自動氣象站雷擊及防雷措施

王南玉，薛凌英，董利平

自動氣象站雷擊及防雷措施

王南玉1，薛凌英2，董利平2

（1.福建省平和縣氣象局，福建 平和363700；2.福建省長樂市氣象局，福建 長樂350200）

云層對大地的放電，即雷擊對建筑物、人畜、電子電氣設備等危害重大，自動氣象站常遭受雷擊而損壞，雷擊是氣象站常見故障之一，對氣象工作造成了嚴重損失。遭受雷擊因素多種多樣，包括自然環境、社會因素以及氣象站自身因素等，針對自動氣象站的運作方式，基本原理進行相關雷擊事例分析，提出可行性防雷措施，提高自動氣象站工作的穩定性。

自動氣象站；雷擊；防雷；措施

雷擊對目標群體危害極大，帶電云層對大地的放電叫做直擊雷，對地面上的物體都具有殺傷力，電子電氣設備因具有強烈的磁場、信息等因素也容易遭受到雷擊。隨著經濟全球一體化的加速發展，全球氣候變暖，氣象工作也變得嚴峻，提高氣象防災減災能力，加強預警監控，增加氣象系統運作穩定性是當下時代的發展要求，面對時有發生的雷擊事件進行客觀分析，提出解決辦法，推動氣象事業發展。

1　自動氣象站存在問題

（1）自動氣象站防雷措施不足。氣象站遭受雷擊具有覆蓋面廣、重復率高等特點，即事故后修葺建筑重新搭建防雷設施，但是仍然會發生雷擊事故，自動氣象站的防雷措施無法避免每一次的雷擊，保護措施不足。隨著科學技術的不斷發展以及經濟建設給環境帶來的壓力，氣象站傳統的防雷措施已經不能夠適應當今抵御雷電的要求，原有的規范無法保護氣象站的安全。傳統設施不足首先表現在接地裝置布設結構不合理，與信號線距離過近，達不到安全距離。其次，有關防雷絕緣的部分線路、支架等沒有做接地處理，留下隱患。此外，氣象站內的儀器格局不夠合理。采集器、電腦等相關設備按照規定進行等電位連接，做到觀測場、樓房、電纜相互接地互連，針對當下出現的問題及時更新設備，改進防雷措施。

（2）觀測室設置不完善。觀測室遭受雷擊多是傳輸途徑出現問題，首先供電線路感應強，電源線不安全系數不夠，常常是架空的并且是互通的配電網，極易感應雷電，通過供電線路傳輸到任一供電設備，使得設備損壞。其次，信號線裸露，留下隱患，信號線一般設置在室外或者通過地溝，都很容易感應到雷電，繼而損壞相關設備，例如計算機串口，損壞主板、硬盤等部件。第三，觀測室設備布置不合理，地網布置不夠清晰，當地網遭受雷擊產生的高電位差致使設備損壞，即是說氣象站內一臺設備往往連接到不同的地，當雷擊襲來產生電位差，繼而沿著接地線同時作用于同一個設備上，致使設備受到雙重壓力，設備不能達到等電位，則遭受損壞。

（3）室外設備現狀。室外設備受到諸多因素干擾，容易受到雷電流各式干擾，觀測場一般都選擇在空曠偏高的位置，最高點的位置容易遭受雷電以直擊、繞擊的方式襲擊。避雷針與風傳感器距離過近也是造成雷擊的原因之一，因為風傳感器與風塔都具有絕緣的特性，雷擊時無法達到等電位而出現高壓燒毀風傳感器。此外，中心點即采集器等聚集了所有電纜，當遭受雷擊時線路引入感應雷導致采集器損壞。

2　氣象站防雷措施

（1）合理安置接閃器。根據氣象站的環境以及自身特點評估避雷針安放位置，分析氣象站雷擊事件，結合雷擊入侵的方式，綜合考量取締測風桿防雷方式，其不僅不能夠防雷甚至還會增加受雷擊的概率，應該把接閃桿分離出來，獨立出來，無論是與周圍設備還是相關聯的建筑物都要按照規范設置一定的安全距離，確保雷電襲擊時可以擁有單獨的路徑抵御以及分流，單獨的泄放通道而不會干擾到其他設備，增加安全性。此外還要注意接閃器接地并與觀測點組成聯系的安全地網，加強監控氣象站制高點的管理工作，監控錄像定期檢查，發現問題及時解決。

（2）完善地網建設，合理安排線路。盡量選用獨立的防雷地，與觀測場的相關地網、電纜、電線等保持安全距離，布局合理避免留下隱患，甚至防雷池可以設置在觀測場外，最大化減小雷擊對線網的威脅，把干擾降低到最小，地網要按規定設置，切忌胡亂布線、隨意交叉冗雜留下隱患。此外，觀測場內相關的電源以及信號線可以分別沿著地溝穿鋼管做好屏蔽敷設，注意首尾跨接，與就地處地網進行焊接。

（3）電纜安全設置。對于電纜的強弱等不同性質要分類，根據不同要求進行穿金屬管屏蔽，同時做好接地，按照防雷技術相關規定，金屬管之間的距離要保持在安全距離以內，略大于規范，最大化降低線纜之間相互干擾造成的安全隱患。設計橋架要改變傳統模式，提高全面意識，不僅要注意接地電阻值的要求并且還要結合運用其他接地方式，綜合合理配置，最大化有效利用相關設備以及技術。另外，橋架兩端要注意做好接地，預防感應雷擊，進行接地時要在“井”的交接處接地，同時不能忽略在“井”字端點處進行接地，避免兩端懸浮未接地而留下隱患。

3　結語

自動氣象站無論從結構上還是電氣特性上都區別于其他建筑系統，其自身的特點要求特別注意電子防護的運用，做好防雷措施對于氣象站的穩定發展具有重要的現實意義。時至今日，對于氣象站的防雷布線以及建設不能照搬傳統模式，要根據不同的現實特點進行設計建設，提高防雷技術和施工工藝，完善設施檢測和管理制度，針對雷電的突發性、覆蓋性、不確定性、殺傷力等特點運用正確的防護手段，合理布線，確保自動氣象工作運行正常穩定。

［1］王克琴，徐洪.自動氣象站綜合防雷技術探討［J］.青海科技，2010，12（1）：45-46.

［2］周圣軍，陳成國，劉長海，等.自動氣象站觀測場防雷常見問題與防護措施［J］.山東氣象，2010，15（1）：78-79.

［3］高英杰，鄭胲泉.自動氣象站的維護與思考［J］.北京農業，2011，12（15）：46-47.

［4］劉升，王晶.自動氣象站雷電防護探討［J］.現代農業科技，2011，12（6）：36-38.

Automatic Meteorological Station Lightning and Lightning Protection Measures

WANG Na-yu1，XUE Ling-ying2，DONG Li-ping2
（1.Pinghe Meteorological Station，Pinghe，Fujian 363700，China；2.Changle Meteorological Station，Changle，Fujian 350200，China）

The 1ightning strike dose great harm to bui1dings，human ande1ectrica1 and e1ectronic equipment，automatic weather stationsa1wayssufferfrom1ightningstrike，the1ightningstrikeisoneofthecommonfau1tsinweatherstations，causingseriousdamage to meteoro1ogica1 work.There are a variety of factors for 1ightning strike，inc1uding natura1 environment，socia1 factors and weather station itse1f，etc.，according to the operation form and basic princip1e of automatic meteoro1ogica1 station，1ightning protection measuresareputforwardtoimprovethestabi1ityoftheautomaticmeteoro1ogica1stationwork.

automatic meteoro1ogica1 station；1ightning strike；Lightning protection；measures

P415.12

A

2095-980X（2016）03-0034-01

2016-03-07

王南玉（1973-），女，福建漳州人，大學本科，助理工程師，主要研究方向：綜合氣象。