自动站防雷工作要点及技术措施

自动站防雷工作要点及技术措施

王建林赵正波

阿勒泰地区气象局

1自动气象站及雷击安全隐患

1.1自动气象站概述

（1）观测室内

自动气象站观测室内主要包括以UPS、计算机、交换机等设备，一旦发生雷击将极易导致其遭受一定程度的损坏，进而无法位于正常运行状态，其常见故障现象包括以下几点：

①配电线路出现跳闸，导致自动气象站电力中断，严重时还会对UPS电源造成一定程度的损坏，进而导致观测业务系统位于瘫痪状态；

②业务计算机由于遭受雷击而损坏，主要是与计算机相互连接的数据传输线的串口遭受损坏，甚至还会损坏计算机硬盘及主盘，进而导致出现无法正常采集数据或丢失气象观测资料等现象；

③Modem、交换机等网络通信设备由于遭受雷击而被损坏，进而导致网络中断，使气象观测资料无法自动上传。

1.2.2观测场

一旦气象观测场遭受雷电的袭击，将会导致传感器遭受一定程度的损坏，进而对自动气象站数据产生直接影响。一旦自动气象站的主机发生故障，测报业务软件的主用微机将会对其进行提醒。

2自动气象站防雷工作中的常见问题

2.1避雷针保护范围不合格

在自动站内安装避雷针时应当确保其防雷效果覆盖整个气象观测场，以确保所有观测设备均位于避雷针的有效保护范围之内。然而，在自动气象站防雷工作当中，避雷针并不能够对所有气象观测设备进行保护，进而导致部分未位于避雷针保护范围之内的气象观测设备由于遭受雷击而损坏，对自动站的安全正常运行产生严重影响。因此，一旦发现避雷针安装不合理等现象，必须立即进行整改，以确保各项气象观测设备均位于避雷针保护范围之内，以尽可能减少或避免雷击对其产生的影响及损坏。

2.2避雷网与避雷带安装不合理

避雷带能够对直击雷的破坏进行有效预防，然而在铺设避雷带时由于在对防雷网格进行选择时，未严格以防雷等级等依据对其进行选择，进而导致防雷带防雷效果不佳等问题，对自动气象站的安全、正常运行构成了严重威胁。

2.3通讯设施未安装避雷装置

合理地安装与设置避雷装置，能够接收并扩大雷击产生的雷电流，并在断路器准备工作之前快速泄放雷电流，对电路及用电设备起到一定的保护作用。然而在实际的工作当中，未严格按照相关规定在电路通讯系统上安装避雷装置，进而导致雷电流无法得到泄放，进而导致出现电路通电危险及设备损坏等问题，不仅导致自动气象站无法正常工作，还严重威胁了工作人员的生命健康安全。

2.4风杆上没有规范布设避雷针、引下线及风向风速信号线

在实际的工作当中，大部分自动气象站为了追求信号线布设的美观性与规整性，并没有严格依据相关规范要求对信号线进行布设，而是对信号线进行并行设置，进而大大增加了雷击事故发生频率及其危险性。通常情况下，风向风速信号线的电缆外皮上均有一层屏蔽层，一旦与引下线并行设置，当遭受雷电袭击时，受到屏蔽层的干扰作用将会产生一定的电磁脉冲，在高压的影响与作用下会对采集器的功能产生一定的影响，导致其遭受一定程度的损坏而无法正常运行。

3自动气象站主要防雷技术措施

3.1对避雷针进行独立设置

避雷针在自动气象站防雷工作当中发挥着不可替代的重要作用。通常情况下应当独立安装与设置避雷针，进而对传输线路及风传感器起到有效的保护作用。而且避雷针往往安装在整改的防雷器之上，其最适宜的安装距离为16m。另外，为确保避雷针的避雷作用得到充分发挥，同时又不会对金属管产生影响，应当对以上两者同时进行等电位并存。而且在设置与安装避雷针之前，首先要使用滚球法测算避雷针的有效防护范围，以确保观测场内部的各项设备与系统均位于避雷针保护范围之内，并为其安全、正常运行提供一定的保证。

3.2对引下线及信号线进行合理设置

在对传感器信号线进行选择时应当选择具有金属屏蔽作用的金属管，而且引下线、电源线及信号线都应当穿管引入，而且应当分管引入，切忌不能并管操作，既能够避免引下线出现雷电流时对信号线造成反击，还能对引下线、信号线等起到一定的保护作用。

3.3严格做好接地防护工作

严格做好自动气象站的接地防护工作，能够通过接地装置将感应雷或直击雷产生的雷电流泄放入大地。接地防护工作实施过程中，应当确保防雷电阻小于4Ω，并依据管线布设的原则，将地网环绕观测场地一周，之后再经过管道接地并预留好接地端子，再进行降阻处理，使电阻低于4Ω。以上操作完成之后应当对自动气象站内部的全部防雷设施进行接地处理，以实现雷电防御效果的明显增强。

参考文献：

[1]李彬.浅谈自动气象站防雷工作要点及技术措施[J].中国科技博览，2014（2）：379.

[2]石永昌，王英梅，张雷等.瓦房店市区域气象自动站防雷技术研究[J].农业技术与装备，2017（7）：76,79.