대기종합관측체계건설사업이 실시됨에 따라 자동기상관측소는 지상대기탐측의 중요한 구성부문으로서 이미 정밀화예보, 기상결책서비스소 *의 기상정보원천으로 되였다.동기상소 건설의 지리적 환경은 대부분 광활하고 돌출되어 있으며, 방뢰 설치 및 자체 방뢰 설치는 모두 매우 취약하며, 직격 천둥이나 감응 천둥의 영향을 받으면 반드시 일정한 파괴나 손실을 초래할 것이다.이 글은 천둥을 방지하는 각도에서 기상관측소의 자동관측설비가 천둥을 맞은 원인과 관련 방호방법을 얕게 분석하는데 목적을 두고있다.

서론:

천둥과 번개 재해는 피할 수 없는 자연재해로 인류가 생존하는 지구상에서 시시각각 천둥과 번개가 발생한다.그러므로 그 발생, 발전의 법칙을 파악하고 필요한 예방수단을 취하는것은 매우 필요하다.천둥과 번개는 정보 통신 시스템에 대한 위협이 매우 크다. 그것이 통신 시스템에 작용하고 손상을 초래하는 것은 일반적으로 두 가지 형식이 있다: 첫째는 천둥을 감지하여 설비를 손상시키는 것이고, 둘째는 금속 도선이나 연결 부품을 통해 설비에 직접 작용하여 설비를 손상시키는 것이다.통신 장비의 손상 중 30% 가 천둥과 번개로 인한 것이라는 통계가 있다.그러므로 자동역을 위해 전문적이고 전면적인 천둥번개방호시설을 설치하는것은 이미 매우 중요한 사업으로 되였다.

1. 자동기상관측소 뇌재의 특징 분석

1. 천둥번개 과전압의 강도

자료에 따르면 저압 송전선로의 천둥과 번개 과전압은 6kV 이하이고 전류는 3kA~10kA이다.통신선로에서 감지되는 천둥과 번개의 과전압은 약 5kV이고 전류는 몇백안이다.1971년 미국 연구 보고서 [AD722675]는 전자계산기는 번개 시 자기 감응 강도가 7 × 10-8 T에 도달하면 오동작이 발생하고, 2.4 × 10-6 T에 도달하면 영구적인 손상이 발생한다고 지적했다.이 두 숫자는 860m와 83m에 100kA의 뇌전류가 인간 대지를 흐르게 해 생긴 결과와 맞먹는다.

뇌격지면에 전자기효과가 발생하여 전자관설비시스템의 반경을 약 400m~800m로 위협한다.트랜지스터 장치에 대해 800m~1?200m; 대 마이크로 전자 기기는 2?000m 이상.례를 들면 자동기상관측소의 각 전자설비는 뢰격점에서 10m~100m 사이에 위치해있으며 뢰격전원선이 일으키는 자감강도는 0.6-2 × 10-5T이다. 뢰격통신선이 산생하는 자감강도는 약 107~106T 수량급이다.전자는 마이크로 전자 설비에 오류가 생기거나 손상을 입힐 수 있고, 후자는 설비에 오동작을 일으킬 수 있으며, 따라서 자동 기상관측소의 뇌전 전자기 펄스 저항 능력이 떨어진다는 것을 설명하기 때문에, 자동 기상관측소에 대해 뇌전 방호 조치를 취하는 것은 매우 필요한 것이다.

2. 뇌전 침입 경로 분석

① 벼락을 직격한다.직격뢰는 자동기상관측소 설비를 직접 명중시켜 기상설비의 일부 또는 전부의 전기회로가 파손되였다.자동기상관측소에는 모두 피뢰장치가 설치되어 있기 때문에 이런 경우는 비교적 드물다.산터우시 및 관할 지역의 자동 기상관측소를 전면적으로 조사하였는데, 모두 아직 이런 벼락 사고가 발생한 적이 없다;

② 고전압 펄스.천둥과 번개의 정전기 감지와 전자기 감지의 고전압 펄스로 각종 케이블에서 수천볼트에서 수십킬로볼트의 고전압을 감지한다.이런 상황이 발생하면 일반적으로 각 센서에 영향을 줄 수 있다.그중 풍향센서는 자동기상관측소의 위치가 zui가 높은 기구이고 대량의 반도체부품이 집합되여있기에 뢰격고장에서 흔히 *이다.③ 뇌격은 전위의 상승을 일으킨다.직격 뇌격점 부근에서 지전위의 상승을 일으키고, 고전위는 설비의 접지선을 통해 회로로 도입되어 회로 부품의 손상을 초래한다;

④ AC 전원 회로의 침입.자동기상관측소의 전원은 저압송전선로에서 제공하는데 전력선로가 벼락을 맞았을 때 송전선로를 따라 행파방식으로 설비내에 도입하여 효력을 상실하거나 파손시킨다.직격 뇌격에서 고압 송전선로를 칠 때, 발생한 과전압은 변압기를 거쳐 차급으로 결합하여 저압 선로에서 천둥과 번개의 과전압을 발생시킨다. 동시에 천둥과 번개의 정전기 감응과 전자기 감응이 저압 송전선로에서 감응한 과전압도 설비에 손해를 끼칠 수 있다.전원판과 교류전기의 연결로 인해 산터우시 및 관할지역 자동기상관측소의 뇌격사고에 대한 통계에서 전원판은 고장이 발생할 확률이 많은 설비이다.연이어 두 달 동안 남오현 * 관측장 내에서 발생한 2차례의 강한 벼락에서 채집기 안의 전원판도 모두 부서졌다.

2. 자동기상관측소 천둥방지기술 응용

1. 방뢰접지

방뢰접지는 방뢰기술의 가장 중요한 기술고리로서 직격뢰를 날리든 감응뢰를 방지하든 종국에는 뇌전류를 대지에 도입해야 한다. 이로부터 알수 있다싶이 방뢰공사가 믿음직하고 안정되려면 안정되고 믿음직한 접지장치를 설치해야 한다.자동역의 접지는 단점식 접지, 공용지망의 접지 방법을 채택해야 하며, 접지 저항치는 ≤4이다.작업접지와 보호접지는 모두 지망을 도입하여 하선과의 거리를 > 5m 로 유지하여 전반 지망이 지망에 련결되도록 확보해야 한다.

2. 외부 천둥 방지

규범의 요구에 따라 자동기상관측소는 기본적으로 모두 광활한 장소에 설치되여있어 천둥번개의 습격을 쉽게 받을수 있으며 자동관측소 외부의 천둥번개방호가 제대로 되였는가는 자동관측소 운행의 안전과 직결된다.직격 방지 번개 연결기는 금속 부재, 피뢰대, 피뢰침 및 피뢰망 등으로 구성된다.프란점 지역의 태양전지와 채집기는 별도의 피뢰침으로 방호해야 한다.당직자가 있는 대역은 당직실이 있는 건물에 대해서도 천둥과 번개를 방호해야 한다.관측장과 채집기, 통신선로, 센서 및 기타 야외설비는 피뢰침을 바람대에 가정하고 그 보호범위를 계산할수 있으며 이 범위는 방뢰기술규범의 요구에 엄격히 부합되여야 한다.특히 주의해야 할 점은 바람대 자체는 금속재질로서 천둥번개가 하행하기에 아주 적합한 방출통로이다.실외에 가설된 지망의 설계와 가설이 불합리하면 벼락을 맞아 관측설비가 모두 파손될 수 있다.그러므로 반드시 천둥방지장치가 정확하게 가설되여야 천둥과 번개를 순조롭게 지하에 도입할수 있다.

3. 내부 천둥 방지

이 분야에서의 뇌전방호는 감응뢰의 방호를 고려해야 할뿐만아니라 감응뢰는 선로를 따라 전기사용설비에 전압과부하를 초래하고 정보신호와 전원선로를 통해 설비에 전파되여 뢰격손실을 초래하기때문이다.

3.1 뇌전 감지 파도 보호.

전자 장비와 정보 장비가 벼락을 맞은 후 입은 손실은 대부분 천둥과 번개의 감응 서지 전압으로 인한 것이다.이러한 서지는 전자 부품의 내부로 유입되어 칩, 인터페이스 또는 회선의 손상을 초래합니다.따라서 신호 방뢰 장치를 신호선 사이에 설치하고 다단계 보호 조치를 취해야 한다.서로 다른 등급의 과도지대에 모델과 일치하는 신호 방뢰기를 조립하다.자동정거장네트워크선로에도 피뢰장치를 설치해야 하며 특히 채집기, 라우터, 신호전송시스템 등은 모두 상응한 천둥번개보호장치를 설치해야 한다.컴퓨터 네트워크 통신은 일반적으로 광대역(ADSL)이 인터넷에 접속하는 방식으로 데이터를 전송한다.부동한 요구에 따라 상응한 신호피뢰기를 설치하고 적어도 2급보호를 진행하며 컴퓨터정보시스템 관련 설비의 접지처리를 잘해야 한다.

3.2 전원 시스템 천둥 방지 보호

현재 프랜시스코의 기상 설비의 전원 시스템은 일반적으로 TN-S 또는 TN-C-S 시스템의 전력 공급 방식을 채택하고 있으며, 천둥과 번개의 침입으로 배전 시스템 및 관련 설비의 손상을 방지하기 위해 다단계 천둥 방지 보호를 진행해야 한다.레벨 1은 전원 공급 장치의 총 입력부에 40kA 이상의 전원 SPD 1개를 설치합니다.레벨 2는 기계실 전원 공급 코드에서 UPS 사이에 20kA의 전원 SPD 1개를 설치합니다.레벨 3은 10kA의 전원 SPD 1개를 컬렉터 전면에 설치하고 각 컴퓨터 전원과 UPS 사이에 소켓 피뢰기를 설치합니다.

3. 기상방뢰기술사업의 발전전망에 대한 분석

1. 기상방뢰기술은 조기경보의 발전방향을 예측하여 전진한다

기상 방뢰를 진행하는 과정에서 사중이든 사후 통제든 발생할 천둥과 번개의 습격을 사전에 합리적으로 회피하는 것보다 못하기 때문에 기상 방뢰는 사전 예측에 매우 중요한 기술로서 향후 발전에서 천둥과 번개에 대한 기술과 사전 경보 예측 기술의 향상은 필연적인 추세이다.

2. 기상방뢰기술사업의 지속적인 개혁과 혁신

기상방뢰기술사업은 기존의 성과에 국한되여서는 안되며 이전의 부족한 점도 참고해야 한다. 력사를 참고해야만 더욱 잘 전진할수 있다. 력사는 바로 거울로서 사람들로 하여금 전기의 같은 오유를 범하지 않도록 할수 있다.기존의 한계를 타파해야만 기상 방뢰 기술 사업의 발전을 더욱 잘 추진할 수 있다.기상업종이 총체적계획, 층별실시, 상하협동을 실시하는 길에서 세로로든 가로로든 모두 신뢰도가 고도로 통일되고 류통되도록 확보할수 있으며 또 각 방면의 자원에 대해 조률할수 있어 진정으로 고도의 배합과 사업효률을 실현하여 중복사업으로 인한 랑비현상이 나타나지 않도록 해야 한다.

4. 끝말

기상재해가 빈발하는 현대사회에 대하여 뇌전재해가 비교적 많이 발생하는 개별지역에 대하여 어떻게 기상천둥방지기술사업을 안정적으로 추진할것인가 하는것은 인민의 생명과 재산의 안전을 보장하는 중요한 과제이다.우리는 기상방뢰기술사업에 충분한 중시를 돌리는 전제하에 기상방뢰기술사업의 요점을 파악하고 투입을 확대하여 방뢰사업이 과학적이고 합리적으로 진행되도록 보장하고 사회리익을 목적으로 하여 기상방뢰 심지어 전반 기상사업의 봉사경제를 성장시키고 발전을 추진해야 한다.기상 방뢰 기술 업무가 그 응당한 역할과 기능을 충분히 발휘할 수 있도록 하다.