气象基础县台防雷工作初探

摘 要：防雷是气象基础县台中一项十分重要的工作，同时也是气象基础县台的工作人员需要深入研究分析的基础问题之一。本文以广东恩平市气象局的实际基础县台防雷工作为依据，进一步分析研究了雷电袭击可能造成的影响与危害，进而提出相应的防雷措施，为气象基础县台防雷工作提供了一定的实践与理论基础。

关键词：气象基础县台；防雷工作；防护措施

中图分类号：[P415.2]文献标识码： A 文章编号：

随着科学技术的快速发展，气象行业的现代化也逐步成为了其发展的主要趋势。在通常情况下，气象基础县台业务系统中的各类数据要么是通过办公楼卫星天线与其他共用天线，要么是通过卫星电缆与光纤接入来实现气象业务系统的信号接收，再经过前端处理，转换成有线方式分送数据信号至气象基础县台中的各个终端。在整个系统中，完善的防雷设计都是必不可少的。由于雷电灾害有着巨大的破坏性，包括闪电电流的波形陡度大、放电时间短、变化快、电流幅值大、电压高等，其产生的电磁辐射、电磁场、冲击波等都会给人们的生活与工作带来巨大危害。

一、雷电灾害对气象有线数据信号系统的危害

影响有线数据信号的雷击主要包括两类，即感应雷与直击雷。其中感应雷电包括电磁感与静电感应两种，当带电云层或雷云接近输电线路时，所感应出的异性电荷即为静电感应，它们被雷云电荷所束缚，如果雷云对周围的接闪器或是目标放电时，就会迅速中和电荷，此时被束缚的电荷转变为自由电荷，从而导致在局部能够形成感应高电压。而直击雷的形成原因是大地与带电云层间放电，在雷云很低且周边不存在异性电荷雷云时，会在建筑物或是地面上有异性电荷感应而出，进而形成带电云层向建筑物或地面放电，电流范围可达几十至几百安不等，时间则在50至100ɥS，对人畜安全有着巨大的危害。而对于有线数据信号系统来说，可利用避雷网、避雷线以及避雷针来对其加以避免。在实际防雷技术工作中，雷击率中的90%是感应雷，其会对气象有线数据信号系统造成巨大影响。

二、防护措施研究

（一）电源防雷

现代化的气象仪器设备中，大部分都是由微电子设备所组成的，此时如果雷电袭击，就会很容易损坏仪器设备。根据调查研究发现，有70%的雷电灾害事故的成因是引入供电线路的雷电产生过电压而导致信息系统仪器设备损坏。因此要尽量使雷击事故数量减少，就必须做好所有供电线路防雷击工作，具体包括：

走市电线路至气象业务大楼的电缆应按规范进行铠装埋地引入，电缆埋地长度应大于15米，两端的金属外皮分别做好接地工作。

为防止操作过电压、合闸或是雷击危害到配电设备或是用电设备，以相关规范为依据，应在弱电设备、输电线的分配、总配前进行SPD的安装。一般来说，多数电源线路只是将避雷器安装于交流输入端，然而如此的保护力度却并不够，最为理想的应做三级设防，并设计相应的过电压、抗雷电组件，其中包括抑制二极管、压敏电阻以及空气放电器等。在SPD安装时，则须注意要保留超过10米的间距于限压型SPD与开关型SPD之间；保留超过5米的间距于限压型SPD之间，如果无法满足距离要求，则还需要另外加装退耦元件于SPD之间。

（二）系统防雷

系统防雷的主要目的是防止高电位反击、电磁脉冲破坏以及从传输线中被引入。通常可采取浪涌保护、公共接地、等电位、屏蔽、接地等方法予以解决。

浪涌保护。我国目前的防雷电浪涌的线路引入方法包括两种，其一是利用屏蔽性能良好的传输线穿过金属管道后再埋地引入，要在金属管的两端都做好接地工作，埋地长度应超过15米。另外，还要在通信线缆的进线端进行SPD的安装；二是直接利用光缆实现传输功能，无金属加强芯是光缆的特点，它能够有效防止雷电浪涌侵入电流电压。

电磁脉冲防护。如果建筑物上方的接闪装置被雷电击中后，所产生的巨大磁场，进而破坏计算机与网络传输设备。为了防止此类问题的发生，恩平气象站利用建筑物的铁门、铁窗与结构钢筋形成“法拉第笼”，如此一来，就能够尽最大可能对计算进行保护，使其不被电磁脉冲危害。

接地问题

1、在建筑顶端架设天线防雷接地与有线接收天线的竖杆，并将所有接收天线的接地全部焊上。所安装的避雷针高度应能够满足保护天线设施的要求，在进行独立壁雷针的安装时，考虑到单根避雷针是呈帐篷状的保护范围，而边界线则呈现出双曲线。因此避雷针比天线顶端高出的部分尺寸应比天线最大尺寸还要大，同时天线与避雷针间应保持最少3米以上的最小水平间距。如已经有防雷接地系统的建筑物，则须将天线竖杆与避雷针与建筑防雷接地系统共同连接接地。接地线无论好坏，其接地电阻应不超过4Ω。

2、如果雷击发生于前端设备附近时，则会感应出高电压于金属外壳或是机箱之上，对人身与设备安全都会造成巨大危害。因此在机房内部的金属管道、输出输入电缆的屏蔽层、其他设备都必须完成接地，且不能将其与天线接地相连。交流供电系统、房屋避雷针与设备接地则应在总接地位置一起连接，埋地金属管道与系统电气设备的接地应连接于防雷接地装置，如不相连，则它们的距离则应超过3米或以上，在机房内的接地母线的表面应是完整的。通常情况下，前端设备，包括光发射机、接收机、调制器等都不具备过压保护功能，而是只有过流保护功能，一旦发生雷击就会产生烧毁但保险不断的现象，针对此类现象时，则应将避雷器安装于总电源处，使前端设备得到更好的保护。

结语：综上所述，对于气象基础县台站来说，如何做好防雷技术工作，保障设备与人员生命财产安全是其重要工作内容之一。尤其是在恩平市，由于常年有暴雨，因此，相应的对于防雷有着更高的技术要求。另外，对于气象基础县台站的工作而言，未来不可避免地要向高度集成化的方向发展。同时对气象基础县台站工作的技术人员必须进行一定程度的培训，从而确保气象基础防雷工作能够稳步发展。

参考文献：

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[6] 林建民；成兆金；张鹏；农气自动站雷击分析与防雷方案设计；《现代农业科技》2006年第10期

作者简介：王衍行（1979-），男，汉，广东丰顺人，大专学历，助理工程师，从事防雷方面工作。