雷电监测与预警课件——术语、定义、符号和缩略语
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雷电的监测和预警雷电监测原理雷电监测是指利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电放电参数(时间、位置、强度、极性电荷、能量等。
)云闪(IC)和地闪(CG)发生时辐射频谱范围极大地电磁场,地闪回击辐射电磁波的功率频谱密度峰值在(4-10)KHZ之间,云闪主要在1MHZ以上。
在初始击穿和通道建立过程中,主要产生甚高频辐射LF和甚低频辐射VLF,电磁辐射覆盖整个放电过程,排除地面传导率、电离层变化,以及地形变化等因素的影响,在不同的距离上采用不同的频带探测闪电过程是空间极轨卫星和声学传感器进行探测。
局域的闪电监测系统是由分布在不同地理位置的闪电探测探头和一个定位监控中心组成。
闪电监测系统是一个网络系统,它覆盖的区域范围越大,信息传输的技术和方式越先进,定位精度就越高。
从闪电监测资料的应用考虑,地闪监测精度对于雷电防护非常重要,在云闪监测系统中,根据雷暴过程的发展趋势做出临近预报。
雷电定位雷电定位主要利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数,确定雷击点位置和相关参数。
确定落雷点位置一般有三种方法:定向定位(DF)、时差定位(TOA)和近几年发展的综合利用DF和TOA的复合定位方法。
定向定位是利用2个及以上探测站以正交环形磁场天线同侧定落雷点,2个探测站获得2个方位角,用球面三角交汇确定落雷点;时差定位又称基于GPS同步的闪电三维时差定位技术,它通过检测落雷点电磁波信号峰值到达探测站相对时间差,在球面上建立双曲线3个探测站能产生2条双曲线,其交点即为落雷点。
此方法精度高,但当监测站小与3个时它却无能为力。
为了既保证定位精度又对与监测站多少无限制,出现了时差磁方向综合定位方法,其原理是2个测站时差确定1条曲线,任一站的磁方向给出1个磁场方向,交点决定落雷点。
随着微处理存贮技术以及GPS和数字处理技术DSP的发展,闪电定位也从单一采用定向法(DF)单站定位发展到采用定向和时间差(TOA)联合法(MPACT)的多站定位,对地闪的定位精度有了很大提高,对甚高频段闪电(云闪)的探测一般采用窄带干涉仪定位法(ITF)或者三维时差法。
雷电的监测和预警雷电监测原理雷电监测是指利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电放电参数(时间、位置、强度、极性电荷、能量等。
)云闪(IC)和地闪(CG)发生时辐射频谱范围极大地电磁场,地闪回击辐射电磁波的功率频谱密度峰值在(4-10)KHZ 之间,云闪主要在1MHZ以上。
在初始击穿和通道建立过程中,主要产生甚高频辐射LF和甚低频辐射VLF,电磁辐射覆盖整个放电过程,排除地面传导率、电离层变化,以及地形变化等因素的影响,在不同的距离上采用不同的频带探测闪电过程是空间极轨卫星和声学传感器进行探测。
局域的闪电监测系统是由分布在不同地理位置的闪电探测探头和一个定位监控中心组成。
闪电监测系统是一个网络系统,它覆盖的区域范围越大,信息传输的技术和方式越先进,定位精度就越高。
从闪电监测资料的应用考虑,地闪监测精度对于雷电防护非常重要,在云闪监测系统中,根据雷暴过程的发展趋势做出临近预报。
雷电定位雷电定位主要利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数,确定雷击点位置和相关参数。
确定落雷点位置一般有三种方法:定向定位(DF)、时差定位(TOA)和近几年发展的综合利用DF和TOA的复合定位方法。
定向定位是利用2个及以上探测站以正交环形磁场天线同侧定落雷点,2个探测站获得2个方位角,用球面三角交汇确定落雷点;时差定位又称基于GPS同步的闪电三维时差定位技术,它通过检测落雷点电磁波信号峰值到达探测站相对时间差,在球面上建立双曲线3个探测站能产生2条双曲线,其交点即为落雷点。
此方法精度高,但当监测站小与3个时它却无能为力。
为了既保证定位精度又对与监测站多少无限制,出现了时差磁方向综合定位方法,其原理是2个测站时差确定1条曲线,任一站的磁方向给出1个磁场方向,交点决定落雷点。
随着微处理存贮技术以及GPS和数字处理技术DSP的发展,闪电定位也从单一采用定向法(DF)单站定位发展到采用定向和时间差(TOA)联合法(MPACT)的多站定位,对地闪的定位精度有了很大提高,对甚高频段闪电(云闪)的探测一般采用窄带干涉仪定位法(ITF)或者三维时差法。
防雷术语和定义及解释随着安全防范系统的应用范围日益广泛,雷电损害造成事故有逐年上升的趋势,系统设备因为雷击破坏的可能性大大增加,其后果有可能造成系统局部损坏,严重时会使整个系统瘫痪,并造成难以估量的经济损失,甚至会危及操作使用人员的生命。
为了对安全防范系统采取有效的防雷保护措施,保障系统正常可靠的运行,首先应判断系统遭受雷击损害的主要原因以及雷电可能的侵入途径,尤其是容易遭受雷击的室外安全防范系统设备,在分析其损坏原因的基础上,正确选择和使用安全防范系统设备的防雷保护装置,以及研究和探讨信号、电源线路的敷设、屏蔽及接地方式等,对提高安全防范系统的抗雷击能力,优化系统的防雷水平起到很好的作用。
建筑物在遭受直接雷击或附近遭受直接雷击的情况下产生雷击电磁脉冲,在雷击中心1.5km~2km的范围内,都可能产生危险的过电压,损害沿线的设备,在它的作用下,线路和设备上因过电压和过电流会产生电涌,为将雷击电磁脉冲对安全防范系统的侵害达到最低程度,需对安全防范系统的遭受雷击的特殊性和普遍性加以探讨。
对以往遭雷击的系统进行分析,遭雷击的系统多数是因为没有按照相关的防雷规范进行设计和施工而造成的,因此学员应掌握有关防雷的知识和相关的规范,在设计、施工时严格把关,严格按照相关的防雷规范进行系统的设计、施工和维护。
1)直击雷——闪击直接击在建筑物、其他物体、大地或防雷装置上,产生电效应、热效应和机械力者。
在安全防范系统中雷电直接侵入室外的摄像机、报警探测器上造成设备损坏;雷电直接击在架空线缆上造成线缆熔断等,这些现象都可能是因为直击雷所造成的破坏。
2)雷电感应——闪电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花。
在安全防范系统中当避雷针遭雷击时,在引下线周围会产生很强的瞬变电磁场。
处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势,这现象叫电磁感应。
当有带电的雷云出现时,在雷云下面的建筑物和传输线路上都会感应出与雷云相反的电荷,这种感应电荷在低压架空线路上可达100KV,信号线路上可达40~60KV,这种现象叫静电感应。