氣象信息系統雷電防護常見問題的解決方法

宋德軍 牡丹江市綏芬河市氣象局； 張欣欣 牡丹江市寧安氣象局； 冷宏杰 黑龍江省嫩江氣象局

氣象信息系統雷電防護常見問題的解決方法

宋德軍 牡丹江市綏芬河市氣象局； 張欣欣 牡丹江市寧安氣象局； 冷宏杰 黑龍江省嫩江氣象局

在氣象變化所造成的災害中，雷電災害天氣是其中較為常見的一種氣象災害，人們依靠當前的氣象信息處理和分析系統，針對發生的一些防護漏洞和問題，采取必要的處理方式來減輕和防止雷電災害引發嚴重的損失，做好雷電防護工作，排除常見問題，合理運用和發揮信息系統的功能和作用。

氣象信息 系統 雷電防護 常見問題 處理方式

引言

伴隨大量電力設備在各領域內的應用，雷電災害對于人們生活和工作的影響愈加擴大，尤其在民用航空領域內，客機中存在大量的先進電子設備，因此客機的運行狀態很容易受到雷電天氣的影響，這對于機上的乘客而言存在很多的安全風險，因此要提高民航應對雷電天氣的能力，合理的排除涉及到雷電防護的各種常見問題，以確保客機安全穩定的飛行狀態。

一、民航氣象信息系統

我國民航事業的發展可謂極為迅猛，隨著人們生活水平的提高，人們對于出行的要求越來越高，飛機就是其中的最佳選擇之一，根據交通安全事故調查報告，飛機的安全性極高，出現事故的幾率也最低，但是不能否認的是，任何交通設備都存在一定的安全隱患，這些隱患會在一些條件的促發下釀成嚴重的事故，因此為了確保安全出行，就必須針對各種常見的問題和潛伏的隱患，采取合理的應對舉措加以防護和排除，在民航客機行駛在高空時，影響飛行安全的最大因素就是天氣引發的氣流動蕩，尤其是雷電形成的災害，對客機的飛行會造成很大的影響，因此民航采用先進的氣象信息處理系統，對可能發生和潛在的雷電襲擊做出準確的預測和預報，形成有效的預警信息，幫助人們意識到災害的來臨，并及時采取有效措施保護自己。

二、信息系統屏蔽

雷電襲擊就必須要有相應的防護系統進行抵御并抵消損害，信息系統能夠針對雷電襲擊生成屏蔽模式，將雷電造成的影響降至最低，能夠對電子設備和線路形成良好的防護作用，比如電子設備在遭受雷電的襲擊之時，通過線路的屏蔽就可以操縱正在傳輸的信號規避雷電襲擊的路徑和影響范圍，免受干擾或者被摧毀的威脅，信息系統的屏蔽功能要進行合理的分析和應用，才能達到最佳的屏蔽效果，比如位于外部的線路要接入客機內部設備，線路必須要經過金屬管的防護才能進入艙室內，要將屏蔽防護層設置準確、合理，達到可連續抗擊雷電災害影響的標準以確保安全。

三、電源SPD安裝嚴格控制

民航氣象信息系統均裝設著電源SPD，不過電源系統仍舊會被雷擊。通常是因諸多臺站沒有以規范要求裝設兩級電源SPD，大都是僅裝設了一級，SPD規格及接地線制作亦未能達標。通常自動氣象站防雷設計多選擇40kA電源SPD為一級防護，不過許多臺是選擇100kA電源SPD作為一級防護，但此時電源SPD規格過大，導致雷電反應靈敏度不強，殘壓快速升高弱化了保護效果。亦有臺站中的電源SPD接地線直徑過細，或者是太長，這時接地電阻及殘壓亦會被提高，導致泄放感應過電壓速度減緩。通常應選擇6mm2接地線，長度多選擇0.5m以內。

四、信號電涌保護器

裝設信號SPD為信息系統防雷的關鍵，其主要目的就是把線路中感應到的過電壓快速抑制，確保其于可控制的范圍之內，確保信息系統設備不會被損壞。通常信號SPD是以不同線路傳輸參數、線路設備限制電壓要求設計的，線路傳輸參數不同，則線路匹配信號SPD亦是不同的。往往民航氣象站的周圍環境非常空曠，但其感應設備諸多，極易被雷擊，這時要嚴格以規范要求展開雷電防護，民航氣象站中的計算機和交換機、交換機及路由器間、計算機及交換機中要裝設浪涌保護器，但同時要做好等電位連接及接地。串口的隔離器要換為有著接地功能的串口浪涌保護器，以此隔斷采集器與計算機間的雷擊電磁脈沖，并將其同時泄放。SPD裝設時要嚴格確定其方向性，信號SPD為串聯SPD，其間存在兩級以上的防護電路，并有輸入與輸出端。信號SPD正確安裝簡述圖如圖2所示。

五、設備等電位連接

等電位連接是將建筑物中的相關設備裝置與導體連接，縮小其間存在的電位差。總等電位連接是將建筑物中導電的部分集中于進線配電箱處的接地母線上；局部等電位連接是在建筑物內部再做等電位連接，將總等電位連接傳導危險性有效消除，促使預期接觸電壓降低；輔助等電位連接容易出現電位差，其可與可導電部分直接連接，有效降低故障接觸電壓。民航氣象信息系統等電位連接要注重地網與相關設備連接，機房及電子設備集中處要敷設相應的等電位連接網，再將其與建筑物的結構主體有效連接。

六、敷設信號線路

信號線路與電源線布設需要盡量平衡，嚴格控制其間距離，確保其間不會出現環路，以降低雷擊感應電壓。

七、光纖線路

光纖的信息傳遞主要是以光信號，雷電電磁脈沖不會對其造成影響，信號線路通信線纜可采用光纜。使用光纜時要控制局域網與光端機等設備的連接，應將光纜金屬部件都接地。

八、結語

隨著現代科學技術水平的不斷提升，電子時代的我國現代建筑中配置了諸多電子信息系統，特別是民航氣象信息系統配置中心，其高集成度、敏感度，且工作電壓偏低。傳統雷電防護系統根本適應不了現代民航氣象信息系統發展要求，該文探討了民航氣象信息系統雷電防護常見問題，提出了以信息系統屏蔽、電源SPD安裝嚴格控制、信號電涌保護器，確保設備等電位連接與敷設信號線路，以光纖線路為傳輸線路，確保民航氣象信息系統穩定運行，以此為民航氣象信息系統雷電防護提供參考依據。

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