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摘 要:随着社会的发展,对雷电等自然灾害的预防工作也在提出更高的要求。本文基于智能雷电环境监测仪的开发为基础,设计包括设计原则分析、硬件设计、材料选择和安装调试四部分。其中,通过智能雷电环境监测仪采用单片机开发形式,根据核心控制处理器、触发回路和共用接地装置设计系统硬件;利用并联间隙方法,根据并联间隙长度,计算绝缘子的伏秒特性,结合选配合适的材料完善设备。最后,根据雷电监测要求进行选址和安装调试工作,以完成对雷电气象的监测和预防。
关键词:防雷系统;雷电环境监测;共用接地装置
0引言
由于各行各业的发展,对雷电灾害的防范工作也越加重要。不过,外界环境中形成的复杂环境,十分容易遭到雷电方面的损害。面对这样的局面,应该采取有效的防雷保护措施,积极研究相关的防雷技术,并且,使其在应用中,有效的防止雷击事故的发生。
1系统设计原则
为保证系统的可用性、先进性和可靠性,在调研的基础上,确定本文系统设计原则如下:
(1)系统稳定性。作为一种防雷系统,质量必须过硬,能在恶劣的环境下也能正常运行需要具有较强的抗干扰能力。
(2)系统功能齐全。系统由于大部分工作在室外环境中,因此需要具有根据地理环境、天气条件随时可以调节参数的能力。
(3)系统合理性。系统需要选择合理的控制思想,从而做到精确计量、准确控制。
(4)系统成本低。在上述设计原则都得到保证的情况下,尽量降低设计和开发成本。
2系统硬件设计
2.1智能雷电环境监测仪
要想做到高效的防雷,雷电环境的了解是必不可少的,因此雷电环境监测是防雷方案实施的基础和前提。雷电环境的监测系统中主要通过智能雷电环境监测仪来完成。本文选用TL WLC350智能雷电环境监测仪,如图1所示。
TL WLC350智能雷电环境监测仪配合防雷器使用,具有雷击峰值电流强度监测和记录、雷击次数监测、雷电发生时间记录、零地电压监控和告警、相电压实时动态监测、SPD的状态监测等多种功能,可以实现对雷电环境的远程监测。
2.2系统核心
本系统核心控制处理器选取为性价比较高、性能可靠的Kinetis K64。该元件内核设置为ARM Cortex M4,擁有120MHz最大时钟频率,1MB程序存储器,256 kB数据 RAM,56K SRAM ,100 个通用输入输出接口,接口类型包括CAN, Ethernet, I2C, I2S, UART, SDHC, SPI等。Kinetis K64是一种嵌入式控制处理器,与很多元件或硬件连接,起到中央控制作用,因此其连接电路的设计至关重要,会直接影响系统稳定性和可靠性。
该装置改造用到的主要材料如下表1所示。
3系统安装条件
3.1安装环境
利用MODEL 4015 接地电阻测试仪对移动基站共址架空输电塔专用防雷系统进行测试,MODEL 4015 接地电阻测试仪如图2所示。
MODEL 4015 接地电阻测试仪是一种电池供电的仪表,有 C、P、E 三端子,3位半LCD显示,除了可以测量接地电阻(量程1——1999欧,精度2%)外,还可以测量接地体交流(50Hz或60Hz)干扰电位(量程0—199.9V,精度1%)。该仪器体积小、重量轻、携带方便。
4结束语
综上所述,为降低雷击风险,给人们提供稳定的生活环境,保证自然灾害的风险性。应该采取有效的防护措施,做好雷击预防监测工作,对有关问题展开深入地研究,从而提高灾害预防研发的服务水平。
参考文献:
[1]琚永刚, 徐德勤, 曾繁其,等. 轨道交通高架站低压配电智能雷电防护系统设计[J]. 都市快轨交通, 2019, 32(4): 111-115.
[2]卢新社, 刘耕, 袁建永,等. 沼气工程防雷设计探讨[J]. 中国沼气, 2018, 163(01):97-101.
[3]张勤福. 铁路信号设备智能防雷系统的设计与实现分析[J]. 电子设计工程, 2018, 26(013):186-189,193.
[4]黎己余, 林慧卿, 俞文俊. 福建省地震台站防雷系统改造分析[J]. 华北地震科学, 2019, 37(2): 37-44.
[5]蔡国伟, 雷宇航, 葛维春,等. 高寒地区风电机组雷电防护研究综述[J]. 电工技术学报, 2019, 34(22): 4804-4815.
关键词:防雷系统;雷电环境监测;共用接地装置
0引言
由于各行各业的发展,对雷电灾害的防范工作也越加重要。不过,外界环境中形成的复杂环境,十分容易遭到雷电方面的损害。面对这样的局面,应该采取有效的防雷保护措施,积极研究相关的防雷技术,并且,使其在应用中,有效的防止雷击事故的发生。
1系统设计原则
为保证系统的可用性、先进性和可靠性,在调研的基础上,确定本文系统设计原则如下:
(1)系统稳定性。作为一种防雷系统,质量必须过硬,能在恶劣的环境下也能正常运行需要具有较强的抗干扰能力。
(2)系统功能齐全。系统由于大部分工作在室外环境中,因此需要具有根据地理环境、天气条件随时可以调节参数的能力。
(3)系统合理性。系统需要选择合理的控制思想,从而做到精确计量、准确控制。
(4)系统成本低。在上述设计原则都得到保证的情况下,尽量降低设计和开发成本。
2系统硬件设计
2.1智能雷电环境监测仪
要想做到高效的防雷,雷电环境的了解是必不可少的,因此雷电环境监测是防雷方案实施的基础和前提。雷电环境的监测系统中主要通过智能雷电环境监测仪来完成。本文选用TL WLC350智能雷电环境监测仪,如图1所示。
TL WLC350智能雷电环境监测仪配合防雷器使用,具有雷击峰值电流强度监测和记录、雷击次数监测、雷电发生时间记录、零地电压监控和告警、相电压实时动态监测、SPD的状态监测等多种功能,可以实现对雷电环境的远程监测。
2.2系统核心
本系统核心控制处理器选取为性价比较高、性能可靠的Kinetis K64。该元件内核设置为ARM Cortex M4,擁有120MHz最大时钟频率,1MB程序存储器,256 kB数据 RAM,56K SRAM ,100 个通用输入输出接口,接口类型包括CAN, Ethernet, I2C, I2S, UART, SDHC, SPI等。Kinetis K64是一种嵌入式控制处理器,与很多元件或硬件连接,起到中央控制作用,因此其连接电路的设计至关重要,会直接影响系统稳定性和可靠性。
该装置改造用到的主要材料如下表1所示。
3系统安装条件
3.1安装环境
利用MODEL 4015 接地电阻测试仪对移动基站共址架空输电塔专用防雷系统进行测试,MODEL 4015 接地电阻测试仪如图2所示。
MODEL 4015 接地电阻测试仪是一种电池供电的仪表,有 C、P、E 三端子,3位半LCD显示,除了可以测量接地电阻(量程1——1999欧,精度2%)外,还可以测量接地体交流(50Hz或60Hz)干扰电位(量程0—199.9V,精度1%)。该仪器体积小、重量轻、携带方便。
4结束语
综上所述,为降低雷击风险,给人们提供稳定的生活环境,保证自然灾害的风险性。应该采取有效的防护措施,做好雷击预防监测工作,对有关问题展开深入地研究,从而提高灾害预防研发的服务水平。
参考文献:
[1]琚永刚, 徐德勤, 曾繁其,等. 轨道交通高架站低压配电智能雷电防护系统设计[J]. 都市快轨交通, 2019, 32(4): 111-115.
[2]卢新社, 刘耕, 袁建永,等. 沼气工程防雷设计探讨[J]. 中国沼气, 2018, 163(01):97-101.
[3]张勤福. 铁路信号设备智能防雷系统的设计与实现分析[J]. 电子设计工程, 2018, 26(013):186-189,193.
[4]黎己余, 林慧卿, 俞文俊. 福建省地震台站防雷系统改造分析[J]. 华北地震科学, 2019, 37(2): 37-44.
[5]蔡国伟, 雷宇航, 葛维春,等. 高寒地区风电机组雷电防护研究综述[J]. 电工技术学报, 2019, 34(22): 4804-4815.