刍议气象观测场雷电防护中存在的问题及其改进措施

蔡立新　陈兴辉

【摘要】近几年来，由于气象观测场外的工作环境、观测设备的承受雷电电涌的能力减弱一些气象观测场在雷电防护工作中出现了一些问题，文作者通过查找自动气象站在设计、设计等方面的问题，经过严密的分析，提出了具体的解决方法。

【关键词】气象观测：雷电防护：问题：措施

【中图分类号】P415.12 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0002-01

气象观测场都有防雷设施，但是遭到雷击的事情还是会经常发生，这给人民的财产和安全带来了很大的威胁。现阶段，在观测设备变得现代化、自动化、智能化的同时，雷击对气象站观测设备的影响也随之增大。造成这样的结果原因是有很多方面的。一方面是因为气象观测场是主要的防护雷电袭击的地方，虽然有关防雷技术在进步，但是主管部门的一些防雷设施还是没有进行及时改进；另一方面，以前的没有经过专业防雷机构系统设计和进行规范的施工，又因为气象观测场早已建立，而这些规范的措施随后才出台，造成了实践和理论的脱节。下面本文就时下气象观测场在雷电防护工作中出现的一些问题进行探讨。

一、气象观测场雷电防护工作中出现的问题

1 防雷设计不够全面。在《象观测场防雷技术规范》实施以前，很多气象观测场只有防直接雷击的一些简易设备，而没有综合的配套的完整的防雷装备。在这个规范落实以后，仍存在有大部分的气象观测场没有采用综合的防雷设施，很多地方只是注意到了安装简单的SPD，根本就没有把屏蔽、综合布线等等必要的设备安装齐全……

2 防雷设备的不规范安装。一些气象观测场的风向、风速信号线在没有单独金属管保护的情况下，只是粗略的考虑到只要布线美观就可以，与风杆上的避雷针下线在风杆金属管内一起引下，这样做的结果是将风向、风速信号电缆线设在了避雷针的引下线上，给使用者的安全带来了很大隐患。即使风向和风速的信号线采用的是带有屏蔽层的电缆，由于它的屏蔽层没有办法将避雷针接到雷电的袭击后而使电磁脉冲全部的进行屏蔽，风向和风速信号线感应出的电流远远大于采集器电子元件上所能承受的电流电压，导致采集器没有办法进行正常的工作，甚至会损坏。例如：惠州一个国家的气象观测场的自动观测系统的采集器连续两年三四次都遭到雷电的细节，造成采集器里面的避雷器损坏，采集器断电，不能进行正常的采集数据。经过现场的调查分析，原来是因为风杆上的避雷针引下线和风向、风速的信号线及布线的不规范引起的。风速信号线在布线的时候仅仅考虑到美观没有结合当地的实际情况进行合理布线，与风杆上的避雷针引下线在金属风杆里面并行而下，没有穿透金属管的布线，当风杆上的避雷针接到闪电形成的雷击电磁脉冲后，通过了采集器连接的风速信号线和电源线路的途径进入到了采集器的内部，导致了采集器的内部零件和与它相连的主控微机通信进行串口而被破坏。

3 风杆上避雷针引下线和气象观测场的设备在观测场内网上两点之间的距离不符合标准。为了达到平均气压、均等电流以及减少各种接地设备之间、不同的系统之间的电位差，在观测场的风杆上应该尽最大可能地避免各种金属设备的外壳接地、屏蔽接地、保护接地等等都应该街道气象观测场的共用地网络之内，形成一个共用的接地综合系统。但是由于防雷工程设计人员和施工人员对电位连接和共用接地没有进行正确的理解，在施工的过程中没有考虑到上述的实际情况，他们把共用接地理解成把各种接地可以直接地连接在一起，这样做就给气象观测场的防雷安全上面带来了隐患。这也是气象观测场地在接地过程中出现问题最多的地方。在气象观测场的设备装确定并且和观测场地的网络进行连接时，为了避免风杆上的避雷针通过闪电泄放雷击电流时，对周围附近的设备产生干扰，我们应该严格按照国家规定的标准，使风杆上的避雷针引下线接地和其它观测场的地网络接地点之间的距离大于11m。

二、采取措施

1 使避雷针和风杆之间绝缘。风向、风速信号的电线在穿金属风杆的指引下，金属风向杆做好接地工作，避雷针的引下线顺着金属风向杆的引线方向银质气象观测场的场地网络。把风向、风速号线顺着金属风杆的方向，全部穿过金属管，金属管要接地。风向杆避雷针在引下线的指导下穿过金属风险杆而到达气象观测场的网络地点。在气象观测场的设备安装位置确定好与气象观测场的网络地点进行连接，风杆上的避雷针引下线和其它接地在气象观测场网络地点的距离应该保证在11m以上。

2 在电缆的屏蔽层整体做好大于两个地方的接地处理。电缆屏蔽层的一端应该和气象观测场地的设备金属外表进行连接并且接地。另一端应该和工作地点内的等电位连接。气象观测站值班室的电话线、网络电线等等电气设备的SPD产品都比较成熟，选择的范围较大，注意做好等电位的连接。在各种观测的仪器信号线配套的SPD产品却很少。虽然和信号线相连接的数据采集器里面安装的有防雷单位，但实际上采集器里面的防雷单位都比较脆弱，需要在为它安装一个配套的信号SPD，以达到双重保护的作用。在选择SPD产品时应该按照国家的和行业的规范标准，根据实际情况进行科学合理地选择，在看说明书的过程中，要特别注意标准放电电流和有效电压的保护水平这连个参数。

三、结束语

做好气象感测站雷电防护工作是保证气象站进行正常运行的重要工作。在完成科学的防雷设计和施工后还应该认真地完善防雷设备的检测和维护工作，对在工作中发现的每一个问题应该认真地思考并进行改进。保障气象观测场工作的正常进行，发挥它在雷电防护、保护人民生命、财产安全的重要作用。

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