選新型自動氣象站防雷技術

魏慶祥+王軍民+蓋秀云

摘 要：最近幾年，我國的經濟有了飛速的發展，氣象部門在防御自然災害中發揮著重要的作用，其中雷電的預測預報準確率極高，本文主要分析了雷電入侵氣象站的途徑，對新型自動氣象站防雷工程的設計原則進行概括，力求能夠在自動防雷技術上有所創新。

1 引言

氣象部門在防御自然災害，作出安全事件的預警中發揮著積極的作用。這其中，自動氣象站是整個氣象部門的核心，他們資料獲取的準確度高，投入的成本低，所以自動氣象站的推廣能夠大大的提升氣象預測的準確性。但是自動氣象站具有特殊性，在實際的運行中很容易受到雷電的侵害，會對它的正常運行造成一定的影響，所以本文主要是希望能夠聯系現代的先進技術，提升自動氣象站的防雷水平。

2 自動氣象站遭雷電入侵的主要方式

2.1 直接雷擊

自動氣象站的直擊雷一般情況下主要是針對室外的風桿，有效避免直擊雷影響的重要途徑是設置避雷針。主要采取了下面的兩種安裝途徑：一、在觀測現場之外，安裝單獨的避雷針，通過滾球法計算出避雷針的高度，避雷針和傳感器需要單獨設置，要嚴格按照國家的規定，拉開兩者之間的距離，只有這樣才能保證其能安全的運行；二、如果觀測場地限制，避雷針和傳感器之間的距離不能達到國家規定的情況下，可以將避雷針安裝在傳感器的金屬支架上，只需要算出避雷針的高度即可，但是需要盡可能的拉開避雷針和傳感器之間的距離，雷電流引下線和風數據傳輸線之間的線路要加以屏蔽，一切有可能帶來損失的因素要盡可能的扼殺在萌芽狀態，減少不必要的經濟損失。

2.2 高壓電脈沖的入侵

如果自動氣象站周圍的建筑物遭到了雷擊，靜電感應或者是電磁感應會感應到過電壓，通過線纜的傳遞直接進入到室內，會損壞到新型自動氣象站的傳感器以及采集器，甚至極有可能造成通訊電纜的斷裂，產生瞬時的高壓，會造成傳感器的嚴重破壞，會對自動氣象站的觀測系統造成極為惡劣的影響，很多數據資料不能及時的收集，帶來較大的經濟損失，也會危及到工作人員的人身安全。

2.3 接電線的入侵

首先，我們需要認識到接地在防雷技術中的重要作用，不管是任何類型的雷，都需要保證將雷電流送到地面。也就是說，如果沒有完善好接地裝置，那么是很難高效防雷的。如果地面附近的氣象臺遭受到了雷擊，那么在極短的時間里，地面周邊的電位迅速增加，瞬間高電位會順著自動氣象站接入，電路中的電流瞬間增強，會燒毀電路元件，損壞儀器設備。

3 自動氣象站設計綜合防雷工程時應堅持的原則

新型的自動氣象站在防雷時必須要做好直擊雷的防御工作，有效的避免雷電的入侵，做好實時的防御。新型自動氣象站的綜合防雷主要包括了兩部分：內部以及外部防雷等，需要做好調研，對自動氣象站周圍的環境、氣候、場地以及儀器的布局等要做好勘探，務必保證其多層設防，將損失降到最小值。

4 新型自動氣象站中采取的防雷手段

4.1 內部防雷技術

4.1.1 做好等電位的連接工作

傳感器、百葉箱和自動氣象站做好接地工作通常是選用25毫米×4毫米的鍍鋅扁鋼有效的焊接而成；自動站觀測場的金屬護欄也要和其進行焊接，連同接地裝置做好連接工作；觀測場地在處理點位均壓時一般采取的是5米×5米的網狀接地裝置。在兩個風塔之間布上1米×1米的接地裝置，而且要將跨步電壓地網實現有效連接，形成完整封閉的環路；共同接地網要和太陽能板或者是衛星天線的底座等多種類型的金屬物做好等電位的連接工作，只有前期的準備工作做的到位，才能保證設備后期能夠正常的運行下去。

4.1.2 做好屏蔽工作

供電室引出的電力電纜必須要借助鋼管埋入，要做好屏蔽的處理工作，然后再接向各個樓層的配電箱中。通常情況下，金屬管的一端和另一端是要做好通電工作的，防雷保護區的交接位置需要保證等電位的連接完好，也要配置好相應的防雷接地裝置。

4.2 外部防雷技術

相關的技術規范都明確的規定了建筑物的防雷設計規范，對新型的自動氣象站做好了具體的分類，要嚴格按照建筑物的防雷要求來開展防雷的設計以及施工工藝。接閃器通常是選用了避雷網和避雷針，有效的利用了引線和地網進行連接，要和規定相符，并且通過滾球法計算出其可以保護的范圍，一定要確保自動氣象站的建筑物都能被保護好，防止雷電對建筑物的破壞。

4.2.1 選擇合適的接閃器

現今，很多建筑物在選用接閃器時已經不再局限于單一的類型，而是將接閃器和避雷網有效的混合在一起。一般情況下，建筑物的屋角和屋脊的位置是很容易受到雷電襲擊的，接閃網和接閃帶網格的要求是有明確規定的，必須要嚴格的按照標準設置。觀測場的接閃器，通常是利用風塔實現避雷的，長度一般需要保證在十一米上下。

4.2.2 引下線的選擇標準

新型自動氣象站建筑物的引下線一般是選擇鋼筋，引下線的根數通常不少于兩根。而且，要順著建筑物做好均勻的分布，間距一般不能大于25米。風塔可以直接選擇金屬材質的，要和接地裝置做好有效的連接。

5 結束語

自動氣象站的防雷設計選用的都是現代化的防雷技術，它密切的聯系了氣象站各方面的特征，選擇最佳的防雷手段。但是防雷技術會受到多方面的限制和影響，必須要不斷的總結和摸索經驗，只有這樣才能確保在雷雨天氣，自動氣象站能夠正常運行，保證防雷的安全。

參考文獻

[1]王芳，席云亮. 新型自動氣象站綜合防雷技術探討[J]. 農業與技術，2017，37（18）：243.

[2]聶武夫，陳姣榮，曹向林. 自動氣象站的防雷系統設計[J]. 科技資訊，2013，（34）：244-246.

作者簡介

魏慶祥（1966-），男，山東墾利人，助理工程師，研究方向：防雷技術服務。

王軍民（1972-），男，山東墾利人，工程師，研究方向：地面氣象觀測與防雷技術服務

蓋秀云（1974-），女，山東墾利人，技術員，研究方向：防雷技術服務。endprint