試論自動氣象站雷電防御存在的問題及措施

張海鷹

摘 要：要想全面發(fā)揮自動氣象站的作用，確保氣象測報工作可以順利進(jìn)行，就必須做好雷電防御工作?；诖?，本文首先從接閃桿設(shè)計、避雷設(shè)備安裝、通訊系統(tǒng)以及風(fēng)向信號線設(shè)置等方面分析了雷電防御問題，并在此基礎(chǔ)上提出了幾點雷電防御措施，具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：自動氣象站；雷電防御；避雷設(shè)備

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.209

0 引言

在雷雨多發(fā)期，對自動氣象站進(jìn)行雷電防御是十分必要的。現(xiàn)階段，雷電主要是通過雷擊電磁脈沖、直擊雷等對自動氣象站進(jìn)行破壞，雖然多數(shù)氣象站已經(jīng)安裝了接閃桿，在一定程度上保護(hù)了建筑物和人身安全，但是從當(dāng)前的情況來看，現(xiàn)有的防雷措施仍然無法對雷擊電磁脈沖問題進(jìn)行有效解決，所以對于氣象站而言，有必要對雷電防御問題和雷電防御措施進(jìn)行明確。

1 雷電防御問題

自動氣象站可以對氣象進(jìn)行自動觀測，并對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行自動存儲，它主要是由采集器、系統(tǒng)電源、傳感器以及通訊接口等構(gòu)成的。從現(xiàn)階段自動氣象站的雷電防御情況來看，還存在著以下幾點問題：

1.1 接閃桿設(shè)計問題

在對防雷設(shè)備進(jìn)行安裝時，應(yīng)該安排專業(yè)人員精準(zhǔn)計算接閃桿保護(hù)范圍，目的在于對觀測設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。但是，從現(xiàn)階段的防雷設(shè)備安裝情況來看，并沒有對接閃桿進(jìn)行合理設(shè)計，在一定程度上限制了接閃桿對觀測設(shè)備的保護(hù)作用，增加了設(shè)備遭受雷擊的幾率。

1.2 避雷設(shè)備安裝問題

對接閃網(wǎng)、接閃帶等進(jìn)行安裝，在一定程度上可以對雷電襲擊進(jìn)行阻止，但是如果沒有利用科學(xué)的方式對這些接閃網(wǎng)、接閃帶等進(jìn)行安裝，就會降低它們的避雷效果?，F(xiàn)階段，仍然有部分人員并沒有根據(jù)相關(guān)規(guī)定及要求對接閃網(wǎng)、接閃帶等進(jìn)行合理安裝，進(jìn)而降低了避雷設(shè)備的應(yīng)用價值。

1.3 通訊系統(tǒng)缺少避雷裝置

對于浪涌保護(hù)器而言，在一定程度上會將雷電流放大，同時也可以對雷電流進(jìn)行泄調(diào)，進(jìn)而對電路設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。在自動氣象站當(dāng)中，如果電路設(shè)備遭遇了雷擊，就可能會發(fā)生一些雷擊事故，所以應(yīng)該為通訊設(shè)備安裝一些避雷設(shè)施。然而現(xiàn)階段，仍然有一些通訊系統(tǒng)缺少避雷設(shè)施，進(jìn)而為自動氣象站帶來了一些不良影響。

1.4 風(fēng)向信號線設(shè)置問題

現(xiàn)階段，多數(shù)自動氣象站為了增強外表的美觀，在對信號線進(jìn)行設(shè)置時，都將其和接閃桿引下線并行引下，實際上，這種設(shè)置方式與科學(xué)的規(guī)定是相違背的。因為對于風(fēng)向信號線來說，其所使用的電纜通常都帶有一些屏蔽性，在發(fā)生雷擊時，會屏蔽所有電磁脈沖，然而對于采集器而言，并不會對信號線上的高壓進(jìn)行全部承受，進(jìn)而導(dǎo)致運行失常，對采集器造成破壞[1]。

2 雷電防御措施

自動氣象站有很多功能，比如氣象數(shù)據(jù)的獲取、氣象數(shù)據(jù)的存儲、氣象數(shù)據(jù)的加工以及氣象數(shù)據(jù)的處理等，是一種先進(jìn)的氣象信息處理系統(tǒng)。隨著電子儀器的不斷增加，導(dǎo)致雷擊事故的數(shù)量也在不斷增加，為自動氣象站帶來了一定的經(jīng)濟(jì)損失。對于我國來說，雷電頻發(fā)期是每年的4到9月份，7月份屬于高峰期，據(jù)調(diào)查顯示，7月份的雷電天數(shù)是全年雷電天數(shù)的32%。在這些雷電天氣中，如果自動氣象站被強電流以及強磁場擊中了，那么氣象儀器就會受到不同程度的損壞，出現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)丟失問題，嚴(yán)重時也可能導(dǎo)致氣象儀器完全損壞，影響了觀測工作的順利進(jìn)行。所以，對于自動氣象站而言，應(yīng)該做好雷電防御工作，具體來說，可以從下面幾個方面入手：

2.1 合理安裝接閃桿

在對接閃桿進(jìn)行安裝時，可以對其進(jìn)行單獨安裝，進(jìn)而降低雷擊給傳感器帶來的不利影響。首先需要對防雷器進(jìn)行整改，再將接閃桿安在它的上面，最佳安裝高度是16米左右?？梢酝ㄟ^滾球法來計算接閃桿的保護(hù)范圍，進(jìn)而全面發(fā)揮接閃桿對觀測設(shè)備的保護(hù)作用。

2.2 對信號線進(jìn)行合理設(shè)置

傳感器在信號線纜方面的要求比較高，所以在線纜選擇過程中，應(yīng)該優(yōu)先選擇接地金屬管裝置。對于金屬管而言，內(nèi)外皮應(yīng)該具有金屬屏蔽層。同時，需要對接閃器進(jìn)行合理安裝，在安裝接閃桿引下線、信號線、電源線時，可以利用分管穿行方式，不應(yīng)采取并管引入方式。分管穿行方式的科學(xué)性及合理性比較高，可以有效降低引下線的雷電流為信號線、電源線帶來的危害。

2.3 做好接地防護(hù)工作

要想增強自動氣象站對雷擊的承受能力，就必須做好接地防護(hù)工作，有效的接地防護(hù)可以降低直擊雷、感應(yīng)雷等對自動氣象站的不良影響，這是由于接地之后，可以將雷電流引入到大地中。通常情況下，主要是根據(jù)弱電子設(shè)備的相關(guān)特點對防雷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，用地網(wǎng)對觀測地進(jìn)行環(huán)繞，再沿著管道對接地體進(jìn)行安裝，在進(jìn)行接地體安裝時，應(yīng)該預(yù)留一些接地端子。另外，如果不能將電阻降低到4歐姆以下，就需要采取相關(guān)措施進(jìn)行降阻，之后再對防雷裝置做接地連接處理，如此一來，就可以在一定程度上降低雷電給自動氣象站帶來的危害。

2.4 對觀測任務(wù)進(jìn)行有效處理

自動氣象站多數(shù)情況下都是在惡劣的天氣中遭受雷擊，例如大風(fēng)、冰雹以及強降水等一些復(fù)雜、惡劣的天氣。所以在出現(xiàn)這些惡劣天氣時，自動氣象站的工作人員應(yīng)該進(jìn)行分工合作，在出現(xiàn)大風(fēng)或者是冰雹天氣時，應(yīng)該安排專業(yè)人員來測量冰雹的最大直徑，同時也要安排專業(yè)人員來測量實際的降水量。在復(fù)雜的天氣當(dāng)中，如果僅憑一個人的力量來搜集相關(guān)資料，那么就極可能出現(xiàn)一些失誤與錯誤，只有在團(tuán)結(jié)合作的基礎(chǔ)上，才可以對觀測任務(wù)進(jìn)行有效處理，提升觀測工作的效率及質(zhì)量[2]。

3 結(jié)論

總而言之，在自動氣象站中，防雷系統(tǒng)的系統(tǒng)性及綜合性比較強，在技術(shù)方面的要求也比較高。對于自動氣象站的工作人員而言，要想對雷擊進(jìn)行有效防御，就必須對雷電防御問題進(jìn)行明確，在此基礎(chǔ)上靈活應(yīng)用雷電防御措施，合理安裝接閃桿，對信號線進(jìn)行合理設(shè)置，做好接地防護(hù)工作，對觀測任務(wù)進(jìn)行有效處理，進(jìn)而降低雷擊對自動氣象站的危害，確保氣象觀測工作可以順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏明，張斌.自動氣象站雷電防御存在的問題及措施探討[J].門窗，2017（02）：209.

[2]楊慶雄，黃小瑜.自動氣象站雷電防御存在的問題及措施探討[J].建材與裝飾，2016（07）：194-195.