雷电预警系统项目技术方案-点击获取-易造防雷

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发布时间:2023-12-31 浏览量：579 作者：易造科技-小古

自然界每年都有几百万次闪电。雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。最新统计资料表明，雷电造成的损失已经上升到自然灾害的第三位。全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数。据不完全统计，我国每年因雷击以及雷击负效应造成的人员伤亡达3000～4000人，财产损失在50亿元到100亿元人民币。

雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业。现代电子技术的高速发展，带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低。以大规模集成电路为核心组件的测量、监控、保护、通信、计算机网络等先进电子设备广泛运用于电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域，以大型CMOS集成元件组成的这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点，暂态过电压不仅会造成电子设备产生误操作，也会造成更大的直接经济损失和广泛的社会影响。

雷电预警系统是目前公认的能大幅降低雷击伤亡与灾害最有效的措施之一，雷电预警系统能及时、准确地预报当地雷击活动情况，为企业的安全生产管理提供科学的依据；雷电预警系统的防雷作用，已经被广泛认可，成为能大幅减少重大雷击事故的科学措施。

什么是“雷电预警系统”？

基本定义：能在雷击发生前的5~30分钟左右发出警告讯号的设备。

IEC62793认为，“雷电预警”主要有三个方面的作用：

• 提醒野外作业人员及时停止火暂停室外作业，进入安全地带避雷，防止雷击伤害；

• 对某些可能造成重大危害的作业，雷击前及时采取适当措施，防止重大雷击事故发生。比如：易燃易爆场所的室外作业，此时必须停止或暂停；

• 采取自动分合闸系统使供电线路隔离雷电，对一些重要设备或不可中断的有价值的服务提供保护。

3.2 雷电预警系统的基本原理

众所周知，静电场是由电荷建立的，雷暴的发生来源于雷雨云内部的电荷累积；这意味着只要能够准确检测空间静电场的变化，就可以间接了解雷雨云电荷累积的情况。根据多年来世界各地所记录的相关气象资料表明，雷暴的发生需要一定条件，并且具有规律性：以在平地距地面约1.5m处设立的检测点为例，在一个无云天气检测到的平均场强约为250V/m，而当场强检测值达到2KV/m以上时，通常意味着该地点上方雷雨云已经产生；如果场强持续增大至4kV/m，发生雷暴现象的可能性就将超过90%；雷暴发生时，场强会增大至14KV/m以上。一般情况下，独立雷雨云或雷雨云群的产生需要至少约20分钟。基于上述原理设计的高性能雷暴预警系统，它能够实时检测其所在位置的静电场场强变化，然后反映在输出结果中并与预设的三个场强门限相比较，以确定警报等级。这样，在第一次闪电前，就已经探测到雷暴发生的可能性，并且迅速发出雷暴预警信息。由于雷雨云电场的自身建立存在客观规律，实际上大气电场检测仪所检测到的是一个较大范围的场强变化，在通常情况下，系统的检测半径在10–20km范围。

当雷云形成或靠近的时候，对地静电场的电场强度会呈现显著变化特征。如图所示：

雷电预警系统采用大气电场侦测仪运用测量环境静电场的原理来对雷云进行侦测分析。在任何时候，系统都可以根据对环境静电场的变化来侦测20公里以内靠近的雷雨云。当静电场的电场强度逐渐升高的时候，这就意味着在测量区域范围很可能出现雷电。

ESDS 3.0 能够探测到可能产生雷击的雷云电场。大气电场中的场强将会被一组相关数据修正，将探测头所在地的具体情况对预测的影响计算在内，然后反映在输出结果中并与三个场强门限相比较，以确定警报等级。

一般我们用以下三个场强阀值来界定警报等级：

1级警报:默认的阀值为2kV/m,此时雷暴正在形成，对雷暴的初始活动进行报警；

2级警报: 默认的阀值为4kV/m,此时雷暴正逐渐逼近，对正在接近的雷暴或在本地生成的雷暴进行报警，一般提前时效为5-20分钟；

3级警报: 默认的阀值为6kV/m,雷暴即将发生，对即将在监测地发生的雷击进行报警，此时雷电随时发生；

雷电预警系统.png

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