自动气象站场室防雷技术的设计要求

摘 要：随着我国计算机技术和其他科学技术的普及，现代气象的检测手段也在不断进步，很多基层的气象站都已经实现了自动化。为了加强气象自动站的防雷技术，笔者结合多年的工作经验，对雷电袭击的方式进行了概括，然后对自动气象站场室的防雷问题进行了总结，并在此基础上对如何进行防雷设计提出了相应的要求。

关键词：自动气象站场室 防雷技术 设计要求

中图分类号：P44 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（b）-0038-01

随着科学技术的发展，我国自动气象站的建设已经普及，实现了气象数据的自动采集和计算机处理，然后利用其中的各种气象因素在传感器中输出电量的不同，将这些不同的数据进行采集和处理，对未来的天气状况进行预测。所以天气预报的数据来源于自动气象站，并对预报数据的准确性起着决定性的影响，具有非常重要的作用。再加上自动气象站属于微电子系统的范畴，大多位于比较偏远的郊区，很多传感器都位于雷区，所以防雷工作对于维护自动气象站的正常运行具有非常重要的作用。故笔者认为对自动气象站场室的防雷技术提出设计要求是必要的，并在下文中进行具体探讨。

1 概述

一般情况下，高位雷电侵入自动气象站是通过两种途径完成的。第一种就是直击雷将架空的线缆直接击中，利用导线，它就会采用电波的方式进入到室内；另外一种就是电磁或者静电感应利用过电压的方式，通过线缆被引入室内。

当雷电进入自动气象站之后会造成非常严重的后果，最典型的就是导致各种仪器和设备遭到雷电的破坏。而且损害的程度会由于原因不同而有所差异。大多数情况下，雷电导致设备损坏的具体原因如下：（1）强加热效应和电动力作用；（2）静电或者电磁感应作用产生的火花；（3）闪电或者静电释放中的电位瞬间变化；（4）接地技术和等电位操作不当；（5）电位的瞬时升高。

2 自动气象站场室防雷技术设计的原则

第一，从实际情况出发的原则。在进行风雷设计时，一定要对当地的地理环境、地质条件、气候环境和雷电情况进行充分调研，将当地的实际情况和自动气象站的特点进行有机结合，全面做好雷电防护工作。第二，同步原则。防雷技术的设计和施工应该和场室的建设或改造进度保持一致。第三，遵守法律法规的原则。直击雷和雷击电磁防护的设计都应该遵守相应的设计规则进行。第四，综合防护原则。在进行自动化气象站场室的防雷设计时，可以采用多种方法，例如接闪、分流、等电位连接等做好综合防护工作。第五，防雷装置应该符合国家标准和行业规定。

3 自动气象站场室的防雷设计要求

3.1 做好直击雷的防护工作

由于风传感器必须设置在10 m高的风杆上，所以要在传感器的顶部安装避雷针。安装避雷针时要和风向传感器保持足够远的距离，并且它的高度需要将风传感器囊括在安全范围之内，具体的奇偶算可以按照滚球法进行计算。

3.2 做好跨步电压和接触电压的防护工作

跨步电压在地面上的距离应该相隔80 cm，这是保护观测场内观测人员安全的重要措施。这是因为场内风杆装置上的避雷针和场外独立避雷针具有引雷作用，若观测人员和相距80 cm处的金属物件发生接触时，手和脚之间的电压（接触电压）就有可能存在一定的危险性。

当闪电的电流泄入地表，并发生流动时，地内的电阻也会产生一定的电位差。当雷的电流为正时，一般闪电接入地面的电位最高，远处电位最低的地方电流几乎为零，也就是零电位。在这种情况下，如果人的双脚分开站立，那么两脚之间的电位差（跨步电压）也会导致危险的发生。为了降低跨步电压的危险性，在预防直击雷的接地部位应该和出入口的位置相隔3 m以上。

3.3 制作接地网

接地是分流和泻放直击雷和雷电电磁干扰能量的最有效的手段之一，也是电位均衡补偿系统基础。目的是使雷电流通过低阻抗接地系统向大地泄放，从而保护建筑物、人员和设备的安全。这是防雷措施中必不可少的一项措施，而且接地的效果会直接影响整个防雷体系的防护效果。通常情况下，会采用垂直接地和水平接地的方式进行接地处理。在自动气象站的防雷设计中，接地地网的电阻范围可以适当拓宽，但是必须采用多种环形的接地体进行接地处理，并使用多根支线进行延伸性的接地处理。这里需要注意的就是延伸接地的长度要大于接地网的有效长度。除了这种方法之外，还可以利用土壤交换的方法进行接地处理。具体的操作就是在接地体周围的土壤中加入煤渣、木炭等物质来降低土壤的电阻率。

4 结语

综上所述，自动气象站场室的防雷设计具体重要意义，在设计时应该采用综合防雷的方法。笔者从四个方面具体介绍了场室的防雷设计要求，希望能为大家提供参考意见。

参考文献

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