气象观测场防雷设计与施工管理中需注意的问题

摘要：随着科学技术的发展，目前气象观测的所有过程都由电子仪器完成，气象观测场里部分电子产品无法彻底绝缘、部分电子产品无法承受过高的电流或电压，这些电子产品都容易与雷电现象相互感应，所以气象观测场需要做好防雷设计。本文以一个气象观测场防雷项目设计为实例，说明气象观测场防雷设计的方案与施工管理中需要注意的几个问题。

关键词：气象观测场 防雷设计 施工管理

1.气象观测场防雷设计的原理

随着科学技术的发展，目前气象观测的所有过程都由电子仪器完成，气象观测场里部分电子产品无法彻底绝缘、部分电子产品无法承受过高的电流或电压，这些电子产品都容易与雷电现象相互感应，如果一旦受到雷击，这些设备将会受到严重的损害，甚至，这些电子产品与雷电相互感应产生的闪电感应将会给人们的生命带来严重的威胁。为了让气象观测场的电子产品不受到雷电的干扰，气象观测场要做好防雷设计工作，同时要通过良好的施工管理使防雷设计能落实到位。

要做好防雷设计与施工管理工作，首先就要针对雷电带来的安全问题进行详细分析，了解需要做好哪些方面的防雷措施；其次要针对气象观测场的需要安装好防雷装置；最后要通过适当的管理让防雷设计能完全实现。

2.气象观测场防雷设计的流程

为了说明气象观测防雷设计方法，现以一个气象观测场的防雷设计为实例，说明确定防雷设计方案的流程。

2.1项目简介

现要对某气象观测场的雷电问题作防雷设计，该地天气变化大，经常出现雷电现象，且当地的土质含水量高，容易与雷电相互感应。

2.2现场分析

该气象很宽阔，气象场方圆十米为一片空地，东面一百米处有一栋高度为五十米以上建筑，北面有一条马路，由当地的地形可以了解到防雷方案要涉及的范围。该气象观测场内有大量的观测仪器，四周有一米高的铝合金栏杆，该栏杆已做好防雷接地的措施，观测场里有两根风标，风标周围约有五米的铝合金栏杆，了解气象场的设施就能了解防雷方案需要重点保护的对象。测试气场的土壤电阻率与土壤电阻，它的测试结果分别为120?与7.5?，该测试数据是以后作防雷布置的数据基础。根据受到雷电冲击的次数科学划分雷区，一般人们将年均雷暴日在20天以下的划分为少雷区，年均雷暴日为20-40的地区划分为多雷区；年均雷暴日为40-60的地区划分为高雷区；年均雷暴日超过60天的划分为强雷区，准确划分好雷区的类别才能因地制宜的做好防雷设计工作。

2.3防雷设计

2.3.1设计接闪杆。接闪杆是接收雷电，并将雷电传给引下线，由引下线作好泄放雷电流的一种装置，通常观测站设置在高地，所以必须具有抗风能力。为了加强接闪杆的抗风能力，这次使用扁钢与角钢搭建接闪杆。它的底部为边长一米的正方形，顶部呈尖状，尤如一个铁塔，该铁杆顶部竖立一根直径为20mm，高度为h2米的一根圆钢，为了确保接闪杆的性能，该铁塔与圆钢的外层均涂上防腐层。

2.3.2设计接闪带。由于观测场周围均有铝合金围栏，它的厚度超过0.5mm，所以它已达到防雷接闪带材料的要求，且它已与防雷接地连接，因此这些铝合金围栏可以涂好防腐层后直接作为接闪带。

2.3.3设计引下线。该接闪杆的设计具有第二类建筑物引下线截面的要求，所以该铁塔设计本身即为引下线。观测场里的风标旁需要一根引下线，因此在旁边设计一根直径为10mm的引下线，该引下线使用圆钢为材料，它也需涂好防腐层。

2.3.4设计接地装置。接地装置的地面设施为接地体，地下设施为接地线，接地体与接地线需紧密连接。该观测场由于地面空阔，没有可供直接使用的接地体，所以需要人工设置接地体。同时，要选用适合的接地线与接地体配合。该次使用型号为JDX―S―10W型号的高压接地线当作接地线，规格为直径200mm，长度2500mm的钢管组合当作接地钵。使用双面焊接法把接地线与接地体连接起来，接地线要与引下线连接起来，用焊接法使两者能紧密的连接。该次项目设计为把地面上的所有接地体均设计成一个环形，经过统计，这个环形内计有22个接地体。

2.3.5设计等电位装置。等位端子板是一种把外来设备、导线、导电等备等连接起来，形成一个等位电差的设置，安装到等位端子板上的设备能避免受到雷电的冲击。该次项目根据原先的观察为依据，可以把气象观测场的设备安置都到等位端子版上，让设备在等位端子板上形成一个等位电差，使设备受到保护。为了保证等位端子板能发挥效用，设备和设备之间的接距离需保持在100mm--1800mm之间。如果小于100mm就必须使用跨接处理。

3.气象观测场防雷施工的要点

3.1技术上的管理

要做好防雷工作，需要做好技术上的管理。比如以接闪杆为例，接闪杆的防雷施工经常会出现引下线布置不规范、顶部的避雷针长度不合规范、电缆屏避层出现单点接地的问题。这些问题都会影响气象观测场的防雷效果。因此项目管理人员要严格落实技术上的管理，让施工的结果能与防雷的设计完全一致。

3.2材料上的管理

如果气象场的防雷施工使用质量不合格的防料，或者使用规格与设计要求不符的材料，都会影响防雷的效果。项目管理人员要落实材料管理。以这次的工程为例，防腐层是反复要用到的施工材料，如果防腐层的材料质量出现问题，该防雷设计就难以实现，从而引发严重的后果。

3.3环境上的管理

在进行项目施工时，需要对环境有效的管理。以该次施工为例，有时雷电产生的脉冲磁场会从空中直接击中各类电子设备，因此要针对当地的特殊环境做好雷电的保护工作。该次的设计就是针对该地的环境，利用现有的材料设计接地点，使所有的设备都能得到必要的保护。

4.总结

气象观测场由于地处高地、地势空阔，容易成为雷电的目标，为了保护气象观测场的电子设备，就需要做好防备设计工作，且在施工时需做好必要的管理，使防雷设计能够达到防雷的效果。

参考文献：

[1]郑西.李如强.岑剑.山区自动气象站防雷探讨[J].贵州气象，2009（2）.

[2]温建荣.杨旭.连州国家气候观象台综合防雷设计[J].广东科技，2009（6）.

[3]陈秀华.曾贤圣.气象观测站的防雷方案[J].科技资讯，2009（20）.