浅谈自动气象站防雷工作要点及技术措施

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摘 要：自动气象站的防雷是一项系统的综合的工程，由于其具有复杂的结构以及在安置中存在的一些特点，其防雷技术的难度相对来说比较大。本文通过对自动气象站雷击的现状进行分析，结合一些自动气象站的雷击事故实例，并提出了科学有效的防雷技术措施。

关键词：自动气象站；防雷工作；气象防雷；防雷技术

【分类号】P415.12

近年来，雷电袭击的案例屡见不鲜，往往雷击都会带来巨大的危害，有时候甚至还会对人们生命安全造成威胁。有关部门以及防雷技术人员都对此做出了自己巨大的努力，积极采用对策来减少雷电对我们生活的损害。自动气象站作为气象部门业务的组成部分之一，由于其结构以及系统的特殊性，在获取有效高质的气象资料，降低观测成本等方面发挥着重大的作用。但是也是由于自动气象站在结构以及系统配置安装位置等方面的特殊性，导致其在运行的过程中很容易受到雷电的侵袭，从而影响其正常的安全运作。所以，对于自动气象站的防雷技术的研究，对气象部门的高质有效的工作以及对灾害天气的预警等都有着重大的意义。

1、自动气象站防雷工作现状分析

自动气象站是气象部门数据采集的一个站点，而气象数据的

采集则是通过传感器获得的。通常，自动气象站系统由两部分构成，一部分是自动站数据采集设备，另一部分是数据接收处理中心。这两部分的系统构成在数据传输的过程中采用的是为微电流信号，所以其对电磁环境特别敏感。由于其传感器以及传输路径及环境等方面没有发生变化，所以依旧对雷电很敏感。下图为自动气象站的数据采集与传输示意图：

从图中我们可以看出传感器以及采集核心供电系统都处于同一个电磁环境，在自动气象站中，雷击事件经常发生。比如，2011年7 月中旬，某自动气象站出现了雷击事故，在事故发生以后采集器、计算机等都没有出现损坏的情况，在更换了采集器之后，才发现这几个风向才正常的出现在了观测之中等。

2、自动气象站常见雷击事故分析

在自动气象站的雷击事件中，有很多的原因导致了雷击事故。比如，有的是受到直击雷的影响，有的是受到感应雷的影响，

有的是防雷地网不合格导致的雷击事故发生等等。下面我们就对自动气象站的雷击事故进行具体的分析：

2.1 直击雷事故

在自动气象站中，直击雷容易对室外的传感器、采集数据器等造成损害，从而造成雷击事故。因为自动气象站的传感器一般都装置在10m 高的风杆上，而采集器则是通过数据传输线与传感器相通，这样的装置很容易受到直接雷击，从而对设备造成损害。

2.2 感应雷事故

在雷电活动中，可能雷电击中了与自动气象站相连的一些电

源线以及信号线，在周围形成了强大的电磁场，使得自动站周围的一些电源等设备感应到了强大的电动势，随着电器设备传输到了自动站中，从而造成对设备的损害等，这些都是感应雷对自动站的影响。

2.3 防雷地网不合格导致的雷击事故

在防雷地网中，出现接地电阻过大的现象，让雷电发生以后

所形成的电流不能够迅速的泄入到大地中去，而是遗留在自动站

周围，从而造成设备的破坏，导致自动站不能够正常的作业，这是由于防雷地网不合格导致的雷击事故。

3、进一步完善自动气象站防雷工作的有效措施

在对自动气象站主要雷击事故进行了一定程度的分析之后，

我们需要探讨自动站的防雷技术措施，减少雷击事故的发生以保证自动气象站的正常运行。一般从下面的几个方面入手：

3.1 观测场的防雷

观测场是主要雷击事故发生的重点的场地，在这个场地的防

雷技术中，要结合雷击的特征以及各方面的信息来做好防雷技术

的应用。安装避雷针一般来讲有两种方式，第一种方式是在观测场外单独的安装避雷针，尽量将传感器与避雷针分开，让两个系统之间有个安全的距离；另一种方法是针对受场地的限制无法将传感器与避雷针分开的情况设定的，可以在传感器的金属支架上直接安装避雷针，在这个过程中还需要做好雷电引下线与传输线之间的屏蔽等工作。具体的安装示意图如下：

3.2 观测室的防雷

在自动气象站中，观测室的防雷也分为对直击雷的防雷和对感应雷的防雷。在具体的防雷技术中对于直击雷应该在观测室内形成一个整体的引下线组织，这个引下线组织由避雷针、避雷网混合组成的接闪器以及室内的基础钢筋组成，让雷电发生的时候将雷电流直接引入到地下。一般来讲，接地的电阻应该小于20Ω。而对于感应雷的防雷，则需要在感应雷入侵的各个通道的入口处安装电涌保护器，采用屏蔽等保护措施来防止设备受到雷击

的损害。比如要对自动站的电源做好防雷，在电源防雷中可以在进线的总开关处安装一个电压为380V 通流量为30kA（ 8 /20us） 的电涌保护器来进行电源的保护作为一级保护区；在自动站的UPS前端口安装一个电压为220V，通流量为20kA（ 8 /20μs） 的电涌保护器作为第三级的保护区，以此来进行电源部分的防雷保护等等。

四、结束语

总之，防雷是一项长期性工作，气象站要做好气象资料获取工作，科学精确的进行防雷预警。由于自动气象站本身结构系统的特点以及安装位置的特殊性，在防雷中要充分的考虑雷电防护的各个方面，运用综合的防雷措施，从而做到自动气象站的有效防雷，保证数据采集以及数据传输的质量。

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