自动气象站防雷路径分析

自动气象站防雷路径分析

李德昌陈春香

珠海市斗门区公共气象服务中心广东珠海519125

摘要：伴随着科学技术的不断发展，在应对自然灾害时，需要建立具有针对性的技术模型，充分分析管控模型的基础上，确保管理维度和管控落实效果的最优化，尤其是在自动气象站，正是基于其智能化运行模型，要对值班设备进行集中管控，落实更加有效的防雷防护机制。本文结合案例，对自动气象站产生雷击事故的主要原因，并结合相应问题对防雷路径展开了讨论，旨在为相关项目管理人员提供有价值的参考建议。

关键词：自动气象站；雷击事故；防雷措施

自动气象站内部最重要的就是防护设备，需要技术人员结合当地实际情况以及管理机制，建构更加系统化的运维模型，切实维护技术升级机制和管控措施，切实维护自动气象站的安全性和稳定性。

一．案例分析

某地区自动气象观测站，属于国家基本站，距离市区约为3公里，地区的气候属于中亚热带湿润季风气候，年最少雷暴时间为45天，最多雷暴时间为100平均雷暴时间为70天，雷暴主要集中在5月份到9月份。该自动气象站内部有多台敏感电子设备，对电磁干扰也十分敏感，整体雷击概率非常高。在2016年8月份，该自动气象观测站受到了雷击，造成计算机信号传输质量以及适配器和主板结构出现问题，根据实际情况，当地维修部门建立了对应管理措施。

二．自动气象站产生雷击事故的主要原因分析

（一）雷击事故原因之雷电过压侵入

在对自动气象站雷击问题进行分析的过程中，要对雷击发生后的基本情况进行细化解读，主要是由于强大的雷电电流和其产生的雷电电磁脉冲形成了一种流动状态，并且将以传导形式、耦合形式以及感应形式等在相关元件中停留。会在防雷装置以及线路结构中出现暂态过电压，正是由于这种电压结构，会导致电气电子设备出现严重的损坏问题，严重的会影响人们的生命安全，需要相关技术人员结合实际需求建构系统化的管理模型，并针对相关问题进行系统化分析和处理[1]。

第一，当雷电直接以过电压的形式侵入到线路内，雷电直接击中了建筑物或者是建筑结构的防雷设施，会产生非常大的雷电流，其通过防雷装置后，对整个建筑启发保护作用。然而，相应的问题也随之而来，雷电流的电效应会导致防雷装置存在高电位，由于内部的暂态电位会出现升高现象，就会导致其出现耦合以及转移，保证过电压得到有效延伸。另外，雷击经过线路后，金属导体会出现自身导电性能击穿线路的问题，正是由于有强大的电流沿着电源线等元件进行传递，就导致整体电子设备受到侵害。

第二，当地区发生雷击后，具体的闪电脉冲会对整个地区产生影响，形成不稳定的电磁场，若是闪电通道周围电磁辐射数值较高，则需要对金属设备以及线缆结构的感应电磁进行有效管理，减少不同空间位置中金属线缆出现回路情况。并且，在建筑物遭受破坏的地方进行测量，会出现内部空间脉冲暂态磁场，其中，暂态电压会对线路连接的电子设备产生不同的影响。

（二）雷击事故原因之布线结构缺失

在雷击事故发生之后，要对相关参数组成结构进行有效分析，从而提高整体技术结构和管控措施的实效性。在防雷装置受到雷击中的闪击后，不同导体会出现不同的反应。并且，在设备内部雷电流空间暂态形成环路且产生感应电压后，会对区域内的设备以及相关人员造成一定的影响和破坏。在观测站对相关传输信号进行细化分析和综合处理，数据传输能引导不同电源线、信号信以及接地系统风电为风险，对其实际效果和强度进行综合分析。办公楼机房内机柜、金属构件等未进行等电位连接，建筑物质出现了相应的问题，当物内间接接触电击以及相关结构能顺利的接触参数出现问题，就会导致其数据结构和稳定性受到影响，一定程度上导致整体管理维度的失效[2]。另外，由于电压和不同金属部件之间会出现较为严重的电位差，这就需要技术人员针对实际问题建构系统化分析和升级，造成电子信息设备的暂态过电压干扰。

三．自动气象站防雷优化措施分析

（一）积极优化电源系统雷电保护措施

在实际应用过程中，要积极落实更好的措施，有效建构贴合实际的发展框架，保证供电系统防雷防护措施的升级，建立多元化多点保护措施，有效运行多级限流方式。另外，在实际管理机制建立过程中，要对后续线损问题进行细化，确保安全方位得到有效处理，并且落实电源结构的防雷机制和管理操作。值得一提的是，在导线处理过程中，尽管受到雷击侵害，但是整体电源的系统都是多级保护，能在保证层层设防基础上，建构更加有效的电源管理模型，确保后续主控微机能有效进行远程操作和保护[3]。

（二）积极优化电源系统线路防雷机制

在实际防雷机制践行过程中，技术人员要结合实际需求，积极落实更加高效的管理维度，确保管控措施贴合实际需求，从而进一步提高整体防雷系统中电源线路的防雷机制。针对线路防雷保护，则不会对其其产生影响。要积极践行有效的屏蔽工作和集中数据处理，若是从单一化防雷角度出发，则需要对线缆的穿金属埋地敷设项目进行系统化惯例。将电缆入户穿金属要集中穿埋到地下，埋设长度要在15米以上，并对入户端电缆简述外结构，提高钢管和防雷装置的连接水平。将相关线路从室外引入到值班室后，电源线和通信线缆结构都要经过金属线槽。金属线槽的首尾两端需要进行电气焊接，有效建立等电位连接机制。并且要在不影响整体工作的同时，积极践行更好的信号安装管理机制，利用信号避雷器对其数据进行综合分析，以提高整体避雷器防护装置的水平。之所以建立健全有效的防雷装置，就是为了进一步提高整体技术结构的稳定性，提高科学运行维度和管理模型，只有保证相关避雷结构的稳定性，才能优化升级整体防雷器防护措施。

（三）积极优化等电位结构连接机制

在防雷系统中，等电位连接能将系统内常规化不带电的金属部分与电气连接，能在保证最短距离内实现等电位连接，从而提高网络接地端子的有效应用水平。主要的操作方法是，在自动气象站的地板下沿墙角四周安装闭合环形接地装置，能依托电气焊接过程以及多处焊接结构，对设备的外壳以及地板支架等进行外部接口处理，并且能保证其整体素质结构的有效性，采用的主要是在10立方毫米以上的多股铜芯结构，并且能有效对环境电位接地进行联排操作。只有积极建构有效的处理机制，才能减少自动气象站的雷击事故。在室内线路敷设结构中，要积极满足技术要求，确保规范有序的同时，针对不同问题进行及时处理，保证空间间隔系统的完整度，也对接地处理项目进行有效优化，针对不合格的元件及时进行拆除操作，避免直接雷击问题的出现，减少暂态过电压对其产生威胁[4]。

四、结束语

总而言之，在对自动气象站进行安全维护的过程中，要结合当地实际情况，积极落实有效的防雷操作规范项目，践行安全管理原则和控制标准，强化对电子设备的综合管理和防雷保护。不仅要综合考量不同线路的问题，也要对电位防护项目进行集中处理，在提升整体线路和自动气象站安全的基础上，为气象观测项目的可持续发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]林苗青，翁武坤，周如梅等.自动气象站防雷工作中的问题及应对措施[J].气象水文海洋仪器，2015，28（03）：110-113.

[2]徐兵，贾彬.自动气象站防雷工作中的常见问题及安全防护[J].农家科技，2015，22（09）：223-223.

[3]阳青山，雍志刚，谭祎等.自动气象站防雷工作中的常见问题及防护对策[J].北京农业，2015，15（12）：189-190.

[4]高连科.自动气象站防雷工作中的问题及应对措施[J].中国建材科技，2015，26（02）：212-212，222.

作者简介：

李德昌（1982年出生），男，助理工程师，主要从事防雷减灾、地面气象观测工作。