設計的高性能雷暴預警系統，它能夠實時檢測其所在位置的靜電場場強變化，然后反映在輸出結果中并與預設的三個場強門限相比較，以確定警報等級。這樣，在第一次閃電前，就已經探測到雷暴發生的可能性，并且迅速發出雷暴預警信息。由于雷雨云電場的自身建立存在客觀規律，實際上大氣電場檢測儀所檢測到的是一個較大范圍的場強變化，在通常情況下，系統的檢測半徑在10–20km范圍。

當雷云形成或靠近的時候，對地靜電場的電場強度會呈現顯著變化特征。如圖所示：

雷電預警系統采用大氣電場偵測儀運用測量環境靜電場的原理來對雷云進行偵測分析。在任何時候，系統都可以根據對環境靜電場的變化來偵測20公里以內靠近的雷雨云。當靜電場的電場強度逐漸升高的時候，這就意味著在測量區域范圍很可能出現雷電。

ESDS 3.0 能夠探測到可能產生雷擊的雷云電場。大氣電場中的場強將會被一組相關數據修正，將探測頭所在地的具體情況對預測的影響計算在內，然后反映在輸出結果中并與三個場強門限相比較，以確定警報等級。

一般我們用以下三個場強閥值來界定警報等級：

1級警報:默認的閥值為2kV/m,此時雷暴正在形成，對雷暴的初始活動進行報警；

2級警報: 默認的閥值為4kV/m,此時雷暴正逐漸逼近，對正在接近的雷暴或在本地生成的雷暴進行報警，一般提前時效為5-20分鐘；

3級警報: 默認的閥值為6kV/m,雷暴即將發生，對即將在監測地發生的雷擊進行報警，此時雷電隨時發生；

雷電預警系統.png

-End-

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