現(xiàn)代氣象防雷設(shè)備與技術(shù)探討

羅偉

摘 要 長期以來，雷電災(zāi)害給人類帶來了巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。1987年，美國國家航天局在卡納維拉角的基地，在利用半人馬座火箭發(fā)射海軍通信衛(wèi)星時被雷擊中，導(dǎo)致星箭俱毀，損失高達(dá)1.7億美元。同時，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年有上千人在雷擊中喪生?？梢娪行У乇苊饫纂姼蓴_，在現(xiàn)代社會尤為重要。本文將針對現(xiàn)代氣象防雷設(shè)備與技術(shù)進(jìn)行探討和分析。

關(guān)鍵詞 氣象防雷設(shè)備；防雷技術(shù)；預(yù)警預(yù)測

中圖分類號：P429 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1673-890X（2015）21--02

雷電因其強(qiáng)大的電流、炙熱的高溫、強(qiáng)烈的電磁輻射以及猛烈地沖擊波等物理效應(yīng)而能夠在瞬間產(chǎn)生巨大的破壞作用，造成雷電災(zāi)害[1]。雷電災(zāi)害在廣義上，是指雷擊或者雷電磁脈沖入侵和影響所造成的人員傷亡或財(cái)產(chǎn)損失。近年來，伴隨著經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展我國氣象防雷技術(shù)也得到了較為完善的發(fā)展，很大程度上避免了大量的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失[2]。

1 現(xiàn)代氣象防雷

氣象防雷主要有3個基本組成部分：直擊雷防護(hù)、接地和防護(hù)雷感應(yīng)。

1.1 直擊雷防護(hù)

直擊雷防護(hù)就是指利用直擊雷在現(xiàn)場進(jìn)行觀察，然后對現(xiàn)場的金屬設(shè)備以及一些傳輸?shù)臄?shù)據(jù)線路進(jìn)行觀測。目前，直擊雷防護(hù)最有效的方法是安裝避雷針。這種方法施工簡單且成本很低，主要利用了3種避雷裝置，布置的原理是當(dāng)雷電發(fā)生時，有接閃器接閃雷電流，通過引下線把雷電流份泄到接地體，接地體再泄放給大地，從而起到雷電防護(hù)的效果。

首先，可以在氣象觀測場地之外安裝相對獨(dú)立的避雷針。利用滾球法計(jì)算恰當(dāng)?shù)谋芾揍樃叨?，對于兩個避雷系統(tǒng)的相對距離可以在實(shí)施的過程中嚴(yán)格按照國家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來確定，保證避雷針防護(hù)的有效性。其次，在觀測場地設(shè)置被限制的地區(qū)可以在風(fēng)向風(fēng)速檢測設(shè)備的支架上直接安裝避雷針。歸根到底，對直擊雷的防護(hù)離不開對現(xiàn)場實(shí)際情況的把握，即對避雷針引下線與數(shù)據(jù)線以及金屬設(shè)備進(jìn)行觀測，評估其是否能承受雷擊，規(guī)避安全隱患。

1.2 接地

共用接地是防雷的基本組成部分。在觀測現(xiàn)場，除了對金屬設(shè)備檢測之外，還需要對一些有可能出現(xiàn)金屬設(shè)備的地區(qū)進(jìn)行接地處理，保證共用地方的可靠性和安全性。對于性質(zhì)不同的接地線和信號線纜，應(yīng)該分開鋪設(shè)。在工作過程中，進(jìn)行每一項(xiàng)檢查時應(yīng)清楚電流方向。同時，考慮電容和電感對線路的影響，按照安裝地的具體情況進(jìn)行合理布局。

1.3 防護(hù)雷感應(yīng)

防護(hù)雷感應(yīng)就是指當(dāng)遭遇雷電天氣時，可以接收相關(guān)信號，確保感應(yīng)雷完好無損。受到雷擊的主要方式有：一是雷電電磁感應(yīng)，二是雷電波侵入。雷電通過與設(shè)備的電源線路或者信號線路之間產(chǎn)生融合導(dǎo)致雷擊。因此，在電源線路防護(hù)過程中，在低壓的配電系統(tǒng)配備多級SPD防護(hù)系統(tǒng)，能夠方式雷電瞬間所帶來的損壞。一般來說，可以在配電系統(tǒng)電流輸入端口處配備一級電源的SPD系統(tǒng)，在辦公樓層在配備二級系統(tǒng)，在UPS端口處配備三級系統(tǒng)，這樣就能有效地保障防雷工作的進(jìn)行。在對信號線路進(jìn)行保護(hù)時，也可以通過在防雷區(qū)安裝SPD系統(tǒng)來進(jìn)行防護(hù)。

2 防護(hù)雷風(fēng)險控制

防雷技術(shù)風(fēng)險控制，主要做到以下幾點(diǎn)。第一，對于易燃易爆物品集中或靜電、金屬設(shè)備較多的區(qū)域，應(yīng)加大檢查力度，提前做好防護(hù)工作。與此同時，要制定應(yīng)急預(yù)案，保證在災(zāi)害發(fā)生時能夠迅速有效地進(jìn)行處理。第二，工作人員規(guī)范操作，嚴(yán)格遵守規(guī)章制度和操作流程，規(guī)避風(fēng)險。對于保障安全的防護(hù)措施，要做到定期的檢修和維護(hù)，如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理。第三，采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行防雷預(yù)防工作。第四，利用信息技術(shù)對雷電災(zāi)害進(jìn)行科學(xué)評估，包括雷擊事件發(fā)生概率及危害程度，并在評估基礎(chǔ)上制定預(yù)防措施。

3 防雷技術(shù)研究

對于防雷技術(shù)研究首先需要有準(zhǔn)確的定位。氣象防雷工作對于保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。目前，我國的防雷技術(shù)研究已經(jīng)取得了很大成就，但仍存在許多問題，如預(yù)測信息缺失或失真。因此，需要加強(qiáng)對防雷技術(shù)的研究，提高預(yù)測的準(zhǔn)確性和及時性，加大防雷技術(shù)的科學(xué)性與實(shí)用性。

3.1 加大防雷技術(shù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投入

建立合理的社會管理網(wǎng)絡(luò)，能夠保證在相關(guān)部門、氣象防雷預(yù)測工作人員以及氣象聯(lián)絡(luò)工作人員三者之間形成緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)，在雷擊災(zāi)害發(fā)生時，三方可以迅速啟動應(yīng)急機(jī)制進(jìn)行事故處理。

3.2 規(guī)范防雷技術(shù)

規(guī)范防雷技術(shù)能夠保證防雷工作在制度化、具體化的條件下有序進(jìn)行。同時，這一措施的實(shí)施能夠規(guī)范工作人員的行為，提高工作人員的責(zé)任心，確保工作質(zhì)量與工作效率。

3.3 加大監(jiān)測預(yù)警投入

為保證信息的準(zhǔn)確性與高度性，需要不斷地加大氣象雷電預(yù)警技術(shù)的研究。例如，對雷電進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測、對雷擊進(jìn)行風(fēng)險評估、對防雷裝置進(jìn)行預(yù)期測試等。

3.4 加大對工作人員培養(yǎng)

氣象防雷技術(shù)工作的主體是工作人員，因此，培養(yǎng)高專業(yè)技能、高素質(zhì)的工作人員是推動氣象防雷工作有效開展的保障。氣象局可以定期對工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，并對工作人員進(jìn)行考核，提高團(tuán)隊(duì)整體素質(zhì)。

4 現(xiàn)代氣象防雷技術(shù)的發(fā)展前景

隨著氣象服務(wù)知識突飛猛進(jìn)的反戰(zhàn)，現(xiàn)代氣象防雷技術(shù)逐漸向著科學(xué)化、規(guī)范化發(fā)展。而未來的發(fā)展方向主要有2個方面：首先是朝著技術(shù)發(fā)展以及預(yù)測預(yù)警的方向前進(jìn)，因?yàn)槭轮泻褪潞罂刂贫疾蝗缡虑邦A(yù)測；其次是做好事前總結(jié)和借鑒以往不足，并在科學(xué)的理論下進(jìn)行改革創(chuàng)新。

4.1 加強(qiáng)預(yù)測和預(yù)警機(jī)制

對雷電災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測，規(guī)避風(fēng)險是緩解雷電帶來的危害的重要手段。因此，在氣象防雷技術(shù)中，應(yīng)不斷加強(qiáng)預(yù)測與預(yù)警工作，防患于未然。

4.2 創(chuàng)新改革

改革創(chuàng)新才能有新的突破。因此針對現(xiàn)代氣象防雷出現(xiàn)的問題，應(yīng)借鑒以往成功的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合不足之處進(jìn)行持續(xù)的改革創(chuàng)新，對于反復(fù)出現(xiàn)的問題要著重采取措施解決。對于氣象企業(yè)來說應(yīng)通過實(shí)施總體上的規(guī)劃、上下有機(jī)協(xié)調(diào)、分層實(shí)施等措施來確保信息的準(zhǔn)確高度性和資源的協(xié)調(diào)性。

5 結(jié)語

對于頻繁遭受雷電襲擊的地區(qū)來說，穩(wěn)步推動氣象防雷工作的開展是保證人民生命安全、減少經(jīng)濟(jì)損失的重要手段。隨著經(jīng)濟(jì)社會的迅速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的全面覆蓋，針對防雷電災(zāi)害的技術(shù)探討應(yīng)不斷向科學(xué)化、規(guī)范化發(fā)展。氣象管理部門應(yīng)制定行之有效的管理制度，研究人員應(yīng)不斷加強(qiáng)自身技術(shù)素質(zhì)和思想素質(zhì)，改革創(chuàng)新，完善預(yù)測和預(yù)警機(jī)制，使氣象防雷技術(shù)工作能夠充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用和功能。

參考文獻(xiàn)

[1]丁美萍.氣象防雷技術(shù)工作要點(diǎn)探討研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2013（24）.

[2]李曉婷，唐麗娜，王劍鋒.氣象防雷技術(shù)未來發(fā)展前景研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013（3）.

（責(zé)任編輯：劉昀）