摘要：随着科技的发展，气象观测也从曾经的人工监测发展到现在的自动监测，随着自动气象站的广泛应用，安全问题越来越重要。由于新型自动观测气象站位于野外的空旷地带，气象站遭受雷击的可能性也大大增加，一旦自动气象站遭受雷电袭击，会对监测数据，设备安全造成极大的影响。本文就新型自动气象站雷电灾害的原因分析及安全防护等问题进行探究，并找出科学有效的防雷保护措施，减少雷电对自动气象站的危害，并确保自动气象站处于安全正常的工作状态。
关键词：新型自动气象站；雷电灾害；原因分析；安全防护
引言：目前，新型自动气象站仪器设备大多都是金属外壳，若受到雷电攻击会对气象站设备仪器带来损害，所以要积极做好设备发的防雷接地工作和日常的维修维护，确保防雷装置被正确架设，这样才能将雷电顺利引入地下。在雷雨季节到来之前应对新型自动气象站防雷设施设备认真进行检测，确保新型自动气象站防雷设施设备的合格性以及可靠性。
1.自动气象站雷电灾害的原因
1.1避雷装置出现问题
避雷装置出现问题导致自动气象仪器设备受到雷电的入侵尤为常见。科学的设置避雷装置和避雷网格对于做好防雷工作尤为重要。同时还要确保供电装置的安装规范和保护措施，合理的安装保护器可以有效的防止感应雷入侵。还要正确的安装接闪器，能够有效的将雷电引流到大地，避免直击雷直接击中新型气象站观测仪器设备，最大限度的保障了气象观测仪器设备的安全性。在日常工作中，做日常的维修和维护，定期的检查设备的防雷装置，防止防雷装置的损坏使设备遭受雷击。设置合理科学的避雷网格，科学的安装接闪器和防雷设备，防止闪器的引流作用无法得到充分发挥，进而引发雷电灾害。[1]
1.2信号线缆未采取有效的屏蔽措施
自动气象站观测仪器设备内部的大多数线缆均会穿过PVC管而直接敷设在观测场地沟当中，或者悬空敷设在地沟当中。虽然使用金属管对值班室与观测场之间的连接线缆进行敷设，然而并未对金属管两端采取有效的接地措施，进而导致其分流作用无法得到充分发挥。接闪杆在接闪时，雷电产生的雷电流将会通过引下线最终流入到接地装置中。同时风向数据传输线上将会产生感应电压，并通过数据线直接传输到观测场内的采集器接口或室外转接盒当中，严重时甚至还会出现电磁感应串扰链现象，导致气象观测工作无法得到顺利开展。
1.3 风传感器铁塔与避雷针混装
大部分人员在建设自动气象站时并未意识到风向传感器铁塔与避雷针混装的重要危害。由于风向传感器往往安装在风塔上，且位于观测场的最高位置处，此时风塔类似于一根避雷针，一旦遭受雷击，将会严重损坏风向传感器，使其无法位于正常工作状态，进而对自动气象站的正常运行产生严重影响。[2]
1.4避雷针的保护范围不合格
自动气象站在运行过程中，一旦避雷针保护范围不合格，也将会导致自动气象站雷电灾害频发。在自动气象站建设初期，相关工作人员就应当对气象台站周围的布局进行仔细观察与研究，以确保自动气象站始终位于避雷针的保护范围之内。在建设自动气象站过程中，部分工作人员普遍认为避雷针保护范围过大是一种浪费。为节约资金，工作人员在建设自动气象站时缩小了避雷针保护范围，进而引发严重的雷击事故。确保自动气象站位于避雷针的保护范围之内，不仅能够有效地防止遭受直接雷击，还能保证各气象观测仪器设备位于正常运行状态。
2.安全防护
2.1做好跟踪检测
新型自动气象站的防雷设施建好后，应当做到同步检测分段验收，在每一阶段完成后便应该验收该阶段的完成情况，出现问题及时整改，避免影响下一阶段的施工，只有这样才能使新型自动气象站的防雷设施搭建更节省时间，能够尽快的将专业的自动气象站防雷设施应用起来。
[3]
2.2防雷设施定期检查
外在因素对于新型自动气象站的防雷措施有一定影响，因为新型自动气象站本身是在室外工作，如果发生人为磕碰或者动物的啃噬，都可能造成防雷措施的瘫痪，因此在搭建性能稳定的新型自动气象站防雷设备后平时需要坚持防鼠防虫，并且雇佣专门人员对防雷设施进行检查，在雷雨季节到达之前对设备检修完毕，才能够使新型自动气象站的防雷效果达到佳。
2.3完善的防雷制度
为了使新型自动气象站防雷措施做的好，应当建立完善的防雷制度，新型自动气象站必须要经由熟知防雷知识的专家进行指导建设，严格遵守防雷设计图纸建设自动气象站设施才能够使自动气象站避免受到雷电的冲击。新型自动气象站的防雷主要有建设和使用两个方面，因此为了保证新型自动气象站，在新型自动气象站建设前期应该注意防雷设备符合要求，使用中更要做到定期的检查和跟踪，如此才能保证小型气象站的使用安全。
2.4接地技术
一个良好的接地系统要保证接地线的牢固，无断裂存在。同时，建筑物地下接地网络要安全可靠，能够很好的将电流导入大地。总而言之，在自动气象站的每一个工作区块，必须对数据采集器、数据处理器、配电、通讯等设备进行合理安排。遵循等电位原则将运行区域、保护区域、防雷区域进行统筹联合，组成一个有效的、全方位的接地网络。接地作为解决雷击危害的一个重要环节，其主要作用就是将直击雷、感应雷等各种雷电产生的高压电流接入大地，从而对自动气象站起到保护的作用，维持气象站在恶劣天气里正常工作的能力。但是， 没有合理的对接地系统进行设计就无法保证将接闪器接收到的雷电闪击带来的电荷接入大地。设计合理的接地系统要进行地网的设计。对于在室外空旷地带进行气象监测的自动气象站，地网的面积为环形，可以有效地覆盖自动气象站的监测范围。同时，在四角应设置接地金属， 在进行地网设计过程中， 要依据地形的不同对方案进行修改，要综合考虑设备就近接地和地网引线能够均匀分布两个方面的因素。室内设备大多数为一些精密仪器，集成化程度高。雷击产生的电流如果通入室内设备后极易造成设备短路， 造成较大损失。[4]要进行室内设备防雷应降低设备本身的电感。在对设备用线进行选择时要避免采用扁平编织导线和绞合导线，这 2 种导线的电感极大，对于设备中的一些线圈不利于雷电电感产生的电流释放。导线应选用实心导线，同时要注意导线内部金属材料要统一，避免不同金属混用。对于自动气象站而言，主要的室内设备有数据处理微机、打印设备、通讯设备等。因此，在观测站值班室应采取有效地防雷措施并设计良好的接地系统。观测场中的探测设备与室内数据传输的线路应加装防雷保护器并进行接地处理。同时，所有的供电设施都应加装电源避雷器并接地。在对自动气象站进行线路架设时，为了防止雷电对正常工作产生干扰，所有线路用线都必须采用屏蔽线缆并加穿金属管接地引入室内。同时，对屏蔽线缆的屏蔽层和金属管在入室接口处进行等电位处理。通过选择合适的连接方式实现与建筑物本体钢筋或已经设置好的接地系统连接，实现有效接地。
总结：
自动气象站是地面气象观测的重要组成部分，受自动气象站的监测环境和地理的影响，自动气象站的防雷工作尤为重要，自动气象站观测设备遇直击雷或感应雷影响，势必会造成一定的破坏或损失。因此做好安全防护工作极为重要。
参考文献：
[1]朝鲁.新型自动气象站雷电灾害的原因分析及安全防护[J].湖北农机化,2019(20):77.
[2]陈阳,章文鑫.新型自动气象站雷电灾害的原因分析及雷电防护[J].电子测试,2019(16):79-80.
[3]冉然.新型自动气象站雷电灾害的原因分析及雷电防护[J].南方农机,2019,50(11):235.
[4]吴孙发,郑国强,叶囯富.新型自动气象站雷电灾害的原因分析及雷电防护[J].农村实用技术,2019(03):34-35.
作者简介：谈涛（1983-），男，汉族，湖北省阳新县人，本科学历，助理工程师，从事防雷工作。