現代氣象防雷設備與技術探討

羅偉

摘 要 長期以來，雷電災害給人類帶來了巨大的人員傷亡和經濟損失。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射海軍通信衛星時被雷擊中，導致星箭俱毀，損失高達1.7億美元。同時，據不完全統計，每年有上千人在雷擊中喪生。可見有效地避免雷電干擾，在現代社會尤為重要。本文將針對現代氣象防雷設備與技術進行探討和分析。

關鍵詞 氣象防雷設備；防雷技術；預警預測

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

雷電因其強大的電流、炙熱的高溫、強烈的電磁輻射以及猛烈地沖擊波等物理效應而能夠在瞬間產生巨大的破壞作用，造成雷電災害[1]。雷電災害在廣義上，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產損失。近年來，伴隨著經濟和科技的快速發展我國氣象防雷技術也得到了較為完善的發展，很大程度上避免了大量的人員傷亡和經濟損失[2]。

1 現代氣象防雷

氣象防雷主要有3個基本組成部分：直擊雷防護、接地和防護雷感應。

1.1 直擊雷防護

直擊雷防護就是指利用直擊雷在現場進行觀察，然后對現場的金屬設備以及一些傳輸的數據線路進行觀測。目前，直擊雷防護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，布置的原理是當雷電發生時，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，從而起到雷電防護的效果。

首先，可以在氣象觀測場地之外安裝相對獨立的避雷針。利用滾球法計算恰當的避雷針高度，對于兩個避雷系統的相對距離可以在實施的過程中嚴格按照國家的有關標準來確定，保證避雷針防護的有效性。其次，在觀測場地設置被限制的地區可以在風向風速檢測設備的支架上直接安裝避雷針。歸根到底，對直擊雷的防護離不開對現場實際情況的把握，即對避雷針引下線與數據線以及金屬設備進行觀測，評估其是否能承受雷擊，規避安全隱患。

1.2 接地

共用接地是防雷的基本組成部分。在觀測現場，除了對金屬設備檢測之外，還需要對一些有可能出現金屬設備的地區進行接地處理，保證共用地方的可靠性和安全性。對于性質不同的接地線和信號線纜，應該分開鋪設。在工作過程中，進行每一項檢查時應清楚電流方向。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行合理布局。

1.3 防護雷感應

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

2 防護雷風險控制

防雷技術風險控制，主要做到以下幾點。第一，對于易燃易爆物品集中或靜電、金屬設備較多的區域，應加大檢查力度，提前做好防護工作。與此同時，要制定應急預案，保證在災害發生時能夠迅速有效地進行處理。第二，工作人員規范操作，嚴格遵守規章制度和操作流程，規避風險。對于保障安全的防護措施，要做到定期的檢修和維護，如果發現問題應及時處理。第三，采用先進的科學技術進行防雷預防工作。第四，利用信息技術對雷電災害進行科學評估，包括雷擊事件發生概率及危害程度，并在評估基礎上制定預防措施。

3 防雷技術研究

對于防雷技術研究首先需要有準確的定位。氣象防雷工作對于保護人民的生命財產安全具有重要意義。目前，我國的防雷技術研究已經取得了很大成就，但仍存在許多問題，如預測信息缺失或失真。因此，需要加強對防雷技術的研究，提高預測的準確性和及時性，加大防雷技術的科學性與實用性。

3.1 加大防雷技術網絡建設投入

建立合理的社會管理網絡，能夠保證在相關部門、氣象防雷預測工作人員以及氣象聯絡工作人員三者之間形成緊密聯系的網絡，在雷擊災害發生時，三方可以迅速啟動應急機制進行事故處理。

3.2 規范防雷技術

規范防雷技術能夠保證防雷工作在制度化、具體化的條件下有序進行。同時，這一措施的實施能夠規范工作人員的行為，提高工作人員的責任心，確保工作質量與工作效率。

3.3 加大監測預警投入

為保證信息的準確性與高度性，需要不斷地加大氣象雷電預警技術的研究。例如，對雷電進行數據監測、對雷擊進行風險評估、對防雷裝置進行預期測試等。

3.4 加大對工作人員培養

氣象防雷技術工作的主體是工作人員，因此，培養高專業技能、高素質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行培訓，并對工作人員進行考核，提高團隊整體素質。

4 現代氣象防雷技術的發展前景

隨著氣象服務知識突飛猛進的反戰，現代氣象防雷技術逐漸向著科學化、規范化發展。而未來的發展方向主要有2個方面：首先是朝著技術發展以及預測預警的方向前進，因為事中和事后控制都不如事前預測；其次是做好事前總結和借鑒以往不足，并在科學的理論下進行改革創新。

4.1 加強預測和預警機制

對雷電災害進行預測，規避風險是緩解雷電帶來的危害的重要手段。因此，在氣象防雷技術中，應不斷加強預測與預警工作，防患于未然。

4.2 創新改革

改革創新才能有新的突破。因此針對現代氣象防雷出現的問題，應借鑒以往成功的經驗，結合不足之處進行持續的改革創新，對于反復出現的問題要著重采取措施解決。對于氣象企業來說應通過實施總體上的規劃、上下有機協調、分層實施等措施來確保信息的準確高度性和資源的協調性。

5 結語

對于頻繁遭受雷電襲擊的地區來說，穩步推動氣象防雷工作的開展是保證人民生命安全、減少經濟損失的重要手段。隨著經濟社會的迅速發展和科學技術的全面覆蓋，針對防雷電災害的技術探討應不斷向科學化、規范化發展。氣象管理部門應制定行之有效的管理制度，研究人員應不斷加強自身技術素質和思想素質，改革創新，完善預測和預警機制，使氣象防雷技術工作能夠充分發揮其應有的作用和功能。

參考文獻

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

[2]李曉婷，唐麗娜，王劍鋒.氣象防雷技術未來發展前景研究[J].科技創新導報，2013（3）.

（責任編輯：劉昀）