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(shè)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(huán)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(guān)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(wěn)定性。

自動氣象站；雷擊；防雷；措施

雷擊對目標(biāo)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(shè)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(jīng)濟全球一體化的加速發(fā)展，全球氣候變暖，氣象工作也變得嚴峻，提高氣象防災(zāi)減災(zāi)能力，加強預(yù)警監(jiān)控，增加氣象系統(tǒng)運作穩(wěn)定性是當(dāng)下時代的發(fā)展要求，面對時有發(fā)生的雷擊事件進行客觀分析，提出解決辦法，推動氣象事業(yè)發(fā)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(fù)率高等特點，即事故后修葺建筑重新搭建防雷設(shè)施，但是仍然會發(fā)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(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及經(jīng)濟建設(shè)給環(huán)境帶來的壓力，氣象站傳統(tǒng)的防雷措施已經(jīng)不能夠適應(yīng)當(dāng)今抵御雷電的要求，原有的規(guī)范無法保護氣象站的安全。傳統(tǒng)設(shè)施不足首先表現(xiàn)在接地裝置布設(shè)結(jié)構(gòu)不合理，與信號線距離過近，達不到安全距離。其次，有關(guān)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(nèi)的儀器格局不夠合理。采集器、電腦等相關(guān)設(shè)備按照規(guī)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(dāng)下出現(xiàn)的問題及時更新設(shè)備，改進防雷措施。

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

（3）室外設(shè)備現(xiàn)狀。室外設(shè)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(fēng)傳感器距離過近也是造成雷擊的原因之一，因為風(fēng)傳感器與風(fēng)塔都具有絕緣的特性，雷擊時無法達到等電位而出現(xiàn)高壓燒毀風(fēng)傳感器。此外，中心點即采集器等聚集了所有電纜，當(dāng)遭受雷擊時線路引入感應(yīng)雷導(dǎo)致采集器損壞。

2　氣象站防雷措施

（1）合理安置接閃器。根據(jù)氣象站的環(huán)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(jié)合雷擊入侵的方式，綜合考量取締測風(fēng)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(yīng)該把接閃桿分離出來，獨立出來，無論是與周圍設(shè)備還是相關(guān)聯(lián)的建筑物都要按照規(guī)范設(shè)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(shè)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(lián)系的安全地網(wǎng)，加強監(jiān)控氣象站制高點的管理工作，監(jiān)控錄像定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。

（2）完善地網(wǎng)建設(shè)，合理安排線路。盡量選用獨立的防雷地，與觀測場的相關(guān)地網(wǎng)、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(shè)置在觀測場外，最大化減小雷擊對線網(wǎng)的威脅，把干擾降低到最小，地網(wǎng)要按規(guī)定設(shè)置，切忌胡亂布線、隨意交叉冗雜留下隱患。此外，觀測場內(nèi)相關(guān)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(shè)，注意首尾跨接，與就地處地網(wǎng)進行焊接。

（3）電纜安全設(shè)置。對于電纜的強弱等不同性質(zhì)要分類，根據(jù)不同要求進行穿金屬管屏蔽，同時做好接地，按照防雷技術(shù)相關(guān)規(guī)定，金屬管之間的距離要保持在安全距離以內(nèi)，略大于規(guī)范，最大化降低線纜之間相互干擾造成的安全隱患。設(shè)計橋架要改變傳統(tǒng)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(jié)合運用其他接地方式，綜合合理配置，最大化有效利用相關(guān)設(shè)備以及技術(shù)。另外，橋架兩端要注意做好接地，預(yù)防感應(yīng)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(jié)語

自動氣象站無論從結(jié)構(gòu)上還是電氣特性上都區(qū)別于其他建筑系統(tǒng)，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(wěn)定發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。時至今日，對于氣象站的防雷布線以及建設(shè)不能照搬傳統(tǒng)模式，要根據(jù)不同的現(xiàn)實特點進行設(shè)計建設(shè)，提高防雷技術(shù)和施工工藝，完善設(shè)施檢測和管理制度，針對雷電的突發(fā)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(wěn)定。

［1］王克琴，徐洪.自動氣象站綜合防雷技術(shù)探討［J］.青?？萍迹?010，12（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(nóng)業(yè)，2011，12（15）：46-47.

［4］劉升，王晶.自動氣象站雷電防護探討［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)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，F(xiàn)ujian 363700，China；2.Changle Meteorological Station，Changle，F(xiàn)ujian 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(xué)本科，助理工程師，主要研究方向：綜合氣象。