芻議氣象觀測場雷電防護中存在的問題及其改進措施

蔡立新　陳興輝

【摘要】近幾年來，由于氣象觀測場外的工作環境、觀測設備的承受雷電電涌的能力減弱一些氣象觀測場在雷電防護工作中出現了一些問題，文作者通過查找自動氣象站在設計、設計等方面的問題，經過嚴密的分析，提出了具體的解決方法。

【關鍵詞】氣象觀測：雷電防護：問題：措施

【中圖分類號】P415.12 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）04-0002-01

氣象觀測場都有防雷設施，但是遭到雷擊的事情還是會經常發生，這給人民的財產和安全帶來了很大的威脅?，F階段，在觀測設備變得現代化、自動化、智能化的同時，雷擊對氣象站觀測設備的影響也隨之增大。造成這樣的結果原因是有很多方面的。一方面是因為氣象觀測場是主要的防護雷電襲擊的地方，雖然有關防雷技術在進步，但是主管部門的一些防雷設施還是沒有進行及時改進；另一方面，以前的沒有經過專業防雷機構系統設計和進行規范的施工，又因為氣象觀測場早已建立，而這些規范的措施隨后才出臺，造成了實踐和理論的脫節。下面本文就時下氣象觀測場在雷電防護工作中出現的一些問題進行探討。

一、氣象觀測場雷電防護工作中出現的問題

1 防雷設計不夠全面。在《象觀測場防雷技術規范》實施以前，很多氣象觀測場只有防直接雷擊的一些簡易設備，而沒有綜合的配套的完整的防雷裝備。在這個規范落實以后，仍存在有大部分的氣象觀測場沒有采用綜合的防雷設施，很多地方只是注意到了安裝簡單的SPD，根本就沒有把屏蔽、綜合布線等等必要的設備安裝齊全……

2 防雷設備的不規范安裝。一些氣象觀測場的風向、風速信號線在沒有單獨金屬管保護的情況下，只是粗略的考慮到只要布線美觀就可以，與風桿上的避雷針下線在風桿金屬管內一起引下，這樣做的結果是將風向、風速信號電纜線設在了避雷針的引下線上，給使用者的安全帶來了很大隱患。即使風向和風速的信號線采用的是帶有屏蔽層的電纜，由于它的屏蔽層沒有辦法將避雷針接到雷電的襲擊后而使電磁脈沖全部的進行屏蔽，風向和風速信號線感應出的電流遠遠大于采集器電子元件上所能承受的電流電壓，導致采集器沒有辦法進行正常的工作，甚至會損壞。例如：惠州一個國家的氣象觀測場的自動觀測系統的采集器連續兩年三四次都遭到雷電的細節，造成采集器里面的避雷器損壞，采集器斷電，不能進行正常的采集數據。經過現場的調查分析，原來是因為風桿上的避雷針引下線和風向、風速的信號線及布線的不規范引起的。風速信號線在布線的時候僅僅考慮到美觀沒有結合當地的實際情況進行合理布線，與風桿上的避雷針引下線在金屬風桿里面并行而下，沒有穿透金屬管的布線，當風桿上的避雷針接到閃電形成的雷擊電磁脈沖后，通過了采集器連接的風速信號線和電源線路的途徑進入到了采集器的內部，導致了采集器的內部零件和與它相連的主控微機通信進行串口而被破壞。

3 風桿上避雷針引下線和氣象觀測場的設備在觀測場內網上兩點之間的距離不符合標準。為了達到平均氣壓、均等電流以及減少各種接地設備之間、不同的系統之間的電位差，在觀測場的風桿上應該盡最大可能地避免各種金屬設備的外殼接地、屏蔽接地、保護接地等等都應該街道氣象觀測場的共用地網絡之內，形成一個共用的接地綜合系統。但是由于防雷工程設計人員和施工人員對電位連接和共用接地沒有進行正確的理解，在施工的過程中沒有考慮到上述的實際情況，他們把共用接地理解成把各種接地可以直接地連接在一起，這樣做就給氣象觀測場的防雷安全上面帶來了隱患。這也是氣象觀測場地在接地過程中出現問題最多的地方。在氣象觀測場的設備裝確定并且和觀測場地的網絡進行連接時，為了避免風桿上的避雷針通過閃電泄放雷擊電流時，對周圍附近的設備產生干擾，我們應該嚴格按照國家規定的標準，使風桿上的避雷針引下線接地和其它觀測場的地網絡接地點之間的距離大于11m。

二、采取措施

1 使避雷針和風桿之間絕緣。風向、風速信號的電線在穿金屬風桿的指引下，金屬風向桿做好接地工作，避雷針的引下線順著金屬風向桿的引線方向銀質氣象觀測場的場地網絡。把風向、風速號線順著金屬風桿的方向，全部穿過金屬管，金屬管要接地。風向桿避雷針在引下線的指導下穿過金屬風險桿而到達氣象觀測場的網絡地點。在氣象觀測場的設備安裝位置確定好與氣象觀測場的網絡地點進行連接，風桿上的避雷針引下線和其它接地在氣象觀測場網絡地點的距離應該保證在11m以上。

2 在電纜的屏蔽層整體做好大于兩個地方的接地處理。電纜屏蔽層的一端應該和氣象觀測場地的設備金屬外表進行連接并且接地。另一端應該和工作地點內的等電位連接。氣象觀測站值班室的電話線、網絡電線等等電氣設備的SPD產品都比較成熟，選擇的范圍較大，注意做好等電位的連接。在各種觀測的儀器信號線配套的SPD產品卻很少。雖然和信號線相連接的數據采集器里面安裝的有防雷單位，但實際上采集器里面的防雷單位都比較脆弱，需要在為它安裝一個配套的信號SPD，以達到雙重保護的作用。在選擇SPD產品時應該按照國家的和行業的規范標準，根據實際情況進行科學合理地選擇，在看說明書的過程中，要特別注意標準放電電流和有效電壓的保護水平這連個參數。

三、結束語

做好氣象感測站雷電防護工作是保證氣象站進行正常運行的重要工作。在完成科學的防雷設計和施工后還應該認真地完善防雷設備的檢測和維護工作，對在工作中發現的每一個問題應該認真地思考并進行改進。保障氣象觀測場工作的正常進行，發揮它在雷電防護、保護人民生命、財產安全的重要作用。

參考文獻

[1]蔡耿華，邵洋，楊用球，等.DZZ1-2型自動氣象站的故障判斷和維修[J].廣東氣象，2009，5（2）：58-60

[2]黃軍.自動氣象站常見的異常問題及解決方法[J].廣西氣象，2010，27（2）：31 32

[3]晏敏，徐明芳.CAWS600型自動站維護和常見故障判斷[J].廣西氣象，2011（1）：65 73

[4]戴世昆，晏敏.自動氣象站的雷電防護措施[J].廣西氣象，2012，26（3）：55 57.2007

[5]羅征，馬祖勝.自動氣象站的運行和維護[J].廣東氣象，2010，30（5）：63-64