氣象觀測設備雷電災害防御關鍵技術的應用價值探析

殷國華

摘 要

隨著氣象現(xiàn)代化技術的飛速發(fā)展，我國氣象觀測站中很多先進的設備被廣泛的使用，觀測設備的功能增強使觀測天氣的質量得到了提升，但是在抗雷電磁脈沖以及雷電感應上的能力相對較弱，最近幾年我國很多氣象觀測站都出現(xiàn)了相對頻繁的雷擊事故。不僅直接影響到了氣象觀測站在業(yè)務開展過程中的正常運行，同時也導致我國環(huán)境狀態(tài)受到了一定影響。為了避免雷電對于氣象觀測站設備的損壞，需要對氣象觀測設備進行防雷管理，并提高氣象觀測站防雷質量。

關鍵詞

氣象觀測設備;雷電災害;防御

中圖分類號： P429 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 17 . 11

Abstract

With the rapid development of meteorological modernization technology， many equipments have been widely used in China's meteorological observation stations. The application functions of observing equipment have promoted the quality of observed weather. Lightning induction capability is relatively weak. In recent years， many weather observation stations in China have experienced relatively frequent lightning strikes. It not only directly affects the normal operation of the meteorological observatory during the course of business development， but also causes damage to China's environmental status. In order to avoid the negative impact of lightning on meteorological observing station equipment， it is necessary to carry out lightning protection management on meteorological observing equipment and improve the quality of meteorological observing station lightning protection.

Key words

Meteorological observation equipment; Lightning disaster; Defense

0 引言

近幾年，我國氣象觀測技術發(fā)展很快，很多設備都越來越精密，這些精密的設備面對著一個重要問題就是雷擊。如果無法做好一系列的雷擊防雷措施，就會造成氣象觀測站的設備受損，其直接影響到了氣象預測和預報工作。近幾年有關氣象觀測站的防雷設備，已成為氣象觀測發(fā)展中的一個重點問題，做好氣象觀測站的防雷設施是氣象觀測站在日常工作的主要工作內容之一，如何確保氣象觀測站的防雷質量得到提升，是本文闡述的目的。

1 雷電災害的類型

在氣象觀測的過程中，通過氣象觀測設備可以針對該地區(qū)的環(huán)境以及天氣獲取相對準確的數(shù)據。為此，很多氣象觀測站的設備都建立在相對于空曠并且較高的場地，這種環(huán)境措施也導致氣象觀測站受到雷擊的傷害及可能性在逐步增加。雷擊的損害會帶給氣象觀測站十分巨大的經濟損失，會導致我國的環(huán)境質量逐步下降?，F(xiàn)階段，作為氣象觀測站的管理人員，應了解到不同的雷擊其危害有哪些，并且降低雷擊的危害，減少對氣象觀測站造成的負面影響。第一，在雷擊危害中最嚴重且最常見的危害就是直擊雷。直擊雷的危害方式十分明顯，即雷電直接擊中了氣象觀測站的某一個設備，這種問題的出現(xiàn)導致氣象觀測站內的設備出現(xiàn)了強電流損壞。設備被擊毀，氣象觀測站無法正常的進行運營，其直接給氣象觀測站帶來了非常嚴重的經濟損失。第二，雷電感應危害。雷電感應危害是指雷電的第二次作用，雷電產生的電磁脈沖耦合到氣象觀測設備及線路上，會在設備正常運行狀態(tài)下，產生非常強的感應雷電流?，F(xiàn)階段，氣象觀測站所使用的設備，其精密度較高，并無法承受過大的電流，一旦電流過大設備會直接被燒毀，設備的運行壽命下降。第三，線路連接危害。在氣象觀測站中，并不是所有的設備都在室內，有很多設備在室外，設備通過線路同外界的金屬管道或高架鐵塔相連。為此，線路連接問題同樣會引起氣象觀測站中其被雷擊，設備的工作質量逐步下降。

2 如何在氣象觀測站進行設備的雷電災害防御

在我國很多氣象觀測站會出現(xiàn)設備損壞的原因之一，是防雷安全工作沒有做到位，在氣象觀測站中做好一系列的防雷安全尤為重要。如果防雷工作不到位，對氣象觀測站而言不僅僅設備受到損害，在嚴重情況下還會出現(xiàn)員工的安全難以得到保證。為此，需要對不同種類的雷擊事故加以防范。根據近幾年我國氣象觀測站出現(xiàn)雷擊事故的問題以及資料進行深度分析，應該對所有的防雷技術以及防雷設備進行升級，按照不同地區(qū)的雷雨季節(jié)時期以及雷電天氣發(fā)生的頻率進行設計和防雷設施的安裝，針對氣象觀測站的實際情況，改善工程的整體質量。需要保證所有的氣象設備在實際工作過程中不受到雷電的影響，確保氣象觀測站內的所有設備可以做到安全且正常的運行。

2.1 做好氣象觀測設備的接地保護工作

接地保護工作是防雷設備在開展的第一項工作，應按照科學的方式做好氣象觀測設備的接地保護，以往在接地保護工作開展過程中，由于工作不到位經常出現(xiàn)損壞的設備，其中包括了防雷板、數(shù)據采集器等。需要開展最規(guī)范的操作方式，確保接地的效果能滿足我國接地的實際要求。比如在防雷接地匯流排的中間部位的孔洞部分，可以利用銅芯線進行接地，這種接地效果更佳。而測風塔在受到雷擊時，雷電流會直接通過大地來泄放，這種方式可以對氣象觀測設備進行保護。研究表明，測風塔在受到雷擊后會對氣象觀測設備造成一定的影響。當前在建設測風塔之前，考慮建設的效果，應加大測風塔與氣象觀測站設備之間的距離，按相關規(guī)范要求不小于十五米，提高氣象觀測站防雷設備接地措施的保護效果，同時也可以防止氣象觀測站中的設備由于測風塔出現(xiàn)雷擊而被損壞的現(xiàn)象。

2.2 對供電系統(tǒng)的防雷措施進行合理安裝

在氣象觀測站雷電災害防御工程建設過程中，應對供電系統(tǒng)進行防雷措施的保護。氣象觀測站中，由于供電系統(tǒng)本身所需要的能量較大，在雷雨天氣很容易引發(fā)雷電直接對供電系統(tǒng)造成損傷，對供電系統(tǒng)做好接地保護，最佳的方式是選擇安裝高壓避雷器。這種方式能夠防止雷電與供電系統(tǒng)產生反應，進而出現(xiàn)損壞的情況。在安裝高壓避雷器的接地保護時，應明確該地區(qū)的接地電阻阻值為多少，要求所有的配電系統(tǒng)都需要安裝電涌保護器，做好室內、室外配電線的屏蔽設置。與此同時，為了更大限度地提高供電系統(tǒng)防雷措施安裝的合理性，也可以直接采取電纜埋地敷設的方式。將金屬地皮連接到接地裝置上，這種方式既可以確保觀測站的各類電源線、信號線都通過了金屬管進行屏蔽，防止雷電的侵入，也可以做好接電的措施，保證氣象觀測設備在實際使用中的穩(wěn)定性。供電性氣象觀測設備在使用時，由于其自身的特性，消耗大量的電能，要求工作人員實時去檢查氣象觀測站供電的質量以及供電的穩(wěn)定性。如果發(fā)現(xiàn)了氣象觀測站固定電壓出現(xiàn)浮動，需要安裝穩(wěn)定電壓的裝置，如果供電系統(tǒng)的電壓出現(xiàn)不穩(wěn)定，氣象觀測站的一系列設備使用質量不佳，其使用壽命逐步下降。特別是在氣象觀測站中，其電壓偏高，氣象觀測站必須采取一系列的合理布線措施，要求配電箱重復接地，目的是為了給氣象觀測站在監(jiān)測環(huán)境以及天氣時一個更好的監(jiān)測狀態(tài)。

2.3 供電系統(tǒng)直擊雷防護措施應用

由于氣象觀測站所處的環(huán)境與市區(qū)不同，周圍空曠無遮擋，容易出現(xiàn)雷擊損壞氣象觀測站設備的情況。雷電防護的重點應放在直擊雷方面。將防直擊雷接地裝置設置在氣象觀測站的周圍，進而能夠讓其形成一個獨立的接地網。有效地降低直擊雷對氣象觀測站內設備造成的影響，也可以提高氣象觀測站整體的防雷效果。在觀測場地內，防雷接地設施可以根據其實際狀況，進而形成網格型的接地。要求其接地的阻值要在4Ω以下，才能有效防止雷擊對于設備所造成的損壞。避免接地設備本身對人體電壓產生的損害，提高防雷的整體效果。

3 結語

綜上所述，對于氣象觀測站而言，每天對各地區(qū)的天氣進行采集觀測以及整理。氣象觀測站對于我國環(huán)境發(fā)展而言其重要性不言而喻，但是部分氣象觀測站地區(qū)在進行防雷保護時，由于其防雷措施不夠規(guī)范，甚至有一些地區(qū)根本沒有做好防雷，導致氣象監(jiān)測站在遭受到雷擊時，設備出現(xiàn)損壞，無論是設備損壞或者是供電系統(tǒng)故障，這些都將影響我國氣象觀測站在日常工作時的效益，使工作質量下降。為此，必須做好氣象觀測站的防雷保護措施，定期對設備進行維護，確保氣象觀測站運行安全有效。

參考文獻

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