基层气象台站防雷问题及对策探讨

徐 浩

（嵊州市防雷设施检测所，浙江嵊州 312400）

0 引言

随着社会经济的不断发展，我国的科学技术以及气象现代化水平也在不断的提高，目前很多气象台站都使用了一些先进的现代化电子设备，比如：计算机及其网络设备、环境监测设备等，这在一定程度上提高了气象台站的发展，并且也保证了基层气象台站观测数据的准确性。雷电是指自然环境中一种伴有闪电和雷鸣的放电现象，多产生于对流发展较为旺盛的积雨云中，所以在发生雷电现象时，经常伴阵风或者暴雨等恶劣天气情况，这给人类的生活带来很大的威胁。虽然气象台站不同程度地安装了防雷设施，但是由于雷电的形式比较多，防雷设施难免会存在着漏洞。

1 雷电和气象台站综述

雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中，是一种伴有闪电和雷鸣的放电现象，在发生雷电现象的时候，一般都会伴有强烈的阵风以及暴雨，有的时候甚至还伴有冰雹和龙卷风。雷电的产生会对人体造成伤害，在人受到电击的瞬间电流会迅速通过人体，严重的话会导致被击者呼吸心跳停止甚至死亡，每年遭受到雷电袭击的人有很多，大部分的受害者是在户外受到袭击的，并且在树下避雨遭到雷击死亡的人数最多［1］。但是雷电也有优点，例如雷电能够制造化肥，促进生物的生长，缩短植物的生长周期，并且雷电还有巨大的能量，但是人类目前还无法对雷电能量加以利用。气象台站是一个国家或者是地区内，按照统一的仪器设备和规范对天气进行观测，向人们预报天气情况，提醒人们注意出行安全。气象台站随着科学技术的发展，拥有的微电子设备越来越多，由于微电子设备的工作电压低，工作效率高，雷电和电磁干扰脉冲对设备的安全造成了很大的威胁，所以要保证设备安全可靠地运行，就应该充分的重视防雷设施的建设［2］。

2 基层气象台站防雷存在的问题

一般情况下气象仪器设备并未标出绝缘耐冲击电压，但目前大多数的基层台站的预报值班室，以及地面测报值班室都是在同一栋楼，并且大部分的仪器设备都需要进行特殊的保护，目前虽然各基层单位领导对于防雷工作予以重视，在单位的建筑物顶上安装了避雷针等直击雷保护装置，但是由于缺乏关于综合防雷技术方面的理念，在防雷方面仍然存在着一些漏洞，甚至出现雷电损坏气象仪器设备这样的事件发生［3］。文章将从以下几个方面探讨基层气象台站存在的防雷问题。

（1）电源线路架空，并且直接通往气象业务办公大楼。随着城市的不断发展，很多城市或者县城的低压供电线路以及信息线路仍是架空布设，并且将这些线路引进气象办公楼，经过的距离相对比较长，如果碰到雷电天气，架空导线上会感应到大量的瞬态过电压，并沿着导线向两边传播，在传播过程中虽然电压有所减少，但还是有感应过电压传输到进户端。这对气象仪器设备造成很大的危害，必须要加以设防［4］。

（2）楼内电源线和信息线呈现距离平行敷设。由于硅整流、可控硅整流设备被广泛的应用，以及各种非线性负荷的逐渐增加，直接导致了较多的谐波电流注入电网中，如果电源线和通信线安装在同一个线槽内，或者是近距离的平行敷设［5］，不仅会产生电容耦合还会产生谐波电流发生电磁感应，还会影响到通信线路中信号的正常传输。

（3）仪器设备过于靠近外墙柱安置［6］。雷电天气里，如果雷电直接击中气象台站大楼的接闪器，那么雷电就会沿着接闪器，直接通往楼柱钢筋以及地梁向大地泄放，并在这些物质上产生较高的电位，尤其是房间的外墙柱电位更高，那么如果仪器设备挨着外墙柱安装，在发生雷电的时候，就会导致设备损坏甚至是引起火灾。

（4）计算机房没有采取专门的金属屏蔽措施。由于气象台站的计算机房间没有采取专门的金属屏蔽措施，在雷电直接击在建筑物屋顶上的防雷接收器的时候，建筑物内的计算机还是会受到不同层度的损坏，给基层气象台站的计算机设备造成一定的危害。

3 基层气象台站防雷对策探讨

众所周知，在基层气象台站的各个环节容易发生雷击事件，并且直接影响到气象台站的工作，造成一定程度上的经济损失，基层气象台站应该要遵循综合治理、系统防护以及全方位的原则，对相关设备和线路进行统筹设计，精心施工并明确相关的标准，从而保证工程的质量。目前各基层气象台站随着经济的迅速发展，拥有了大量的电子设备，这在一定程度上给基层气象台站带来了威胁，那么应该采取什么样的措施来防雷，以保证基层气象台站的安全就成为目前气象台站所关心的问题。

（1）注意对办公楼以及卫星天线的保护。在建设气象台站办公楼的时候，一定要从建设规划开始，全面考虑防雷系统，要保证防雷工程和基建工程同时设计，同时施工并且同时对其进行验收，在楼顶安装的避雷针、引下线等装置要符合相关的规范要求，如果焊接圆钢塔的时候，要进行双面焊，并且焊口的长度不应小于粗焊接直径的6倍。此外卫星天线应该在建筑物防雷装置保护的范围之内，天线底座就近和楼顶防雷装置搭接焊接要在两处以上，并设立专门的避雷针保护［7］。还需要改变气象台站楼的电源线路，以保证电源线路在受到雷击的时候不会电流量能够消除，我们可以在电线路到气象业务大楼之间的最后一根电线杆的位置，用电缆代替引入大楼的电线，并埋地引入到大楼总配电柜处。

（2）防止信息传输线引入雷电浪涌过电压电流。为减少信息传输线路架空引入，遭受到雷电浪涌过电压的侵害，我们应该将当地的电信局以及气象大楼机房程控交换机之间的通讯电缆换成光缆，没有金属加强芯的光缆就能够有效地阻止雷电浪涌过电压电流的侵入，这是能够获得较好防雷效果的方法。还可以将通信电缆套钢管埋入地下，但是要保证埋地的长度至少在15米以上，还要保证钢管两端接地，并在通信电缆引入端线路上安装信号浪涌保护器。全面保证气象台站相关设备的安全。

（3）防止雷电高电位反击的方法。合理的防止雷电高电位的反击，就需要控制金属设备之间，甚至是设备和墙体柱钢筋之间产生的电位差，控制设备产生电位差的方法，就是做好等电位连接以及采用共用接地系统，并且保证每个仪器设备之间能够有效的绝缘，金属机架上的多台设备应该连接到机架上，再将机架可靠连接到接地端子上，以保证相关设备在受到雷击之后，能够有效的防止雷电高电位反击。

此外为了防止雷击气象大楼避雷装置，损坏计算机等网络设备情况的发生，在全面考虑经济实用并且可靠的情况下，可以采用材料为镀锌钢网格进行屏蔽，这样就需要在计算机以及设备房间的四周墙壁敷设网格，网格的四个角和柱内钢筋进行焊接,形成一个安全笼，以减弱雷电电磁脉冲辐射的作用。为了控制电源线和信息传输线路两者互相干扰，可以适当的增加两者之间的距离，如果电源线和信息线路是平行敷设的，那么就要保持两者的距离至少在15厘米以上，要注意不要让电源线和信息线路敷设在同一个线槽内。

4 结语

雷电是一种危险系数较高的自然现象，每年有很多的人因为受到雷击死亡，因此，必须要加大对雷电的研究，及时地提醒广大人民注意雷电，那么这就加强了基层气象台站的任务，基层气象台站在进行气象研究之前必须要保证气象台站的防雷。对基层气象台站进行防雷工作是一个综合性的工程，在进行设计之前应该全方位地考虑到各个方面的防雷工作，并且由于基层气象台站的防雷问题比较多，就必须要做好防雷工作，以减轻或者避免雷电带来的损失，同时给人民提供一个可靠的天气预报，保证人民的生命安全。

［1］张玥，胡璨.智能建筑弱电系统的雷电防护设计［J］.广东科技，2014（2）.

［2］张晓洁，龚志东，刘方.智能化小区门禁系统防雷设计［J］.科技创新与应用，2014（12）.

［3］刘荣美，汪友华，张岩.建筑结构中雷电流和磁场分布特性的频域有限元方法分析［J］.电工技术学报，2013（S2）.

［4］罗晓民，刘启明.706电视发射台防雷设计与改造［J］.科技信息，2010（23）.

［5］张占伟.浅谈自动化及仪表控制系统雷电防护问题［J］.科技资讯，2011（20）.

［6］旦巴欧珠.信息网络系统雷电防护技术探讨［J］.西藏科技，2010（5）.

［7］薛赞玉，徐华峰，张刚.公路收费系统防雷技术改造措施［J］.中国交通信息产业，2010（4）.