試論自動(dòng)氣象站雷電防御存在的問(wèn)題及措施

張海鷹

(山東省棗莊市氣象局，山東棗莊277100)

摘要：要想全面發(fā)揮自動(dòng)氣象站的作用，確保氣象測(cè)報(bào)工作可以順利進(jìn)行，就必須做好雷電防御工作。基于此，本文首先從接閃桿設(shè)計(jì)、避雷設(shè)備安裝、通訊系統(tǒng)以及風(fēng)向信號(hào)線設(shè)置等方面分析了雷電防御問(wèn)題，并在此基礎(chǔ)上提出了幾點(diǎn)雷電防御措施，具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)氣象站;雷電防御;避雷設(shè)備

DOI: 10,16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.209

0引言

在雷雨多發(fā)期，對(duì)自動(dòng)氣象站進(jìn)行雷電防御是十分必要的。現(xiàn)階段，雷電豐要是通過(guò)雷擊電磁脈沖、直擊雷等對(duì)自動(dòng)氣象站進(jìn)行破壞，雖然多數(shù)氣象站已經(jīng)安裝了接閃桿，在一定程度上保護(hù)了建筑物和人身安全，但是從當(dāng)前的情況來(lái)看，現(xiàn)有的防雷措施仍然無(wú)法對(duì)雷擊電磁脈沖問(wèn)題進(jìn)行有效解決，所以對(duì)于氣象站而言，有必要對(duì)雷電防御問(wèn)題和雷電防御措施進(jìn)行明確。

1 雷電防御問(wèn)題

自動(dòng)氣象站可以對(duì)氣象進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)，并對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ)，它主要是由采集器、系統(tǒng)電源、傳感器以及通訊接口等構(gòu)成的。從現(xiàn)階段自動(dòng)氣象站的雷電防御情況來(lái)看，還存在著以下幾點(diǎn)問(wèn)題：

1.1接閃桿設(shè)計(jì)問(wèn)題

在對(duì)防霄設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí)，應(yīng)該安排專業(yè)人員精準(zhǔn)計(jì)算接閃桿保護(hù)范圍，目的在于對(duì)觀測(cè)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。但是，從現(xiàn)階段的防雷設(shè)備安裝情況來(lái)看，并沒(méi)有對(duì)接閃桿進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，在一定程度上限制了接閃桿對(duì)觀測(cè)設(shè)備的保護(hù)作用，增加了設(shè)備遭受雷擊的幾率。

1.2避雷設(shè)備安裝問(wèn)題

對(duì)接閃網(wǎng)、接閃帶等進(jìn)行安裝，在一定程度上可以對(duì)雷電襲擊進(jìn)行阻止，但是如果沒(méi)有利用科學(xué)的方式對(duì)這些接閃網(wǎng)、接閃帶等進(jìn)行安裝，就會(huì)降低它們的避雷效果。現(xiàn)階段，仍然有部分人員并沒(méi)有根據(jù)相關(guān)規(guī)定及要求對(duì)接閃網(wǎng)、接閃帶等進(jìn)行合理安裝，進(jìn)而降低了避雷設(shè)備的應(yīng)用價(jià)值。

1.3通訊系統(tǒng)缺少避雷裝置

對(duì)于浪涌保護(hù)器而言，在2定程度上會(huì)將雷電流放大，同時(shí)也可以對(duì)雷電流進(jìn)行泄調(diào)，進(jìn)而對(duì)電路設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。在自動(dòng)氣象站當(dāng)中，如果電路設(shè)備遭遇了雷擊，就可能會(huì)發(fā)生一些雷擊事故，所以應(yīng)該為通訊設(shè)備安裝一些避雷設(shè)施。然而現(xiàn)階段，仍然有一些通訊系統(tǒng)缺少避雷設(shè)施，進(jìn)而為自動(dòng)氣象站帶來(lái)了一些不良影響。

1.4風(fēng)向信號(hào)線設(shè)置問(wèn)題

現(xiàn)階段，多數(shù)自動(dòng)氣象站為了增強(qiáng)外表的美觀，在對(duì)信號(hào)線進(jìn)行設(shè)置時(shí)，都將其和接閃桿引下線并行引下，實(shí)際上，這種設(shè)置方式與科學(xué)的規(guī)定是相違背的。因?yàn)閷?duì)于風(fēng)向信號(hào)線來(lái)說(shuō)，其歷使用的電纜通常都帶有一些屏蔽性，在發(fā)生雷擊時(shí)，會(huì)屏蔽所有電磁脈沖，然而對(duì)于采集器而言，并不會(huì)對(duì)信號(hào)線上的高壓進(jìn)行全部承受，進(jìn)而導(dǎo)致運(yùn)行失常，對(duì)采集器造成破壞。

2雷電防御措施

自動(dòng)氣象站有很多功能，比如氣象數(shù)據(jù)的獲取、氣象數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、氣象數(shù)據(jù)的加工以及氣象數(shù)據(jù)的處理等，是一種先進(jìn)的氣象信息處理系統(tǒng)。隨著電子儀器的不斷增加，導(dǎo)致雷擊事故的數(shù)量也存不斷增加，為自動(dòng)氣象站帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，雷電頻發(fā)期是每年的4到9月份，7月份屬于高峰期，據(jù)調(diào)查顯示，7月份的雷電天數(shù)是全年雷電天數(shù)的32%。在這些雷電天氣中，如果自動(dòng)氣象站被強(qiáng)電流以及強(qiáng)磁場(chǎng)擊中了，那么氣象儀器就會(huì)受到不同程度的損壞，出現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)也可能導(dǎo)致氣象儀器完全損壞，影響了觀測(cè)工作的順利進(jìn)行。所以，對(duì)于自動(dòng)氣象站而言，應(yīng)該做好雷電防御工作，具體來(lái)說(shuō)，可以從下面幾個(gè)方面人手：

2,1合理安裝接閃桿

在對(duì)接閃桿進(jìn)行安裝時(shí)，可以對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)安裝，進(jìn)而降低雷擊給傳感器帶來(lái)的不利影響。首先需要對(duì)防雷器進(jìn)行整改，再將接閃桿安在它的上面，最佳安裝高度是16米左右。可以通過(guò)滾球法來(lái)計(jì)算接閃桿的保護(hù)范圍，進(jìn)而全面發(fā)揮接閃桿對(duì)現(xiàn)測(cè)設(shè)備的保護(hù)作用。

2.2對(duì)信號(hào)線進(jìn)行合理設(shè)置

傳感器在信號(hào)線纜方面的要求比較高，所以在線纜選擇過(guò)程中，應(yīng)該優(yōu)先選擇接地金屬管裝置。對(duì)于金屬管而言，內(nèi)外皮應(yīng)該具有金屬屏蔽層。同時(shí)，需要對(duì)接閃器進(jìn)行合理安裝，在安裝接閃桿引下線、信號(hào)線、電源線時(shí)，可以利用分管穿行方式，不應(yīng)采取并管引入方式。分管穿行方式的科學(xué)性及合理性比較高，可以有效降低引下線的雷電流為信號(hào)線、電源線帶來(lái)的危害。

2.3做好接地防護(hù)工作

要想增強(qiáng)白動(dòng)氣象站對(duì)雷擊的承受能力，就必須做好接地防護(hù)工作，有效的接地防護(hù)可以降低直擊雷、感應(yīng)雷等對(duì)自動(dòng)氣象站的不良影響，這是由于接地之后，可以將雷電流引入到大地中。通常情況下，主要是根據(jù)弱電子設(shè)備的相關(guān)特點(diǎn)對(duì)防雷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，用地網(wǎng)對(duì)觀測(cè)地進(jìn)行環(huán)繞，再沿著管道對(duì)接地體進(jìn)行安裝，在進(jìn)行接地體安裝時(shí)，應(yīng)該預(yù)留一些接地端子。另外，如果不能將電阻降低到4歐姆以下，就需要采取相關(guān)措施進(jìn)行降阻，之后再對(duì)防雷裝置做接地連接處理，如此一來(lái)，就可以在一定程度上降低雷電給自動(dòng)氣象站帶來(lái)的危害。

2.4對(duì)觀測(cè)任務(wù)進(jìn)行有效處理

自動(dòng)氣象站多數(shù)情況下都是在惡劣的天氣中遭受雷擊，例如大風(fēng)、冰雹以及強(qiáng)降水等一些復(fù)雜、惡劣的天氣，所以在出現(xiàn)這些惡劣天氣時(shí)，自動(dòng)氣象站的工作人員應(yīng)該進(jìn)行分工合作，在出現(xiàn)大風(fēng)或者是冰雹天氣時(shí)，應(yīng)該安排專業(yè)人員來(lái)測(cè)量冰雹的最大直徑，同時(shí)也要安排專業(yè)人員來(lái)測(cè)量實(shí)際的降水量。在復(fù)雜的天氣當(dāng)中，如果僅憑一個(gè)人的力量來(lái)搜集相關(guān)資料，那么就極可能出現(xiàn)一些失誤與錯(cuò)誤，只有在團(tuán)結(jié)合作的基礎(chǔ)上，才可以對(duì)觀測(cè)任務(wù)進(jìn)行有效處理，提升觀測(cè)工作的效率及質(zhì)量。

3結(jié)論

總而言之，在自動(dòng)氣象站中，防雷系統(tǒng)的系統(tǒng)性及綜合性比較強(qiáng)，在技術(shù)方面的要求也比較高。對(duì)于自動(dòng)氣象站的工作人員而言，要想對(duì)雷擊進(jìn)行有效防御，就必須對(duì)雷電防御問(wèn)題進(jìn)行明確，在此基礎(chǔ)上靈活應(yīng)用雷電防御措施，合理安裝接閃桿，對(duì)信號(hào)線進(jìn)行合理設(shè)置，做好接地防護(hù)上作，對(duì)觀測(cè)任務(wù)進(jìn)行有效處理，進(jìn)而降低雷擊對(duì)自動(dòng)氣象站的危害，確保氣象觀測(cè)工作可以順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

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