試論自動氣象站雷電防御存在的問題及措施

張海鷹

摘 要：要想全面發揮自動氣象站的作用，確保氣象測報工作可以順利進行，就必須做好雷電防御工作。基于此，本文首先從接閃桿設計、避雷設備安裝、通訊系統以及風向信號線設置等方面分析了雷電防御問題，并在此基礎上提出了幾點雷電防御措施，具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：自動氣象站；雷電防御；避雷設備

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.209

0 引言

在雷雨多發期，對自動氣象站進行雷電防御是十分必要的。現階段，雷電主要是通過雷擊電磁脈沖、直擊雷等對自動氣象站進行破壞，雖然多數氣象站已經安裝了接閃桿，在一定程度上保護了建筑物和人身安全，但是從當前的情況來看，現有的防雷措施仍然無法對雷擊電磁脈沖問題進行有效解決，所以對于氣象站而言，有必要對雷電防御問題和雷電防御措施進行明確。

1 雷電防御問題

自動氣象站可以對氣象進行自動觀測，并對觀測數據進行自動存儲，它主要是由采集器、系統電源、傳感器以及通訊接口等構成的。從現階段自動氣象站的雷電防御情況來看，還存在著以下幾點問題：

1.1 接閃桿設計問題

在對防雷設備進行安裝時，應該安排專業人員精準計算接閃桿保護范圍，目的在于對觀測設備進行保護。但是，從現階段的防雷設備安裝情況來看，并沒有對接閃桿進行合理設計，在一定程度上限制了接閃桿對觀測設備的保護作用，增加了設備遭受雷擊的幾率。

1.2 避雷設備安裝問題

對接閃網、接閃帶等進行安裝，在一定程度上可以對雷電襲擊進行阻止，但是如果沒有利用科學的方式對這些接閃網、接閃帶等進行安裝，就會降低它們的避雷效果。現階段，仍然有部分人員并沒有根據相關規定及要求對接閃網、接閃帶等進行合理安裝，進而降低了避雷設備的應用價值。

1.3 通訊系統缺少避雷裝置

對于浪涌保護器而言，在一定程度上會將雷電流放大，同時也可以對雷電流進行泄調，進而對電路設備進行保護。在自動氣象站當中，如果電路設備遭遇了雷擊，就可能會發生一些雷擊事故，所以應該為通訊設備安裝一些避雷設施。然而現階段，仍然有一些通訊系統缺少避雷設施，進而為自動氣象站帶來了一些不良影響。

1.4 風向信號線設置問題

現階段，多數自動氣象站為了增強外表的美觀，在對信號線進行設置時，都將其和接閃桿引下線并行引下，實際上，這種設置方式與科學的規定是相違背的。因為對于風向信號線來說，其所使用的電纜通常都帶有一些屏蔽性，在發生雷擊時，會屏蔽所有電磁脈沖，然而對于采集器而言，并不會對信號線上的高壓進行全部承受，進而導致運行失常，對采集器造成破壞[1]。

2 雷電防御措施

自動氣象站有很多功能，比如氣象數據的獲取、氣象數據的存儲、氣象數據的加工以及氣象數據的處理等，是一種先進的氣象信息處理系統。隨著電子儀器的不斷增加，導致雷擊事故的數量也在不斷增加，為自動氣象站帶來了一定的經濟損失。對于我國來說，雷電頻發期是每年的4到9月份，7月份屬于高峰期，據調查顯示，7月份的雷電天數是全年雷電天數的32%。在這些雷電天氣中，如果自動氣象站被強電流以及強磁場擊中了，那么氣象儀器就會受到不同程度的損壞，出現氣象數據丟失問題，嚴重時也可能導致氣象儀器完全損壞，影響了觀測工作的順利進行。所以，對于自動氣象站而言，應該做好雷電防御工作，具體來說，可以從下面幾個方面入手：

2.1 合理安裝接閃桿

在對接閃桿進行安裝時，可以對其進行單獨安裝，進而降低雷擊給傳感器帶來的不利影響。首先需要對防雷器進行整改，再將接閃桿安在它的上面，最佳安裝高度是16米左右。可以通過滾球法來計算接閃桿的保護范圍，進而全面發揮接閃桿對觀測設備的保護作用。

2.2 對信號線進行合理設置

傳感器在信號線纜方面的要求比較高，所以在線纜選擇過程中，應該優先選擇接地金屬管裝置。對于金屬管而言，內外皮應該具有金屬屏蔽層。同時，需要對接閃器進行合理安裝，在安裝接閃桿引下線、信號線、電源線時，可以利用分管穿行方式，不應采取并管引入方式。分管穿行方式的科學性及合理性比較高，可以有效降低引下線的雷電流為信號線、電源線帶來的危害。

2.3 做好接地防護工作

要想增強自動氣象站對雷擊的承受能力，就必須做好接地防護工作，有效的接地防護可以降低直擊雷、感應雷等對自動氣象站的不良影響，這是由于接地之后，可以將雷電流引入到大地中。通常情況下，主要是根據弱電子設備的相關特點對防雷標準進行設置，用地網對觀測地進行環繞，再沿著管道對接地體進行安裝，在進行接地體安裝時，應該預留一些接地端子。另外，如果不能將電阻降低到4歐姆以下，就需要采取相關措施進行降阻，之后再對防雷裝置做接地連接處理，如此一來，就可以在一定程度上降低雷電給自動氣象站帶來的危害。

2.4 對觀測任務進行有效處理

自動氣象站多數情況下都是在惡劣的天氣中遭受雷擊，例如大風、冰雹以及強降水等一些復雜、惡劣的天氣。所以在出現這些惡劣天氣時，自動氣象站的工作人員應該進行分工合作，在出現大風或者是冰雹天氣時，應該安排專業人員來測量冰雹的最大直徑，同時也要安排專業人員來測量實際的降水量。在復雜的天氣當中，如果僅憑一個人的力量來搜集相關資料，那么就極可能出現一些失誤與錯誤，只有在團結合作的基礎上，才可以對觀測任務進行有效處理，提升觀測工作的效率及質量[2]。

3 結論

總而言之，在自動氣象站中，防雷系統的系統性及綜合性比較強，在技術方面的要求也比較高。對于自動氣象站的工作人員而言，要想對雷擊進行有效防御，就必須對雷電防御問題進行明確，在此基礎上靈活應用雷電防御措施，合理安裝接閃桿，對信號線進行合理設置，做好接地防護工作，對觀測任務進行有效處理，進而降低雷擊對自動氣象站的危害，確保氣象觀測工作可以順利進行。

參考文獻：

[1]魏明，張斌.自動氣象站雷電防御存在的問題及措施探討[J].門窗，2017（02）：209.

[2]楊慶雄，黃小瑜.自動氣象站雷電防御存在的問題及措施探討[J].建材與裝飾，2016（07）：194-195.