探讨自动气象站防雷技术注意事项

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【摘 要】随着我国经济的发展，自动气象站的发展也越来越快。但是，人们在关注自动气象站的自然灾害预警的同时也十分关注自动气象站的防雷技术。文章结合雷电对自动气象站的破坏，阐述了自动气象站防雷技术以及注意事项。

【关键词】自动气象站；防雷技术；注意事项

引言

气象部门的作用是自然灾害预警为突发的公共安全事件提供决策依据，自动气象站作为气象部门的基础部门，获取的信息资料具有高度的准确性且观测时间空间的密度大，还具有低投资的特点。因此，我国自动气象站的普及不仅提高了气象观测的质量和准确性还降低了业务成本。但是自动气象站在运行过程中容易遭受雷击，从而影响自动气象站的安全运行。

1 雷电对自动气象站的破坏

室外的感应部件、室内的资料处理和显示部分、连接室内室外的数据传输设备是自动气象站的三大组成部分。雷电对自动气象站造成的破坏主要有对室外的传感器、数据采集器，电源线、信号线等的破坏。

1.1 雷电对自动气象站室外传感器、数据采集器和风杆的破坏

在打雷下雨的天气，雷电可能直接击中自动气象站的室外传感器和数据采集器等部件，造成这些部件的损坏给自动气象站带来不可预知的危害。其中，最容易遭受雷击破坏的是风杆。风杆是安装自动气象站风速风向传感器的专用支架，如果配予其他附件还可以安装室外传感器和数据采集器等。如果风杆被雷电损坏，安装在上面的风速风向传感器以及其它配件的安全运行会受到重大影响。

1.2 雷电对自动气象站电源线和信号线的破坏

雷电击中与自动气象站相联的电源线或者信号线后，雷电波会从自动气象站的电源线或者信号线通过传导耦合引入进自动气象站的的室内设备或者连接室内室外的数据传输设备，导致这些设备遭受雷电波的入侵遭到破坏，影响自动气象站的安全运行。不击中自动气象站的电源线和信号线，雷击在自动气象站的附近也会破坏其设备。这主要是雷击在自动气象站的附近并在附近产生强大的变化磁场，迫使处在这个强大磁场中的电源线和信号线感应出强大的雷击电动势。被感应出的强大电应势沿着自动气象站的电源线和信号线导体传入自动气象站设备，自动气象站的设备会因为这些雷电波的侵入和雷电感应遭受毁坏，从而影响自动气象站的安全正常运行。

1.3 因为自动气象站的防雷地网不规范造成的设备破坏

雷电被防雷地网引接接地时，由于防雷地网不符合要求导致接地电阻过大，被防雷接地网引导的雷电流无法迅速泄进大地，雷击电荷在自动气象站附近的地极堆积，这时自动气象站周围的电位向上升形成高电压。因为雷击形成的高电压会随着自动气象站的接地线传到其设备上，设备遭到高电压的反击被破坏。

2 自动气象站的防雷技术注意事项

2.1 对自动气象站直击雷的防护技术的注意事项

直击雷就是直接击中室外设备的雷电，对其的防护主要是对自动气象站室外设备的防护。直击雷防护技术是自动气象站必须具备的防雷技术之一，其防雷设备是由接闪器、引下线和接地设备组成的。接闪器的接闪又称为拦截，是将自动气象站外部防护区和非防护区边界的直击雷，按照设计的路径引导进大地使其在自动气象站地下安全疏散，它主要是由避雷针、避雷网格、避雷线、避雷带等组成。这个技术防护主要注意的是对接闪器、引下线等防雷设备的安装，特别是接闪器和接地设备的安装，安装接地线与电缆的距离。

2.2 对自动气象站感应雷的防护技术的注意事项

感应雷是指自动气象站周围的直击雷在其附近形成的感应雷，感应雷破坏自动气象站设备的方式主要是自动气象站电源线、信号线等的引入。它的防雷设备主要是由屏蔽系统、电位连接系统、浪涌保护系统、合理布线系统等系统组成的，它的作用是防止或者是减小感应雷被引入自动气象站室内的雷电流与设备产生的电磁效应以及对设备造成的反击，防止感应雷产生高电压对自动气象站设备造成的永久性损坏。注意事项是观测场的传输数据线等在安装时，须选用带有屏蔽层的电缆。

（1）感应雷防护的屏蔽系统的注意事项

感应雷防护设备的屏蔽系统是指由导电或者导磁材料组成的盒、壳等装置，这个装置将感应雷产生的电磁能有效的限制在屏蔽的空间范围内，然后将电磁场产生的能量穿过屏蔽体时受到显著衰减，从而防止感应雷产生的电磁能干扰自动气象站的设备。自动气象站感应雷的屏蔽系统是运用这个原理，防护自动气象站的。在运用的时候需注意，自动气象站观测场内所有的屏蔽设备可导电的外壳必须与自动气象站的防雷地网相连接，屏蔽系统的电缆和电线等导体须选用带有屏蔽层的材料。

（2）感应雷防护合理布线的注意事项

因为自动气象站设备安装地带比较开阔设备耐压能力较低，所以容易遭受雷击。而自动气象站室外设备的前端无法与SPD连接，所以自动气象站的合理布线和等电位、屏蔽系统对防雷设备来说至关重要。合理综合布线的注意事项是运用电磁兼容的原理，分析出防雷设备中各条线缆的电流流向，综合考虑，合理布置防雷系统的地线走向以及其与线缆的实际距离。特别注意的是数据线与接地线的安全距离，如果距离不足使线缆与接地线的交角呈直角，即使不能成直角也须尽量增大。

2.3 自动气象站防雷地网安装的注意事项

雷电对自动气象站设备的破坏，有一部分原因是其安装的防雷地网不规范造成的。在安装防雷地网时，需注意安装的防雷地网的质量和自动气象站对防雷地网的各项要求。特别需注意的是防雷地网的接地电阻，不能太大以免影响雷电流迅速泄入大地。

另外，须注意的是为了保护自动气象站设备的安全，在直击雷强烈时如无特别紧急情况应当关闭自动气象站的电源，等强烈雷击过后再重新启动，以免在强烈的直击雷下自动气象站的防雷措施不能防护雷击给自动气象站带来重大安全事故。

3 结束语

自动气象站的防雷技术须根据直击雷对自动气象站室外传感器、数据采集器和风杆等设备的破坏、感应雷对自动气象站电源线和信号线的破坏对其进行直击雷防护和感应雷的防护。文章阐述了直击雷与感应雷对自动气象站设备的破坏，论述了其防雷技术应注意的问题。

参考文献：

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