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雷電對防空警報器的危害及對策

文字:[大][中][小] 2019/3/18  瀏覽次數:306

 在現代社會生活中,各種各樣的自然災害時常威脅著人類的生命與財產安全,雷電災害就是其中的一種。雷電是發生在大氣層中的聲、光、電並發的一種物理現象,通常是指帶電的雲層對大地之間的放電(亦稱雷擊)現象。凡是空氣中導電微粒較多、地麵高聳、地麵和地下的電阻率較小的地帶都易落雷而受到雷擊。因此,各級人防部門在防空警報器的安裝使用時,必須充分考慮到雷電的存在,切實做好雷電防範工作。

  雷電的成因與雷擊形式

  因地球磁場的變化,大氣中總是含有大量以氣態形式存在的正負帶電粒子。氣流的運動,使大氣具有導電性,這些帶電粒子的生成運動與不同的帶電粒子的分離、聚合,使大氣產生電場,導致雷電發生。帶有電荷的雷雲與地麵的突起物或帶異電荷的雲層接近時,它們之間就會發生劇烈的放電。放電過程中,閃電通道內的電弧產生高溫,可使周圍空氣極速膨脹,熱消失後又迅速冷卻,使空氣極速收縮,從而引起劇烈的有聲振動。在放電地點出現的強烈閃光和爆炸聲,就是人們看到和聽到的電閃雷鳴。

  雷電的放電電流約為2萬安以上,放電電壓約為l~l0億伏,放電時間約為千分之一秒,局部範圍會產生6000~l0000度以上高溫,平均一次雷擊發出的功率達200億瓦以上,它的能量相當於—座小型核電站的輸出功率。如此巨大的能量所造成的破壞程度人們可想而知。

  雷擊有多種形式,但直接危害人防指揮控製中心和人防警報器安全的,主要有以下4種形式:

  直擊雷。帶電雲層對大地某一點發生迅猛放電,它會直接導致放電路徑的物體(如警報器、收發天線、建築物本身、配電設施以及相關人員)嚴重受損,並引發火災。

  雷電波侵入。雷電不會直接放電在警報器或控製設備本身,而是對布放在建築物外部的線纜上放電。線纜上的雷電波或過電壓,幾乎以光速沿著線纜路徑擴散,侵入室內的電子設備,往往在人們聽到雷聲之前,室內電子設備就已損壞。因為以大型集成元件組成的電子設備,如人防警報器控製係統、計算機網絡係統等普遍存在著暫態過壓和過流耐受能力弱的缺點。

  感應過壓。雷電發生在人防警報設施附近,即使不直接對地放電,僅在雲層之間發生放電現象,也會產生巨大磁暴,在雷電區域形成強大的瞬變磁場,AG8亞洲國際遊戲稱為電磁脈衝或電磁輻射。雷電電磁脈衝(LEMP)的危害輕則造成網絡設備受到幹擾、數據丟失、產生誤動或使係統暫時癱瘓,嚴重時擊穿電子元件和燒毀線路板。

  地電反擊。如果雷電直接擊中帶有避雷裝置的建築物或接地網,電壓會在數秒內被抬高數萬或數十萬伏,高度破壞性的雷電流,將從各個裝置節點流向供電係統或各種網絡信號係統,並可擊穿大地絕緣而流向其他網絡。從而產生地電反擊而損壞電子設備,同時會對未實行等電位連接的導電回路誘發高電位而產生火花放電現象。還可能引起電力係統內部的電磁能量轉化,產生內部過壓,最終電流以浪湧方式危及人身安全和損壞電子設備。2008年6月26日天津市寶坻區人防辦第2002號防空警報器及警報控製中間站的毀壞,就是由這種雷擊造成的——雷電直擊供電變壓器產生。供電係統過壓,高電壓和強電流通過導線直接侵入警報控製係統,致使警報器接收控製板和警報控製中間站計算機毀壞,同時損毀的還有空調器、飲水機、辦公電腦、UPS電源和照明燈具等設備設施。這次雷擊嚴重影響了人防戰備工作,並造成了巨大經濟損失。

  雷電的防禦措施

  頻繁發生的雷電災害,對日益網絡化、自動化的人防警報控製係統構成了嚴重威脅。為此,必須采取有效措施,確保人防警報控製係統安全運行,使其始終處於良好的戰備狀態。

  根據人防警報布設特點和雷擊發生的規律,警報防雷工作可分為外部防雷和內部防雷兩種形式。外部防雷主要是通過高端加裝避雷針,天線加裝REVEX避雷器以及在線路上安裝過壓保護裝置等措施對雷電流進行屏蔽、分流、接地,防止其直擊並損害室內電子設備。內部防雷主要是通過多級保護措施來預防雷電電磁脈衝對人防指揮通信係統、計算機信息網絡係統、警報控製台的電源和信號線路的損壞。在做係統防雷工程時,人防部門一般采用如下三級防護措施。一是在建築物低壓配電室的三相入線處安裝第一級防雷器。市電線路是雷電入侵的主要通道之一,第一級防雷器放電電流較大,可防直擊雷損壞後續設備。本級保護為粗級防護。二是分別在設備所在樓層電源入線處前端及通信站配電盤的電線內芯安裝第二級防雷器。本級防護為精級防護,它能將通過電源線路感應的雷電脈衝抑製在設備承受的安全電壓範圍之內。三是分別在分次級中心機房電源入線處、交換機所在樓層電源線路入線處以及所有重要的精密設備、UPS前安裝第三級防雷器。本級防護是作為弱電設備的重點保護,目的是用分流(限流)技術將雷電過壓(脈衝)分流至大地,同時機房內所有設備應做等電位連接,使整個建築物成為一個良好的等電位體。當雷電擊到這個建築物時,在建築物內部和附近基本上是一個等電位體,因此不會發生內部設備和人員被雷擊或高電位反擊情況。

  安裝警報器防雷設施應注意的問題

  人防警報器防雷設施的安裝正確與否,直接關係到設備運行及操作人員生命安全,必須高度重視,嚴格按規程辦事。根據AG8亞洲國際遊戲的工作實踐,技術人員在安裝警報器防雷設施時需要注意以下幾個方麵的問題:一是所有通信站、點(警報指控中心、接收箱站)都必須按規範建立在聯合接地係統、均壓等電位分區保護的基礎上。二是無論是通信大樓,還是警報設施,都必須采用層層防雷措施的防護原則,不能存僥幸心理。三是警報器及其他裝置的接地電阻應符台建築物防雷接地規範和通信行業防雷接地標準。根據通信機房、警報站點所處的環境,應從電線電纜引入開始,安裝多級防雷保護器。四是防雷裝置的接地線應盡可能的短。在雷擊情況下,接地線的阻抗主要取決於接地線的電感,而電感主要取決於接地線的長度。因此,接地線隻有短、粗、直,減少不必要的彎曲打圈和迂回,才能達到更佳的防雷效果。五是應在雷雨季節到來之前和過後對避雷器係統進行例行檢查,重點測試它們的動作電壓和額定電壓下的漏電流,如發現其變化超出規定範圍就應及時換掉,以避免發生災難性後果。來源:中國人民防空網

 

 

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