摘?要：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，但是各種因素的影響，使得自動氣象站防雷工作仍然存在諸多問題，基于此，本文概述了自動氣象站防雷技術(shù)的措施予以分析，并對雷電侵入途徑，對自動氣象站防雷工作存在的主要問題及其措施進行了探討分析。

關(guān)鍵詞：自動氣象站;防雷技術(shù);問題;措施

自動氣象站對氣象要素進行自動觀測，并進行自動存儲。自動氣象站提供精準(zhǔn)的天氣情況信息，及時預(yù)測出可能發(fā)生的氣象災(zāi)害，以便及時做好災(zāi)害預(yù)防措施。但自動氣象觀測站的有效運用需要防雷技術(shù)，做好防雷措施，保證設(shè)備的正常運行，確保自動氣象站安全。

1 自動氣象站與防雷技術(shù)作用簡述

自動氣象站由數(shù)據(jù)采集設(shè)備和數(shù)據(jù)接收處理中心兩部分組成。它通過微處理器進行實時控制采集處理。但自動氣象站按氣象觀測規(guī)范的客觀要求建設(shè)在城市邊緣，使得自動氣象站建在空曠較高的地方，在露天觀測。因此，做好防雷尤為重要。雷電分為直接雷擊與雷擊電磁脈沖干擾兩部分。直接雷擊是由云地之間的閃電而形成，建筑物或人被直接雷擊擊中，就會威脅生命財產(chǎn)的安全。雷擊電磁脈沖干擾為感應(yīng)雷擊，云地放電與云間放電共同產(chǎn)生，當(dāng)導(dǎo)體或者半導(dǎo)體被雷電擊中，就會直接增加導(dǎo)體或者半導(dǎo)體的電壓，引發(fā)嚴(yán)重事故。故做好防雷技術(shù)，將雷電的損失降到最低，確保安全運行。

2 自動氣象站雷電侵入途徑分析與防雷技術(shù)應(yīng)用：

2.1 防直接雷擊及其措施

自動氣象站發(fā)生直接雷擊是通過直接對自動氣象站的突出物體產(chǎn)生危害，主要是針對室外的風(fēng)向桿，有效避免直擊雷影響的重要途徑是安裝避雷針。在觀測現(xiàn)場外安裝單獨避雷針，如果觀測場地限制避雷針和傳感器之間的距離不能達到規(guī)定的情況下，可利用建筑物橫豎兩個方向的鋼筋形成法拉第籠，進而將雷電流導(dǎo)入地下。

2.2 防雷電流侵入及其措施

當(dāng)導(dǎo)體被雷電擊中產(chǎn)生強烈的電流波，雷擊中心點會沿著導(dǎo)體兩側(cè)進行傳播強大的電流波，電流波借助于線路入侵到自動氣象站中，造成儀器設(shè)備受到破壞嚴(yán)重影響觀測工作。電磁脈沖雷擊的有效防護措施是要加強對自動氣象站機房的防護，需要確保地板的防靜電功能，進而有效防止靜電引起雷擊。在靜電地板下安裝環(huán)形閉合式電位連接帶，在對角均安裝上接地母線。將接地母線與觀測站防雷電感應(yīng)的接地網(wǎng)進行雙向連接，將自動氣象觀測場與機房之間的電位差消除;要將機房內(nèi)所有的機柜、不帶電設(shè)備與其相近的電位連接連通到一起，并與地線連接在一起，消除雷擊所帶來的電位差，將雷電流引入到地下。

2.3 防雷電電磁干擾及其措施

雷電在放電的過程中，將會有非常強大的電磁場產(chǎn)生，電動勢會在極短的時間內(nèi)進入到自動氣象站。防止電源線路遭受雷擊，才能保護自動氣象站。具體防雷措施是為電源線路設(shè)置電涌保護器，將雷電流以分流的方式傳送到地下，防止雷電流侵害電源線路。為確保雷雨天氣電涌保護器的正常運行，通常為三級保護，一級是將電涌保護器安裝在電源線路進入建筑物總配電開關(guān)部位，出現(xiàn)雷電時及時切斷電源;二級是將電涌保護器安裝在機房開關(guān)的控制部位對支線防護，發(fā)生雷電時將一部分的雷電流導(dǎo)入大地;三級是將電涌保護器安裝在設(shè)備的用電開關(guān)部位或在插座上，用電終端保護電源線路，發(fā)生雷電在前兩個級別未起到防護作用時，終端阻止雷電對自動氣象站設(shè)備的損壞。

3 目前自動氣象站防雷工作存在的問題分析

3.1 避雷網(wǎng)、避雷帶的安裝問題

自動氣象站避雷帶預(yù)防直擊雷破壞，實際鋪設(shè)存在避雷帶鋪設(shè)不規(guī)范，影響防雷效果。因為選擇防雷網(wǎng)格沒有按防雷等級要求的規(guī)格，鋪設(shè)后防雷效果不好，導(dǎo)致防雷裝置出現(xiàn)問題。

3.2 風(fēng)桿上避雷針、引下線與風(fēng)向風(fēng)速信號線的布設(shè)不規(guī)范

引下線與風(fēng)向風(fēng)速信號線等設(shè)置時有相關(guān)規(guī)范要求，在設(shè)置避雷針、引線下及風(fēng)向風(fēng)速信號線時并行設(shè)置，存在危險性。風(fēng)向風(fēng)速信號線電纜外皮都有層屏蔽層，與引下線并行引下后，當(dāng)雷電擊，避雷針接收雷電流由于屏蔽層的干擾產(chǎn)生電磁脈沖，這種高電壓會影響采集器的功能，導(dǎo)致其遭受破壞。

3.3 避雷針設(shè)置問題

將避雷針的防雷作用覆蓋整個觀測場，保證所有的設(shè)備均在避雷針防護范圍。但存在場地內(nèi)的設(shè)備未全部在避雷針防護范圍內(nèi)，使設(shè)備易受到雷電電擊的情況，造成設(shè)備受雷電損害率高，影響正常運行。為確保設(shè)備整體在避雷針防護范圍內(nèi)，需要對避雷針范圍測量、計算，確定觀測場地是否在避雷針有效防護范圍內(nèi)。

4 加強自動氣象站防雷工作的措施

4.1 自動氣象站的全面防雷設(shè)計

為了將雷電對自動氣象站的破壞降到最低，要建立起一套完善的防雷系統(tǒng)。尤其是容易遭受雷電入侵的區(qū)域要加大防備，計算雷電流的強度對電源系統(tǒng)的影響。

4.2 設(shè)置信號線和引下線

設(shè)置信號線和引下線在選擇傳感器的信號線時，要注意信號線纜必須要帶有金屬管的接地裝置，信號線選取外皮具有金屬屏蔽功能的有PVC套管為好。引下線利用避雷針引下線，在信號線、電源線以及引下線穿管中，需要將電源線、信號線和引下線分管引入，防止引下線出現(xiàn)雷電流時對信號線等造成的反擊。

4.3 做好接地防護

接地防護做好，可將直擊雷或感應(yīng)雷的雷電流通過接地裝置傳入大地。接地按照電子設(shè)備中較弱電子為根據(jù)，防雷電阻在4Ω以下。

5 結(jié)語

綜上所述，自動氣象站各系統(tǒng)設(shè)備的正常運行易受到雷電的侵害。對防雷技術(shù)在自動氣象站中的重要作用、應(yīng)用措施進行分析。因此，要做好防雷工作避免自動氣象站遭受雷擊，保障自動氣象站系統(tǒng)、設(shè)施的正常運行。

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作者簡介：祁卓平（1965-），男，甘肅定西人，本科，甘肅省臨洮縣氣象局氣象科技服務(wù)中心工程師，大氣科學(xué)專業(yè)，從事氣象科技服務(wù)和防雷檢查檢測工作。