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雷電預警系統的監測原理-點擊查看-易造防雷

發布時間:2024-04-12 瀏覽量：8741 作者：易造科技

雷暴天氣常常造成嚴重的危害，隨著科學技術的不斷發展，氣象監測能力不斷提高，雷電預警系統采用先進的雷電傳感器和處理技術，觀測大氣電場的實時變化，實時監測雷電活動并及時預警信息。

雷電預警系統

一、預警監測設備-大氣電場儀

雷電是由起電的云產生，而雷暴或積雨云是由上升氣流產生，當雷暴云中的電荷積累到一定程度后，就出現了雷電。

雷電預警系統的監測原理-大氣電場儀

雷暴云內的電荷在地面上形成一個強靜電場，雷暴的起電過程或雷暴會造成晴天大氣靜電場的變化，所以，通過監測大氣中靜電場值變化，就可以檢測到雷電活動并達到預警的目的，而雷電預警系統的雷暴探測儀-大氣電場儀就是測量雷暴產生靜電場值的儀器，也是唯一可以探測到雷電4個生命周期的探測儀。

雷電預警系統的監測原理

GB/T 38121-2019《雷電防護-雷暴預警系統》4.1描述雷暴的生命周期包括4個不同階段，初始階段-成長階段-成熟階段-消散階段。

1.初始階段（積云期）：云通過其內部電荷的分離起電。電荷分布在云內不同區域，并產生一個在地面上可測量的靜電場。通常該靜電場被認為是一次雷暴發生前第一個可探測的現象。

2.成長階段：也稱發展階段，在云內電荷區域發展到一定程度后出現首次云閃或地閃。

3.成熟階段：地閃和云閃均有發生。

4.消散階段：云閃和地閃發生率均開始衰減，且大氣靜電場恢復至正常水平。

二、雷電預警系統測量原理

大氣電場儀利用置于電場中的導體上產生感應電荷的原理來測量電場強度和方向。電場儀探頭中定子上的感應電荷Q（t）為時間的函數，其值與外界電場強度E成正比：Q（t）= -ε0 E A（t）

注

公式中-ε0為自由空間介電常數，A（t）為定子暴露在電場中的表面積。

所以當定子的暴露面積隨時間不斷變化時，Q（t）為一個交變電流信號。由于電場強度與感應電流成比例關系，因此通過測量感應電流流經一個大電阻產生的等效電壓值，即可得到外界電場強度值。同時感應電流流經一個大電阻產生的等效電壓值與外界電場強度值之間的比例系數可以通過標定得到。

雷電預警系統測量原理

將雷電預警系統安裝在中控樓頂或空曠區域，大氣電場儀實時監測大氣場強變化，探頭會將探測到的數據進行采樣和處理，并通過RS485信號傳輸至數據中心，在雷電來臨前5 ~ 30分鐘發出預警信息，幫助相關部門和用戶采取有效的預防和應急措施，降低雷電帶來的危害。

三、雷電預警系統的重要性

雷電預警系統在保護人們生命財產安全中扮演著至關重要的角色，實現對雷暴全過程的有效探測和量化預警，精準的辨識和預判雷暴發生階段，為雷電主動防御計劃（及應急預案）贏得合理的時間窗口。

雷電預警系統重要性

1.減少人員雷擊傷害

提醒作業人員及時躲避，有效避免雷雨天氣下外場作業、高空作業的人員傷害。

2.減少雷擊火災事故的發生概率

實現雷暴天氣下作業的“ 量化時間窗管理 ”，最大程度減少雷電造成的火災爆炸等惡性事故的發生概率，為高風險作業增加一道安全保障。

3.減少無效停工

確保安全的前提下，大幅減少因雷電造成的無效停工時間。

4.減少電子系統損害

在雷暴將臨時，執行電子電氣設施的主動防御，可有效降低弱電設備的雷擊概率。

因此，建設雷電預警系統是非常必要的，在今后，雷電預警系統的監測原理及測量精度定會取得更大的突破和發展，為人們的生活和財產安全提供有力的保障。

-End-

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