Индикатор молнии. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети, блоки бесперебойного питания

 Комментарии к статье

В №4 журнала "Электрик" за 2005 г. опубликована моя статья "Молния и как с ней бороться", при этом в разделе 3 "Перспективы" было сказано в конце: "Пока идет поиск оптимальных решений активной защиты...". За прошедшее время, а точнее, за прошлое грозовое лето мне удалось не только отработать схему, но многократно испытать ее в условиях грозы. Идея активного датчика приближающегося грозового разряда уже изложена в предыдущей статье в п.3, где на рис.12 изображена картинка устройства. Здесь оно показано на рис.1, где А антенна или иной приемный элемент; ИМ - индикатор молнии, точнее, электрометрический каскад; ВБУ - временной блок управления; ПЛ - линия связи с Интернетом; ВК - коммутатор.

Прежде чем объяснять работу устройства, надо заглянуть в историю.

А было это в 1602 году. Вот как повествовал об этом сам Чижевский. Когда речь заходила о приоритете, он вспоминал замок Дуино на Адриатике. На одном из его бастионов с незапамятных времен было закреплено копье. Там всегда стоял на часах солдат и следил за погодой. Если на острие копья появлялось огненное свечение или проскакивали искры, часовой звонил в колокол, предупреждая окрестных жителей и рыбаков о надвигающейся непогоде.

Еще нужно вспомнит об "Огнях святого Эльма", которые появлялись на верхушках мачт парусных кораблей в грозовой обстановке.

Это и многие другие подобные случаи подтверждают возникновение атмосферных токов в период перед разрядом молнии.

Физика ясна, теперь надо только хорошее техническое исполнение. Показанная на рис.2 схема не догма. Возможны схемные решения на иной элементной базе, однако логика работы принята правильной. Подтверждается это тем, что последующий поиск в Интернете показал наличие подобного решения в 2001 г. на Останкинской телебашне!

R1 - МЛТ0,5 200 кОм
R2 - МЛТ1 51 кОм
R3 - СП333а 100 кОм
R4 - МЛТ1 62 кОм
R5 - МЛТ2 10 МОм
R6 - МЛТ0,5 510 кОм
R7 - 50 МОм
С1 - МБГОО0,5 400 В
С2 - К73317 470 нФ...630 В
С3 - КСО 130 нФ
С4 - МБГО 0,1 400 В
VD1 - D226Б
VD2, VD3 - D220
HL1-HL4 - МТХХ90
К1 - РЭС32А

Система оповещения о возможных ударах молнии в высокие объекты

При приближении к объектам грозового облака наличие системы грозооповещения позволяет своевременно удалить людей с внешних элементов указанных объектов, отключить оборудование, которое может быть повреждено при ударах молнии, а также принять другие меры по предупреждению опасного воздействия молнии на электротехническое, радиотехническое, электронное оборудование объектов. Система состоит из датчиков коронного тока, устанавливаемых на вершине объекта, устройства защиты при прямых ударах молнии в датчик, электронного блока, выдающего сигнал опасности удара молнии в объект при превышении порогового значения тока короны. Электронный блок содержит задержку отключения сигнала опасности при случайном исчезновении или снижении тока короны ниже порогового значения.

Технические характеристики

Сигнал опасности удара молнии выдается за 5...10 мин до удара и снимается спустя 15...20 мин после устойчивого снижения тока короны с электродов ниже порогового значения. В зависимости от пожелания заказчика система может быть дополнена устройствами для автоматического фотографирования канала молнии, измерения тока молнии.

Преимущества перед аналогами

Аналогов система не имеет.

Степень готовности

Система грозооповещения в модернизированном виде установлена в апреле 2001 г. на Останкинской телебашне и прошла апробацию в течение грозового сезона 2001 г.

Финансово-экономические показатели

Стоимость системы зависит от ее конфигурации. При простой системе грозооповещения она равна примерно 2 млн. руб. При укомплектовании ее устройствами для фотографирования канала молнии (рис.3) и измерения тока молнии стоимость составит 4 млн. руб. (цены указаны по состоянию на 01.09.2002).

Функциональный состав схемы

Элементы R1, R8, HL1, HL4 - это индикаторы соответственно подачи питания сети и включения линии связи; VD1 и С1 - однополупериодный выпрямитель, а R2, R3 и R4 - делитель напряжения для нагрузок. На тиратроне HL2 выполнен электрометрический каскад, где С2 - накопительная емкость, R6 - зарядное сопротивление, С3 - интегрирующая емкость в цепи антенны, К1.1 - рабочая обмотка реле РЭС32, а диоды VD2 и VD3 - соответственно для шунтирования экстратоков при разрыве токовых цепей реле. На тиратроне HL3 выполнено реле времени, где R5 и С4 - интегрирующая цепочка, R7 - резистор установки начального тока в цепи сетки тиратрона, а К1.2 - отбойная обмотка реле РЭС32. Контакт К1.2 - контакт реле для включения внешнего блока управления, схема которого показана на рис.4.

Работа устройства

Электрометрический каскад на тиратроне МТХ-90 обладает очень высокой чувствительностью по сеточному току, поэтому нужна установка уровня чувствительности путем изменения анодного напряжения посредством резистора R3. Устанавливают так. При погоде без видимых грозовых явлений и при подключенной антенне А увеличивают анодное напряжение на HL2 до его срабатывания, что будет видно визуально по вспышкам внутри болона тиратрона. После этого немного снижают напряжение, устанавливая таким образом некий нижний порог несрабатывания. Вот и все регулировки.

Устройство находится в ждущем режиме, так как реле времени всегда через заданное время (в данном случае через 20 с) переключит реле в рабочее положение, т.е. когда его контакты К1.1 и К1.2 будут замкнуты. Следовательно, светится индикатор на HL4 "Линия вкл."

Создается предгрозовая ситуация, тогда при определенных условиях тиратрон HL2 начнет срабатывать. Если его частота срабатывания достаточно высокая, то временник не будет успевать срабатывать, следовательно, и контакты К1.1 и К2.2 будут разомкнуты.

Если вы собираетесь защищать только свой компьютер, вам нужна схема исполнительного устройства, показанная на рис.4. Если же Вы обеспокоены защитой электронных блоков проводной сети в линии связи, то исполнительное устройство выбирают в зависимости от конкретных обстоятельств.

Принцип его работы описан в №4 журнала "Электрик". Дополнительно введены: КН - кнопка включения фиксирования, разъем X1 для соединения с индикатором молнии, а также введены Х2 и Х3 для телевизионного кабеля.

В случае использования блока управления для защиты электронных блоков сети, по-видимому, необходимо в их входных и выходных цепях блоков ввести реле электромагнитные с надлежащим количеством контактов.

Возможные проблемы

Это, конечно, антенна. Варианты. Защита ПК в квартире. Я живу на втором этаже 9-этажки, поэтому варианта кроме штыря на балконе пока нет. На этом штыре и были все реальные проверки в прошлом году. Перспектива - ожидаю грозы и хочу вход индикатора молнии подключить к свободным проводам снижения от сети связи, что на крыше. Надеюсь на успех. Вариант защиты аппаратуры лини связи. Здесь однозначно индикатор рядом с аппаратурой, а антенна на крыше, как в Останкино.

Автор: А.Г. Белявский

Смотрите другие статьи раздела Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети, блоки бесперебойного питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Превращение воды в металл 14.02.2024 Природно вода не является проводником электричества, за исключением случаев, когда содержатся примеси, позволяющие проходить току. Однако чистая вода может стать «металлической» только под чрезвычайно высоким давлением, которое трудно воспроизвести в лабораторных условиях. Но несколько лет назад исследователи обнаружили, что металличность в чистой воде можно вызвать не только через экстремальное давление. Процесс может быть запущен, если соединить чистую воду с щелочным металлом, таким как сплав натрия и калия. В этом случае проводимость сохраняется лишь на несколько секунд, но это значимый прорыв для науки. "Фазовый переход в металлическую воду можно увидеть невооруженным глазом. Серебристая капля натрия и калия начинает покрываться золотистой пленкой, что выглядит поразительно", - говорит физик Роберт Зайдель из Берлинского центра материалов и энергии имени Гельмгольца. При достаточно сильном давлении практически каждый материал может стать проводником, как утверждает теория. Идея заключается в том, что если атомы сжать достаточно сильно, орбитали внешних электронов начнут перекрываться, позволяя им двигаться. Для этого вода должна подвергнуться давлению около 48 мегабар. К примеру, атмосферное давление на Земле на уровне моря меньше в 48 млн раз. Тем не менее, такое давление было создано в лабораторных условиях, но они не подходили для изучения металлической воды. Поэтому команда под руководством химика-органика Павла Юнгвирта из Чешской академии наук обратилась к щелочным металлам. Такие вещества легко высвобождают свои внешние электроны, поэтому могут вызвать процесс обмена электронами в чистой воде под высоким давлением, но без него. Однако эксперимент столкнулся с серьезной проблемой: щелочные металлы реагируют взрывоопасно с водой. Исследователи нашли решение этой проблемы: вместо добавления металла в воду они добавили воду в металл. В камере с вакуумом команда получила каплю натриево-калиевого сплава, находящегося в жидком состоянии при комнатной температуре. Затем на каплю нанесли тонкую пленку чистой воды. При контакте электроны и катионы металлов (положительно заряженные ионы) перешли в воду из сплава. Этот процесс не только придал воде золотистый цвет, но и сделал ее проводником, как и при экстремальном давлении. Открытие металлических свойств воды без экстремального давления открывает новые перспективы для исследований в области физики и химии. Этот прорыв может иметь важные практические применения в различных областях науки и технологий, от разработки новых материалов до электроники и энергетики.

Другие интересные новости:

▪ Построена самая высокая ветряная электростанция в мире

▪ Новые оптические волокна для скоростного интернета

▪ Ночное молоко целебно

▪ Научное объяснение белых носочков у кошек

▪ Рыбий жир защищает от шизофрении

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Заводские технологии на дому. Подборка статей

▪ статья Мы смерти смотрели в лицо. Крылатое выражение

▪ статья Сколько человек погибло во время Великого лондонского пожара 1666 года? Подробный ответ

▪ статья Лагохилус опьяняющий. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Свинцовый линолеат. Простые рецепты и советы

▪ статья Страшная тень. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026