自动气象站防雷接地技术探讨

【前言】自动气象站防雷接地技术探讨由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。直击雷就是雷电直接作用在建筑物或者设备上，其产生的破坏是相当强的。如果自动气象站设备被直接击中，那么在瞬间就会产生非常强大的电压，并且会出现大量火花放电，转化为热能与机械能，使得自动气象站的设备被摧毁。 1.2 电磁感应与雷电电磁感应 电磁感应与雷电电磁...

摘要：自动气象站是一套具有高度自动化、数据采集精度高的监测系统。自动气象站电路的精密集成度较高，并且工作地点在室外，有的甚至需要在恶劣的环境下进行工作，很容易受到外界环境影响，其中最为明显的就是雷击。文中主要就自动气象站防雷接地技术进行探讨。

关键词：自动气象站，防雷，接地

我国的自动气象站在每年因为雷击、雷电电磁脉冲入侵、操作过电压等因素的影响而导致故障时有发生，对各种气象要素的采集造成了巨大的影响。因为设备自身电缆馈线，感应雷击的危害明显增加，仅仅依靠避雷针已经难以满足自动气象站的防雷实际需求，为此就必须要做好防雷接地综合工作。

1 雷击主要途径

1.1 直接雷击

直击雷就是雷电直接作用在建筑物或者设备上，其产生的破坏是相当强的。如果自动气象站设备被直接击中，那么在瞬间就会产生非常强大的电压，并且会出现大量火花放电，转化为热能与机械能，使得自动气象站的设备被摧毁。

1.2 电磁感应与雷电电磁感应

电磁感应与雷电电磁感应会产生过电压，并通过线缆与金属管道被引入到设备中，对自动气象站设备产生破坏。

1.3 雷电波侵入

当导体被雷击之后会产生强大的电流波与电压波，从雷击的点开始向导体的两端进行传播。因此，即使是自动气象站的设备并没有遭到直接雷击，但是如果与这些设备相连的电源线、信号线等导体被击中，也会将雷电波引入到自动气象站的设备中，对设备造成损害。

1.4 地电位反击

如果接地技术或者是等电位处理不合适，那么当发生雷击的情况时，雷电流就不能够快速的泄入大地，电荷会在地极周围进行堆集，电位会被抬升，最后形成很高的瞬间电压，对仪器产生破坏。

2 自动气象站防雷接地思路

为了能够有效的减少雷电对自动气象站所带来的危害，需要从多方出发构建起良好的立体式雷电防护措施。

2.1 对直击雷的防护

从当前的技术来看，对直接雷进行防护最为有效的方法仍然是采用避雷针。自动气象站安装避雷针的方式主要有两种：（1）在观测场之外安装独立的避雷针，通过滚求法来对避雷针的高度进行计算；（2）如果因为观测场地的原因不能让避雷针系统与风传感器部分进行分开，可以考虑在风传感器的金属支架上来架设避雷针，但是仍然是要让两者保持最大距离，并且要在雷电流引下线与风数据传输线之间进行良好的屏蔽。

2.2 对雷电波入侵与雷电电磁感应的防护

2.2.1 对电源线路进行保护 对于低压配电系统需要安置多级SPD，这样能够对瞬态雷击过电压进行有效限制，更好的引导电涌电流实现就近分流泄入大地。第一级SPD一般在自动气象站的市电输入端，第二级在市电进入值班室楼层处，第三级则在UPS前段。如果是使用直流电源的供电设备，则应该在直流电源的后端安装直流电源SPD。

2.2.2 对信号线的防护 自动气象站的信号线主要有网络线、电话线以及天馈线等等。对这些信号线也需要进行保护，在各级防雷区的过渡带需要安装相应型号的信号SPD。所选用的SPD需要根据相关规范来进行选择。

2.2.3 接地 在防雷技术中，接地是非常重要的一个环节。如果接地做的不到位，那么就不可能真正有效的防雷。

室内设备接地。室内设备接地要求必须要有尽可能小的电感量。引线要尽可能的采用3mm以上的实心导线，并且最好是采用相同的金属材料，要禁止出现不同金属材料的混用。值班室必须要具有良好的防直接雷的措施，并且具有良好的接地体，工频接地电阻应该小于4Ω。从观测场到室内的通讯线的感应防雷保护需要由接口防雷保护器来进行保护，同时进行可靠的接地。

进行屏蔽、等电位以及综合布线。自动气象站的设备所具有的耐压能力是非常弱的，并且容易遭受雷击，而在传感器或者是采集器的前端不能够增设SPD，那么就只能做好屏蔽、等电位以及综合布线来进行防雷。为此需要注意以下的几点：（1）在观测场内地的设备上所有的可导电金属外壳都需要就近和观测场地网电气连接；（2）观测场内的数据传输线最好是攒用带有屏蔽层的电缆，宜穿金属管埋地敷设，在军事观察室和数据传输先的外屏蔽层在进入到电缆沟处、外转接盒出应该要就近接地，如果金属管长度超过了20米，那么就需要增设接地点；（3）对于不同性质的线缆、接地线需要通过金属走线槽来进行分开，对地线的走向进行合理的布置，对地线与线缆的的距离进行进行合理的控制，让数据线与接地线之间能够保持安全距离，如果距离不够，那么就应该尽可能的增大两线的交角，最好是能够成为直角。

3 结语

对于自动气象站来讲，雷击所产生的危害是相当严重的，为此需要做好防雷接地措施，为自动气象站提供良好的保护。同时在开展防雷接地时，需要对自动气象站的特点进行综合考虑，并在此基础上开展防雷接地设计。

参考文献

[1] 国家技术监督局.建筑物防雷设计规范（GB50057―2010）[S].北京：国家技术监督局，2010.

[2] 梁邦全.多要素自动气象站防雷防护初探[J].气象水文海洋仪器，2010，（02）.