选新型自动气象站防雷技术

魏庆祥+王军民+盖秀云

摘 要：最近几年，我国的经济有了飞速的发展，气象部门在防御自然灾害中发挥着重要的作用，其中雷电的预测预报准确率极高，本文主要分析了雷电入侵气象站的途径，对新型自动气象站防雷工程的设计原则进行概括，力求能够在自动防雷技术上有所创新。

1 引言

气象部门在防御自然灾害，作出安全事件的预警中发挥着积极的作用。这其中，自动气象站是整个气象部门的核心，他们资料获取的准确度高，投入的成本低，所以自动气象站的推广能够大大的提升气象预测的准确性。但是自动气象站具有特殊性，在实际的运行中很容易受到雷电的侵害，会对它的正常运行造成一定的影响，所以本文主要是希望能够联系现代的先进技术，提升自动气象站的防雷水平。

2 自动气象站遭雷电入侵的主要方式

2.1 直接雷击

自动气象站的直击雷一般情况下主要是针对室外的风杆，有效避免直击雷影响的重要途径是设置避雷针。主要采取了下面的两种安装途径：一、在观测现场之外，安装单独的避雷针，通过滚球法计算出避雷针的高度，避雷针和传感器需要单独设置，要严格按照国家的规定，拉开两者之间的距离，只有这样才能保证其能安全的运行；二、如果观测场地限制，避雷针和传感器之间的距离不能达到国家规定的情况下，可以将避雷针安装在传感器的金属支架上，只需要算出避雷针的高度即可，但是需要尽可能的拉开避雷针和传感器之间的距离，雷电流引下线和风数据传输线之间的线路要加以屏蔽，一切有可能带来损失的因素要尽可能的扼杀在萌芽状态，减少不必要的经济损失。

2.2 高压电脉冲的入侵

如果自动气象站周围的建筑物遭到了雷击，静电感应或者是电磁感应会感应到过电压，通过线缆的传递直接进入到室内，会损坏到新型自动气象站的传感器以及采集器，甚至极有可能造成通讯电缆的断裂，产生瞬时的高压，会造成传感器的严重破坏，会对自动气象站的观测系统造成极为恶劣的影响，很多数据资料不能及时的收集，带来较大的经济损失，也会危及到工作人员的人身安全。

2.3 接电线的入侵

首先，我们需要认识到接地在防雷技术中的重要作用，不管是任何类型的雷，都需要保证将雷电流送到地面。也就是说，如果没有完善好接地装置，那么是很难高效防雷的。如果地面附近的气象台遭受到了雷击，那么在极短的时间里，地面周边的电位迅速增加，瞬间高电位会顺着自动气象站接入，电路中的电流瞬间增强，会烧毁电路元件，损坏仪器设备。

3 自动气象站设计综合防雷工程时应坚持的原则

新型的自动气象站在防雷时必须要做好直击雷的防御工作，有效的避免雷电的入侵，做好实时的防御。新型自动气象站的综合防雷主要包括了两部分：内部以及外部防雷等，需要做好调研，对自动气象站周围的环境、气候、场地以及仪器的布局等要做好勘探，务必保证其多层设防，将损失降到最小值。

4 新型自动气象站中采取的防雷手段

4.1 内部防雷技术

4.1.1 做好等電位的连接工作

传感器、百叶箱和自动气象站做好接地工作通常是选用25毫米×4毫米的镀锌扁钢有效的焊接而成；自动站观测场的金属护栏也要和其进行焊接，连同接地装置做好连接工作；观测场地在处理点位均压时一般采取的是5米×5米的网状接地装置。在两个风塔之间布上1米×1米的接地装置，而且要将跨步电压地网实现有效连接，形成完整封闭的环路；共同接地网要和太阳能板或者是卫星天线的底座等多种类型的金属物做好等电位的连接工作，只有前期的准备工作做的到位，才能保证设备后期能够正常的运行下去。

4.1.2 做好屏蔽工作

供电室引出的电力电缆必须要借助钢管埋入，要做好屏蔽的处理工作，然后再接向各个楼层的配电箱中。通常情况下，金属管的一端和另一端是要做好通电工作的，防雷保护区的交接位置需要保证等电位的连接完好，也要配置好相应的防雷接地装置。

4.2 外部防雷技术

相关的技术规范都明确的规定了建筑物的防雷设计规范，对新型的自动气象站做好了具体的分类，要严格按照建筑物的防雷要求来开展防雷的设计以及施工工艺。接闪器通常是选用了避雷网和避雷针，有效的利用了引线和地网进行连接，要和规定相符，并且通过滚球法计算出其可以保护的范围，一定要确保自动气象站的建筑物都能被保护好，防止雷电对建筑物的破坏。

4.2.1 选择合适的接闪器

现今，很多建筑物在选用接闪器时已经不再局限于单一的类型，而是将接闪器和避雷网有效的混合在一起。一般情况下，建筑物的屋角和屋脊的位置是很容易受到雷电袭击的，接闪网和接闪带网格的要求是有明确规定的，必须要严格的按照标准设置。观测场的接闪器，通常是利用风塔实现避雷的，长度一般需要保证在十一米上下。

4.2.2 引下线的选择标准

新型自动气象站建筑物的引下线一般是选择钢筋，引下线的根数通常不少于两根。而且，要顺着建筑物做好均匀的分布，间距一般不能大于25米。风塔可以直接选择金属材质的，要和接地装置做好有效的连接。

5 结束语

自动气象站的防雷设计选用的都是现代化的防雷技术，它密切的联系了气象站各方面的特征，选择最佳的防雷手段。但是防雷技术会受到多方面的限制和影响，必须要不断的总结和摸索经验，只有这样才能确保在雷雨天气，自动气象站能够正常运行，保证防雷的安全。

参考文献

[1]王芳，席云亮. 新型自动气象站综合防雷技术探讨[J]. 农业与技术，2017，37（18）：243.

[2]聂武夫，陈姣荣，曹向林. 自动气象站的防雷系统设计[J]. 科技资讯，2013，（34）：244-246.

作者简介

魏庆祥（1966-），男，山东垦利人，助理工程师，研究方向：防雷技术服务。

王军民（1972-），男，山东垦利人，工程师，研究方向：地面气象观测与防雷技术服务

盖秀云（1974-），女，山东垦利人，技术员，研究方向：防雷技术服务。endprint