張益瑞

摘 要：隨著我國計算機技術和其他科學技術的普及，現代氣象的檢測手段也在不斷進步，很多基層的氣象站都已經實現了自動化。為了加強氣象自動站的防雷技術，筆者結合多年的工作經驗，對雷電襲擊的方式進行了概括，然后對自動氣象站場室的防雷問題進行了總結，并在此基礎上對如何進行防雷設計提出了相應的要求。

關鍵詞：自動氣象站場室 防雷技術 設計要求

中圖分類號：P44 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（b）-0038-01

隨著科學技術的發(fā)展，我國自動氣象站的建設已經普及，實現了氣象數據的自動采集和計算機處理，然后利用其中的各種氣象因素在傳感器中輸出電量的不同，將這些不同的數據進行采集和處理，對未來的天氣狀況進行預測。所以天氣預報的數據來源于自動氣象站，并對預報數據的準確性起著決定性的影響，具有非常重要的作用。再加上自動氣象站屬于微電子系統(tǒng)的范疇，大多位于比較偏遠的郊區(qū)，很多傳感器都位于雷區(qū)，所以防雷工作對于維護自動氣象站的正常運行具有非常重要的作用。故筆者認為對自動氣象站場室的防雷技術提出設計要求是必要的，并在下文中進行具體探討。

1 概述

一般情況下，高位雷電侵入自動氣象站是通過兩種途徑完成的。第一種就是直擊雷將架空的線纜直接擊中，利用導線，它就會采用電波的方式進入到室內；另外一種就是電磁或者靜電感應利用過電壓的方式，通過線纜被引入室內。

當雷電進入自動氣象站之后會造成非常嚴重的后果，最典型的就是導致各種儀器和設備遭到雷電的破壞。而且損害的程度會由于原因不同而有所差異。大多數情況下，雷電導致設備損壞的具體原因如下：（1）強加熱效應和電動力作用；（2）靜電或者電磁感應作用產生的火花；（3）閃電或者靜電釋放中的電位瞬間變化；（4）接地技術和等電位操作不當；（5）電位的瞬時升高。

2 自動氣象站場室防雷技術設計的原則

第一，從實際情況出發(fā)的原則。在進行風雷設計時，一定要對當地的地理環(huán)境、地質條件、氣候環(huán)境和雷電情況進行充分調研，將當地的實際情況和自動氣象站的特點進行有機結合，全面做好雷電防護工作。第二，同步原則。防雷技術的設計和施工應該和場室的建設或改造進度保持一致。第三，遵守法律法規(guī)的原則。直擊雷和雷擊電磁防護的設計都應該遵守相應的設計規(guī)則進行。第四，綜合防護原則。在進行自動化氣象站場室的防雷設計時，可以采用多種方法，例如接閃、分流、等電位連接等做好綜合防護工作。第五，防雷裝置應該符合國家標準和行業(yè)規(guī)定。

3 自動氣象站場室的防雷設計要求

3.1 做好直擊雷的防護工作

由于風傳感器必須設置在10 m高的風桿上，所以要在傳感器的頂部安裝避雷針。安裝避雷針時要和風向傳感器保持足夠遠的距離，并且它的高度需要將風傳感器囊括在安全范圍之內，具體的奇偶算可以按照滾球法進行計算。

3.2 做好跨步電壓和接觸電壓的防護工作

跨步電壓在地面上的距離應該相隔80 cm，這是保護觀測場內觀測人員安全的重要措施。這是因為場內風桿裝置上的避雷針和場外獨立避雷針具有引雷作用，若觀測人員和相距80 cm處的金屬物件發(fā)生接觸時，手和腳之間的電壓（接觸電壓）就有可能存在一定的危險性。

當閃電的電流泄入地表，并發(fā)生流動時，地內的電阻也會產生一定的電位差。當雷的電流為正時，一般閃電接入地面的電位最高，遠處電位最低的地方電流幾乎為零，也就是零電位。在這種情況下，如果人的雙腳分開站立，那么兩腳之間的電位差（跨步電壓）也會導致危險的發(fā)生。為了降低跨步電壓的危險性，在預防直擊雷的接地部位應該和出入口的位置相隔3 m以上。

3.3 制作接地網

接地是分流和瀉放直擊雷和雷電電磁干擾能量的最有效的手段之一，也是電位均衡補償系統(tǒng)基礎。目的是使雷電流通過低阻抗接地系統(tǒng)向大地泄放，從而保護建筑物、人員和設備的安全。這是防雷措施中必不可少的一項措施，而且接地的效果會直接影響整個防雷體系的防護效果。通常情況下，會采用垂直接地和水平接地的方式進行接地處理。在自動氣象站的防雷設計中，接地地網的電阻范圍可以適當拓寬，但是必須采用多種環(huán)形的接地體進行接地處理，并使用多根支線進行延伸性的接地處理。這里需要注意的就是延伸接地的長度要大于接地網的有效長度。除了這種方法之外，還可以利用土壤交換的方法進行接地處理。具體的操作就是在接地體周圍的土壤中加入煤渣、木炭等物質來降低土壤的電阻率。

4 結語

綜上所述，自動氣象站場室的防雷設計具體重要意義，在設計時應該采用綜合防雷的方法。筆者從四個方面具體介紹了場室的防雷設計要求，希望能為大家提供參考意見。

參考文獻

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