選新型自動(dòng)氣象站防雷技術(shù)

魏慶祥+王軍民+蓋秀云

摘 要：最近幾年，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)有了飛速的發(fā)展，氣象部門在防御自然災(zāi)害中發(fā)揮著重要的作用，其中雷電的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率極高，本文主要分析了雷電入侵氣象站的途徑，對(duì)新型自動(dòng)氣象站防雷工程的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行概括，力求能夠在自動(dòng)防雷技術(shù)上有所創(chuàng)新。

1 引言

氣象部門在防御自然災(zāi)害，作出安全事件的預(yù)警中發(fā)揮著積極的作用。這其中，自動(dòng)氣象站是整個(gè)氣象部門的核心，他們資料獲取的準(zhǔn)確度高，投入的成本低，所以自動(dòng)氣象站的推廣能夠大大的提升氣象預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。但是自動(dòng)氣象站具有特殊性，在實(shí)際的運(yùn)行中很容易受到雷電的侵害，會(huì)對(duì)它的正常運(yùn)行造成一定的影響，所以本文主要是希望能夠聯(lián)系現(xiàn)代的先進(jìn)技術(shù)，提升自動(dòng)氣象站的防雷水平。

2 自動(dòng)氣象站遭雷電入侵的主要方式

2.1 直接雷擊

自動(dòng)氣象站的直擊雷一般情況下主要是針對(duì)室外的風(fēng)桿，有效避免直擊雷影響的重要途徑是設(shè)置避雷針。主要采取了下面的兩種安裝途徑：一、在觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)之外，安裝單獨(dú)的避雷針，通過(guò)滾球法計(jì)算出避雷針的高度，避雷針和傳感器需要單獨(dú)設(shè)置，要嚴(yán)格按照國(guó)家的規(guī)定，拉開兩者之間的距離，只有這樣才能保證其能安全的運(yùn)行；二、如果觀測(cè)場(chǎng)地限制，避雷針和傳感器之間的距離不能達(dá)到國(guó)家規(guī)定的情況下，可以將避雷針安裝在傳感器的金屬支架上，只需要算出避雷針的高度即可，但是需要盡可能的拉開避雷針和傳感器之間的距離，雷電流引下線和風(fēng)數(shù)據(jù)傳輸線之間的線路要加以屏蔽，一切有可能帶來(lái)?yè)p失的因素要盡可能的扼殺在萌芽狀態(tài)，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 高壓電脈沖的入侵

如果自動(dòng)氣象站周圍的建筑物遭到了雷擊，靜電感應(yīng)或者是電磁感應(yīng)會(huì)感應(yīng)到過(guò)電壓，通過(guò)線纜的傳遞直接進(jìn)入到室內(nèi)，會(huì)損壞到新型自動(dòng)氣象站的傳感器以及采集器，甚至極有可能造成通訊電纜的斷裂，產(chǎn)生瞬時(shí)的高壓，會(huì)造成傳感器的嚴(yán)重破壞，會(huì)對(duì)自動(dòng)氣象站的觀測(cè)系統(tǒng)造成極為惡劣的影響，很多數(shù)據(jù)資料不能及時(shí)的收集，帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失，也會(huì)危及到工作人員的人身安全。

2.3 接電線的入侵

首先，我們需要認(rèn)識(shí)到接地在防雷技術(shù)中的重要作用，不管是任何類型的雷，都需要保證將雷電流送到地面。也就是說(shuō)，如果沒(méi)有完善好接地裝置，那么是很難高效防雷的。如果地面附近的氣象臺(tái)遭受到了雷擊，那么在極短的時(shí)間里，地面周邊的電位迅速增加，瞬間高電位會(huì)順著自動(dòng)氣象站接入，電路中的電流瞬間增強(qiáng)，會(huì)燒毀電路元件，損壞儀器設(shè)備。

3 自動(dòng)氣象站設(shè)計(jì)綜合防雷工程時(shí)應(yīng)堅(jiān)持的原則

新型的自動(dòng)氣象站在防雷時(shí)必須要做好直擊雷的防御工作，有效的避免雷電的入侵，做好實(shí)時(shí)的防御。新型自動(dòng)氣象站的綜合防雷主要包括了兩部分：內(nèi)部以及外部防雷等，需要做好調(diào)研，對(duì)自動(dòng)氣象站周圍的環(huán)境、氣候、場(chǎng)地以及儀器的布局等要做好勘探，務(wù)必保證其多層設(shè)防，將損失降到最小值。

4 新型自動(dòng)氣象站中采取的防雷手段

4.1 內(nèi)部防雷技術(shù)

4.1.1 做好等電位的連接工作

傳感器、百葉箱和自動(dòng)氣象站做好接地工作通常是選用25毫米×4毫米的鍍鋅扁鋼有效的焊接而成；自動(dòng)站觀測(cè)場(chǎng)的金屬護(hù)欄也要和其進(jìn)行焊接，連同接地裝置做好連接工作；觀測(cè)場(chǎng)地在處理點(diǎn)位均壓時(shí)一般采取的是5米×5米的網(wǎng)狀接地裝置。在兩個(gè)風(fēng)塔之間布上1米×1米的接地裝置，而且要將跨步電壓地網(wǎng)實(shí)現(xiàn)有效連接，形成完整封閉的環(huán)路；共同接地網(wǎng)要和太陽(yáng)能板或者是衛(wèi)星天線的底座等多種類型的金屬物做好等電位的連接工作，只有前期的準(zhǔn)備工作做的到位，才能保證設(shè)備后期能夠正常的運(yùn)行下去。

4.1.2 做好屏蔽工作

供電室引出的電力電纜必須要借助鋼管埋入，要做好屏蔽的處理工作，然后再接向各個(gè)樓層的配電箱中。通常情況下，金屬管的一端和另一端是要做好通電工作的，防雷保護(hù)區(qū)的交接位置需要保證等電位的連接完好，也要配置好相應(yīng)的防雷接地裝置。

4.2 外部防雷技術(shù)

相關(guān)的技術(shù)規(guī)范都明確的規(guī)定了建筑物的防雷設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)新型的自動(dòng)氣象站做好了具體的分類，要嚴(yán)格按照建筑物的防雷要求來(lái)開展防雷的設(shè)計(jì)以及施工工藝。接閃器通常是選用了避雷網(wǎng)和避雷針，有效的利用了引線和地網(wǎng)進(jìn)行連接，要和規(guī)定相符，并且通過(guò)滾球法計(jì)算出其可以保護(hù)的范圍，一定要確保自動(dòng)氣象站的建筑物都能被保護(hù)好，防止雷電對(duì)建筑物的破壞。

4.2.1 選擇合適的接閃器

現(xiàn)今，很多建筑物在選用接閃器時(shí)已經(jīng)不再局限于單一的類型，而是將接閃器和避雷網(wǎng)有效的混合在一起。一般情況下，建筑物的屋角和屋脊的位置是很容易受到雷電襲擊的，接閃網(wǎng)和接閃帶網(wǎng)格的要求是有明確規(guī)定的，必須要嚴(yán)格的按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。觀測(cè)場(chǎng)的接閃器，通常是利用風(fēng)塔實(shí)現(xiàn)避雷的，長(zhǎng)度一般需要保證在十一米上下。

4.2.2 引下線的選擇標(biāo)準(zhǔn)

新型自動(dòng)氣象站建筑物的引下線一般是選擇鋼筋，引下線的根數(shù)通常不少于兩根。而且，要順著建筑物做好均勻的分布，間距一般不能大于25米。風(fēng)塔可以直接選擇金屬材質(zhì)的，要和接地裝置做好有效的連接。

5 結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)氣象站的防雷設(shè)計(jì)選用的都是現(xiàn)代化的防雷技術(shù)，它密切的聯(lián)系了氣象站各方面的特征，選擇最佳的防雷手段。但是防雷技術(shù)會(huì)受到多方面的限制和影響，必須要不斷的總結(jié)和摸索經(jīng)驗(yàn)，只有這樣才能確保在雷雨天氣，自動(dòng)氣象站能夠正常運(yùn)行，保證防雷的安全。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

魏慶祥（1966-），男，山東墾利人，助理工程師，研究方向：防雷技術(shù)服務(wù)。

王軍民（1972-），男，山東墾利人，工程師，研究方向：地面氣象觀測(cè)與防雷技術(shù)服務(wù)

蓋秀云（1974-），女，山東墾利人，技術(shù)員，研究方向：防雷技術(shù)服務(wù)。endprint