骆岳云
仁寿县气象局 620500
摘要：雷电灾害的危害极为严重，需要引起相关部门的高度关注。一直以来，提高防雷技术就是备受关注的问题，对气象防雷技术加大创新和应用力度，对于今后增强气象防雷工作具有重要作用。基于此，本文结合雷电入侵自动气象站主要途径，在分析自动气象站防雷技术问题的同时，给出了几点自动气象站防雷措施，仅供相关部门进行参考借鉴。
关键词：自动气象站 防雷技术 问题 措施
引言
近些年来，在社会经济和科学技术水平的推动下，我国自动气象站发展速度不断加快，在防灾减灾和气象服务中发挥着十分重要的作用。因自动气象站所处环境的特殊性和电子元器件的脆弱性，雷击现象频繁出现，使得观测仪器设备遭受了不同程度的损坏，影响观测工作的顺利开展。因此，为了确保自动气象站系统可以持续稳定的运行，本文重点分析了自动气象站防雷技术问题及其措施，以降低雷电对气象站的危害。
1、雷电入侵自动气象站主要途径
1.1雷电波侵入
若是雷电击中导体，此时会有巨大的电压波或电流波出现，雷击中心点会通过导体两侧传播，若是自动气象站中的网络线或电源线等线路中有强大的电压波或电流波经过，将会以这些线路为媒介进入到自动气象站中，进而损坏各种观测仪器设备，损失巨大。
1.2直接雷击
相关电子设备或者建筑物被雷电直接击中的现象称之为直接雷击。即使直接雷击在自动气象站中出现的概率较小，但雷电可以借助于这种方式对自动气象站中的突出物体造成不同程度的危害。若是风杆被雷电直接击中，就会损坏台站中的各项设备，进而影响地面气象观测工作的顺利开展。
1.3地电位反击
如果自动气象站遭受雷击，而自动气象站的接地网电阻与标准要求不符，将会阻碍强大的雷电流传输。在雷击事件出现的过程中，受到电荷的影响会造成电位浮动，此时将会有高电压形成，从反方向对自动气象站的接地线进行传输攻击，这就是地电位反击现象，极易损坏自动气象站中的各种观测仪器设备。
1.4雷电电磁干扰
一旦雷电在自动气象站四周进行放电，此时将会产生强大的电磁场，若此时自动气象站恰好出现在该电动势中，很容易将自动气象站导体所在位置感应出来，在短时间内这些电动势将会入侵台站内各个仪器设备上，进而对其造成破坏。
2、自动气象站防雷技术问题
2.1混合安装风传感器与避雷针
风塔的主要作用是承载传感器及发挥避雷接闪的作用，是观测场内的最高点。根据气象站防雷规范要求，建筑物、电缆及接地装置对避雷针的防雷效果有较大影响，应保证这些物体间的距离在3m以上。与此同时，为了降低雷击对风塔危害，应确保避雷针与风塔在合适范围内。由于避雷针、横臂间有瞬间电位差及雷电流时间差出现，会在一定程度上对风传感器产生破坏。
2.2室内采集器、计算机安装问题
由于自动气象站室内电子设备需要连接电源线才能正常工作，雷电流以这些设备的电源线为媒介可以入侵到室内，因此遭受雷击概率的较大。即使台站建设之初就布设了接地系统，在遭受雷击后不同电子设备中会有较大的高压差出现，进而对室内电子设备安全造成影响，若是室内采集器被雷电击中而受损，会对自动气象站的运行产生影响。
2.3电缆屏蔽层单点接地
当前，自动气象站中有很大一部分观测设备的外壳均是金属材质，为了将电磁干扰对其的影响降到最低，台站中的线路几乎进行了屏蔽电缆后穿金属管道直接埋地敷设。在防雷区交界处应做好电缆屏蔽层两端的等电位连接。若是工作人员的操作方法不符合规范要求，在电缆屏蔽层接地中，极易出现单点接地或者不接地，只是在屏蔽层一端开展等电位连接，屏蔽层另一端将会有磁场强度变化进而有感应电压出现，极易出现雷电灾害。
2.4风杆避雷针引下线和风信号线的布设不规范
为了增强美观性，有一部分自动气象站会将风向、风速信号线与风杆上的避雷针、引下线在风杆金属管内并行引下，与规范标准要求间有一定差距。对于风向风速信号线来说，在建设之初就优先选用了屏蔽层电缆，该种类型的电缆就一定弊端，就是不能完全屏蔽避雷针接闪后的雷击电磁脉冲，再加上风向风速信号线上有较大的感应电压，对于采集器的运行将会产生影响，极易导致数据采集中断，不利于观测工作的正常进行。
2.5电源、部分通讯系统缺少避雷器
有一部分台站中的电源系统、通讯系统等缺少避雷器，若是被雷电击中，强大的雷电流将会直接作用到电源和通讯系统电路中，增加了雷电安全隐患。
3、自动气象站防雷措施
3.1做好接地防护
良好的接地可以将雷电中的雷电流泄放进入大地，进而对直击雷、感应雷等多种雷击进行有效防护。自动气象站内有很大一部分观测仪器具有弱电子设备的特性，对防雷标准有较高的接地要求，应保证接地电阻值在4Ω以下。根据自动气象站管线布设情况，应将地网绕观测场一周，并将接地体沿着管道进行安装，提前将接地端子位置预留出来。若是接地电阻值不能降到4Ω以下，需选择合适的降阻措施，最后需做好所有防雷装置的共用接地连接。
3.2设置避雷针
为了确保自动气象站及其周围的观测仪器设备在避雷针保护范围内，需做好自动气象站独立避雷针的安装，同时还要与周围建筑间保持一定距离。这种设置不仅可以防止避雷接闪情况，还能对雷电流进行单独抵抗，将雷电流造成的危害降到最低。针对避雷针的设置，需提前做好风塔观测位置的分析，确保独立避雷针与风塔间的距离在3m左右。避雷针安装时需将观测内各个观测设备的维护工作做好，使其在合理范围内；若是避雷针保护范围内不包括观测场边缘设备，可以单独增设避雷针，需避开电源传输线路以对避雷针进行安装，还要综合考虑电缆铺设情况。结合自动气象站保护等级，以分析避雷针安装位置和保护范围，进而计算出避雷针安装的合适高度。
3.3合理设置引下线与信号线
在对各种类型传感器的信号线进行选择时，需要确保信号线缆带有金属管的接地装置，作为自动气象站中的重要组成部分，做好传感器信号线的选取十分重要，应保证信号线外皮具有金属屏蔽功能，尤其是具备金属屏蔽层的PVC套管最佳。可以选择避雷针引下线，需做好电源线、引下线和信号线的分管引入，禁止将其并入一个管道引入，以避免引下线出现雷电流时对信号线、电源线等产生的地电位反击，在引入引下线的过程中需要布设接闪器。
3.4做好等电位连接
对避雷针和金属管进行等电位连接，第一时间去除固定避雷针U型螺杆和金属管间的绝缘材料，保证电气贯通，进而形成等电位连接，防止避雷针接闪的雷电流对风向风速传感器进行反击，确保地面气象观测工作的顺利开展。
结论：
综上所述，由于雷电造成的破坏性极大，做好自动气象站防雷刻不容缓。气象部门应积极引入现代化的观测仪器设备，从多方面找到突破口，以更好的解决自动气象站雷击问题，为自动气象站持续稳定运行提供强有力保障。
参考文献：
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[2]李阳斌,李国毅,邓朝阳.人工引雷技术原理介绍及其应用意义探讨[J].农村经济与科学,2011(4):38-40.
作者简介：骆岳云（1986.10），男，汉族，四川省盐边县，本科，工程师，从事防雷工作。