芻議氣象觀測(cè)場(chǎng)雷電防護(hù)中存在的問題及其改進(jìn)措施

蔡立新　陳興輝

【摘要】近幾年來，由于氣象觀測(cè)場(chǎng)外的工作環(huán)境、觀測(cè)設(shè)備的承受雷電電涌的能力減弱一些氣象觀測(cè)場(chǎng)在雷電防護(hù)工作中出現(xiàn)了一些問題，文作者通過查找自動(dòng)氣象站在設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)等方面的問題，經(jīng)過嚴(yán)密的分析，提出了具體的解決方法。

【關(guān)鍵詞】氣象觀測(cè)：雷電防護(hù)：?jiǎn)栴}：措施

【中圖分類號(hào)】P415.12 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）04-0002-01

氣象觀測(cè)場(chǎng)都有防雷設(shè)施，但是遭到雷擊的事情還是會(huì)經(jīng)常發(fā)生，這給人民的財(cái)產(chǎn)和安全帶來了很大的威脅。現(xiàn)階段，在觀測(cè)設(shè)備變得現(xiàn)代化、自動(dòng)化、智能化的同時(shí)，雷擊對(duì)氣象站觀測(cè)設(shè)備的影響也隨之增大。造成這樣的結(jié)果原因是有很多方面的。一方面是因?yàn)闅庀笥^測(cè)場(chǎng)是主要的防護(hù)雷電襲擊的地方，雖然有關(guān)防雷技術(shù)在進(jìn)步，但是主管部門的一些防雷設(shè)施還是沒有進(jìn)行及時(shí)改進(jìn)；另一方面，以前的沒有經(jīng)過專業(yè)防雷機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和進(jìn)行規(guī)范的施工，又因?yàn)闅庀笥^測(cè)場(chǎng)早已建立，而這些規(guī)范的措施隨后才出臺(tái)，造成了實(shí)踐和理論的脫節(jié)。下面本文就時(shí)下氣象觀測(cè)場(chǎng)在雷電防護(hù)工作中出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行探討。

一、氣象觀測(cè)場(chǎng)雷電防護(hù)工作中出現(xiàn)的問題

1 防雷設(shè)計(jì)不夠全面。在《象觀測(cè)場(chǎng)防雷技術(shù)規(guī)范》實(shí)施以前，很多氣象觀測(cè)場(chǎng)只有防直接雷擊的一些簡(jiǎn)易設(shè)備，而沒有綜合的配套的完整的防雷裝備。在這個(gè)規(guī)范落實(shí)以后，仍存在有大部分的氣象觀測(cè)場(chǎng)沒有采用綜合的防雷設(shè)施，很多地方只是注意到了安裝簡(jiǎn)單的SPD，根本就沒有把屏蔽、綜合布線等等必要的設(shè)備安裝齊全……

2 防雷設(shè)備的不規(guī)范安裝。一些氣象觀測(cè)場(chǎng)的風(fēng)向、風(fēng)速信號(hào)線在沒有單獨(dú)金屬管保護(hù)的情況下，只是粗略的考慮到只要布線美觀就可以，與風(fēng)桿上的避雷針下線在風(fēng)桿金屬管內(nèi)一起引下，這樣做的結(jié)果是將風(fēng)向、風(fēng)速信號(hào)電纜線設(shè)在了避雷針的引下線上，給使用者的安全帶來了很大隱患。即使風(fēng)向和風(fēng)速的信號(hào)線采用的是帶有屏蔽層的電纜，由于它的屏蔽層沒有辦法將避雷針接到雷電的襲擊后而使電磁脈沖全部的進(jìn)行屏蔽，風(fēng)向和風(fēng)速信號(hào)線感應(yīng)出的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于采集器電子元件上所能承受的電流電壓，導(dǎo)致采集器沒有辦法進(jìn)行正常的工作，甚至?xí)p壞。例如：惠州一個(gè)國(guó)家的氣象觀測(cè)場(chǎng)的自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)的采集器連續(xù)兩年三四次都遭到雷電的細(xì)節(jié)，造成采集器里面的避雷器損壞，采集器斷電，不能進(jìn)行正常的采集數(shù)據(jù)。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查分析，原來是因?yàn)轱L(fēng)桿上的避雷針引下線和風(fēng)向、風(fēng)速的信號(hào)線及布線的不規(guī)范引起的。風(fēng)速信號(hào)線在布線的時(shí)候僅僅考慮到美觀沒有結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行合理布線，與風(fēng)桿上的避雷針引下線在金屬風(fēng)桿里面并行而下，沒有穿透金屬管的布線，當(dāng)風(fēng)桿上的避雷針接到閃電形成的雷擊電磁脈沖后，通過了采集器連接的風(fēng)速信號(hào)線和電源線路的途徑進(jìn)入到了采集器的內(nèi)部，導(dǎo)致了采集器的內(nèi)部零件和與它相連的主控微機(jī)通信進(jìn)行串口而被破壞。

3 風(fēng)桿上避雷針引下線和氣象觀測(cè)場(chǎng)的設(shè)備在觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)網(wǎng)上兩點(diǎn)之間的距離不符合標(biāo)準(zhǔn)。為了達(dá)到平均氣壓、均等電流以及減少各種接地設(shè)備之間、不同的系統(tǒng)之間的電位差，在觀測(cè)場(chǎng)的風(fēng)桿上應(yīng)該盡最大可能地避免各種金屬設(shè)備的外殼接地、屏蔽接地、保護(hù)接地等等都應(yīng)該街道氣象觀測(cè)場(chǎng)的共用地網(wǎng)絡(luò)之內(nèi)，形成一個(gè)共用的接地綜合系統(tǒng)。但是由于防雷工程設(shè)計(jì)人員和施工人員對(duì)電位連接和共用接地沒有進(jìn)行正確的理解，在施工的過程中沒有考慮到上述的實(shí)際情況，他們把共用接地理解成把各種接地可以直接地連接在一起，這樣做就給氣象觀測(cè)場(chǎng)的防雷安全上面帶來了隱患。這也是氣象觀測(cè)場(chǎng)地在接地過程中出現(xiàn)問題最多的地方。在氣象觀測(cè)場(chǎng)的設(shè)備裝確定并且和觀測(cè)場(chǎng)地的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接時(shí)，為了避免風(fēng)桿上的避雷針通過閃電泄放雷擊電流時(shí)，對(duì)周圍附近的設(shè)備產(chǎn)生干擾，我們應(yīng)該嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，使風(fēng)桿上的避雷針引下線接地和其它觀測(cè)場(chǎng)的地網(wǎng)絡(luò)接地點(diǎn)之間的距離大于11m。

二、采取措施

1 使避雷針和風(fēng)桿之間絕緣。風(fēng)向、風(fēng)速信號(hào)的電線在穿金屬風(fēng)桿的指引下，金屬風(fēng)向桿做好接地工作，避雷針的引下線順著金屬風(fēng)向桿的引線方向銀質(zhì)氣象觀測(cè)場(chǎng)的場(chǎng)地網(wǎng)絡(luò)。把風(fēng)向、風(fēng)速號(hào)線順著金屬風(fēng)桿的方向，全部穿過金屬管，金屬管要接地。風(fēng)向桿避雷針在引下線的指導(dǎo)下穿過金屬風(fēng)險(xiǎn)桿而到達(dá)氣象觀測(cè)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)地點(diǎn)。在氣象觀測(cè)場(chǎng)的設(shè)備安裝位置確定好與氣象觀測(cè)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)地點(diǎn)進(jìn)行連接，風(fēng)桿上的避雷針引下線和其它接地在氣象觀測(cè)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)地點(diǎn)的距離應(yīng)該保證在11m以上。

2 在電纜的屏蔽層整體做好大于兩個(gè)地方的接地處理。電纜屏蔽層的一端應(yīng)該和氣象觀測(cè)場(chǎng)地的設(shè)備金屬外表進(jìn)行連接并且接地。另一端應(yīng)該和工作地點(diǎn)內(nèi)的等電位連接。氣象觀測(cè)站值班室的電話線、網(wǎng)絡(luò)電線等等電氣設(shè)備的SPD產(chǎn)品都比較成熟，選擇的范圍較大，注意做好等電位的連接。在各種觀測(cè)的儀器信號(hào)線配套的SPD產(chǎn)品卻很少。雖然和信號(hào)線相連接的數(shù)據(jù)采集器里面安裝的有防雷單位，但實(shí)際上采集器里面的防雷單位都比較脆弱，需要在為它安裝一個(gè)配套的信號(hào)SPD，以達(dá)到雙重保護(hù)的作用。在選擇SPD產(chǎn)品時(shí)應(yīng)該按照國(guó)家的和行業(yè)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)合理地選擇，在看說明書的過程中，要特別注意標(biāo)準(zhǔn)放電電流和有效電壓的保護(hù)水平這連個(gè)參數(shù)。

三、結(jié)束語

做好氣象感測(cè)站雷電防護(hù)工作是保證氣象站進(jìn)行正常運(yùn)行的重要工作。在完成科學(xué)的防雷設(shè)計(jì)和施工后還應(yīng)該認(rèn)真地完善防雷設(shè)備的檢測(cè)和維護(hù)工作，對(duì)在工作中發(fā)現(xiàn)的每一個(gè)問題應(yīng)該認(rèn)真地思考并進(jìn)行改進(jìn)。保障氣象觀測(cè)場(chǎng)工作的正常進(jìn)行，發(fā)揮它在雷電防護(hù)、保護(hù)人民生命、財(cái)產(chǎn)安全的重要作用。

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