邓以忠
（湖南省溆浦县气象局 419300）
摘要：气象观测中非常重要的部分是自动气象站，它可以在一定范围内观测气象条件和地表变化过程，为气象预测和研究提供了非常重要的基础。自动气象站可以在计算机等的控制下对气象数据进行分类和上传。但是，这些电子设备对雷电脉冲非常敏感，因此做好气象站的雷电保护工作非常重要。
关键词：自动气象站；防雷工作；存在的问题；应对处理
引言
随着当前我国气象事业高速发展，自动气象站的发展的速度也比较快。自动气象站可有效改善我国气象探测的效率及自动化水平，是保证我国科研、现代化建设以及气象服务的重要基础性条件，为了加强气象观测的持续性及准确性，必须重视自动气象站运行维护工作，从而使其得到安全保障。但在实际工作中，由于雷击事件时常在自动气象站发生，使得防雷工作任务在实施过程中比较艰巨，但不可否认的是在防雷工作进行过程中也存在着一些突出问题，严重影响防雷工作的实施效果，故应该采取有效的应对措施对问题予以解决。
1.自动气象站雷电灾害发生的原因分析
根据有关统计，发现自动气象站的建设场地主要分为两类：建在原气象观测站上；根据在其他站点中建立的天气监视的实际需求，此类中的大多数是单要素自动气象站，也有少量的多元素自动气象站。第1类建设在原气象观测场地气象站防雷系统一般都是在原来的基础加以改造而建成的。由于基础更好，原始的机械设备也比较坚固，因此这种类型的气象站被雷电损坏可能较小。另一种气象站主要由许多电子设备组成，处理和传输设备由弱电流设备组成，其耐压性很弱。施工过程中如果没有检查自动气象站风杆的防雷保护和各种屏蔽措施，可能导致发生闪电事故时自动气象站容易损坏，使自动气象站无法正常工作，由于气象观测条件的限制，许多观测站建在建筑物的屋顶或野外，防雷措施很简单，防雷措施不足使该站一旦遭受雷电袭击，气象站很容易损坏。
2.自动气象站防雷工作存在的问题
2.1采集器、计算机设备在室内安装产生的问题
在正常的开发条件下，自动气象站中的电子设备容易受到雷击。这样做的主要原因是这些设备需要安装电源线。雷电通过电源线进入房间。尽管接地系统设置为不同的标准和规格，但是各种电子设备都会受到雷电的影响。存在高压差很大，会影响室内设备。当与雷电相连的集热器进入房间时，将危害电子设备并导致自动气象站发生故障，从而进一步造成损坏。
2.2接闪杆与装配风传感器铁塔出现混合安装
风塔通常位于观测站的顶部，不仅可以携带风传感器，还可以起到避雷针的作用，可以作为独立的避雷针使用。但是，在《建筑物防雷设计规范》中有相关的法规，其中规定：“独立接闪杆的支柱和接地装置距被保护的建筑物和其相关管道、电缆等金属材质物体应该超过3m”。该规定要求将接闪杆安装在距风塔一定距离处，以避免雷电击产生的瞬时电位差，损坏风传感器。
2.3避雷针所防护的范围不符要求
由于自动气象站的防雷工作在某些地区没有引起地方政府和有关部门的关注，或者在某些地区由于资金不足，施工技术不合理以及技术水平低下，未对自动气象站进防雷工程进行进行专业设计以及规划，也未考虑自动气象站地形地貌、土壤特征以及周围环境，没有严格遵守防雷过程和相关的施工标准。这些各种因素极有可能造成自动气象站避雷针的保护范围达不到要求，导致防雷效果不佳，因雷电损坏自动气象站设备，造成不同程度的损失。
2.4布线不合理
有些自动气象站风向、风速的信号线在没有独立设置金属管加以保护的状况下，单单从布线的美观方面加以思量，在风杆金属管内部以及风杆上面的避雷针引下线进行并行引下，这并与有关的防雷要求并不一致。虽然风速以及风向信号线使用了附着屏蔽层的电缆，不过由于屏蔽层并没有办法将避雷针接闪之后的全部雷击电磁脉冲均进行屏蔽，致使采集器电子元件可以承受的电涌电压要远远低于风速、风向信号线上所感应到的电涌电压，从而影响到采集器的稳定运行，严重时还会使得仪器受到永久性损坏。
3.自动气象站防雷问题处理应对措施
3.1设置避雷针
根据相关案例分析和自动气象站的实际工作，使用风塔作为避雷针可能起到一定的辅助作用，但会造成严重的雷电放电，并导致气象站产生雷电放电的可能性相对较高，因此此方法不适合。在自动气象站的防雷保护过程中，可以设置独立的避雷针，以确保将其安装在自动气象站和设备周围，并与周围建筑物保持一定距离。在这种情况下，它不仅可以减少防雷和闪络现象，而且可以单独抵抗当前的防雷现象，并减少对环境的破坏。在避雷针安装过程中，必须分析风塔的观测位置，并保持独立避雷装置与风塔之间的距离，最安全的距离为3m。在避雷针的安装过程中，必须将设备保持在观察范围内，以使其在合理范围内。如果站点边缘的设备不在保护范围内，则可以添加单独的避雷针，以确保可以保护所观察的所有设备。同时，根据自动气象站的防护等级，分析避雷针的安装位置和保护范围，确定避雷针的准确高度。
3.2提前对自动气象站防雷工程进行规划
地方政府和有关部门应当高度重视自动气象站的防雷工作。在建造自动气象站之前，有必要对自动气象站的地理环境和地形特征进行研究。优化防雷工程建设过程，严格遵守有关防雷法规的要求，防止擅自缩小自动气象站避雷针的保护范围，以节省保护范围的做法。此外，可以采取将疏导和拦截相结合的防雷措施，并且可以在高强度设备绝缘的帮助下部署避雷装置以避开它们，或者可以使用避雷装置闪电接地以感应雷电流到地面。疏通与引导的有机结合可以充分保护自动气象站并确保其安全运行。
3.3积极采取屏蔽措施
结合自动气象站观测场中的电场强度始终表现出高强度的特点，可以对风速和风向数据电缆采取保护措施，两者电缆外层的两端可以与风杆电连接，并且风杆和自动气象站观察到的站点网络是有效连接的。如果无法在金属桅杆内铺设数据电缆，或者使用金属塔作为支撑，则数据电缆必须垂直穿过金属管。电缆外层的金属塔和金属套管应形成一组电气连接系统。金属套管必须确保稳定且通畅的电流。同时，金属塔必须可靠地连接到自动气象站观测区域的接地网。自动气象站设备的电源系统和通信系统还应采取额外的屏蔽和保护措施。金属护套应连接到附近的电缆沟或外部开关盒位置，以确保自动气象站设备和设施的安全可靠运行。
结语
综上所述，为了更好地实现自动气象站的防雷，有必要不断加强对自动气象站的防雷存在问题的分析。对存在的问题有深刻的了解，并仔细分析其发生的原因。只有这样，我们才能更好地分析具体原因并提出相应的建议或对策。做好自动气象站的防雷保护。同时。还要不断提高自动气象站人员的安全意识和责任感，培养专业素质好的防雷人员，更好地促进自动气象站的安全稳定运行。提高我国天气预报的准确性和可信度。
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作者简介：邓以忠（1968.11）汉族，湖南省溆浦县人，学历：大学本科，职称：工程师，从事：气象探测或防雷专业。