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探析现代气象防雷设备与技术及其应用

发表时间：2021/3/26 来源：《中国科技信息》2021年3月作者：刁维超1 尚连芳2

[导读] 雷电是联合国公布的10种最严重的自然灾害之一，全球每年因雷害造成的损失达上百亿美元。

1.连云港市气象局 222000 2.连云港灌云县环境监测站 222000 刁维超1 尚连芳2

摘要：雷电是联合国公布的10种最严重的自然灾害之一，全球每年因雷害造成的损失达上百亿美元。我国局部地区也经常出现雷电灾害，雷电在发生的时候会有热效应、强大的电流、强烈的电磁辐射以及猛烈的冲击波等物理效应，其往往在瞬间造成特别强大的破坏作用，进而带来严重的经济损失或者人身伤亡事故。因此，加强气象防雷工作就显得尤为重要。本文主要连云港市气象局防雷工作经验，重点探究了现代气象防雷设备与技术及其应用，以供同行参考。
关键词：现代气象防雷设备；技术；应用
        引言：雷电主要产生于对流发展旺盛的积雨云中，并且在其出现的过程常附有强烈的阵风以及暴雨，有时还夹杂着冰雹和龙卷风。雷电在发生的时候会有热效应、强大的电流、强烈的电磁辐射以及猛烈的冲击波等物理效应，其往往在瞬间造成特别强大的破坏作用，此外，当几十至上千安培的强大雷电电流通过导体时，在瞬间转换成大量的热能，雷击点的发热能量约为500—2000焦耳，雷电中带来的高温经常会酿成火灾，给人们生命财产安全构成严重威胁，雷电被联合国称之为10种最严重的自然灾害之一；我国雷电灾害出现也特别频繁，并经常造成严极大危害，平均每年因雷击造成的人员伤亡有三、四千人，财产损失达到上百亿人民币。近年来，为了有效防雷减灾，我国各个地区高度重视气象防雷减灾工作，促使气象防雷技得到极大进步。本文重点围绕现代气象防雷设备与技术及其应用进行探讨，为进一步提升我国防雷减灾水平提供指导。
        1 现代气象防雷气象防雷设备与技术概述
        1.1 直击雷防护
        避雷装置属于直击雷防护的关键构成。直击雷防护需要选择接闪器、引下线以及自然接地体等避雷装置，需要对这些避雷装置进行有效连接。直击雷防护方式的原理就是在出现雷电的时候，接闪器接受雷电流，之后借助于引下线以及接地体进入大地，进而达到防雷减灾
的效果[1]。
        1.2 接地工作
        气象防雷中的接地工作起着很重要的作用，现场的工作人员应该做好现场技术设备的检查工作，同时还要检查在地区是否出现金属设备，如果有金属设备，需要做出相关的处理。此外，在金属设备接地的过程中，利用周围建筑物能够实现接地工作，在提高接地效果的同时保证稳定性。
        1.3雷击电磁脉冲保护工作
        在正常状况下，感应雷电通常以2类方式侵入导体。一是雷电静电感应。在雷云的影响下，导体可以感应出一个可能与雷云相反的信号。在雷云放电的时候，电荷可以发挥中和的效果，从而可以释放导体上的感应电荷。若无法释放便会带来较高的电位；二是雷电电磁感应。雷电流产生之后，附近的导体会产生较高的电动势，实施雷电电磁脉冲保护工作可以对雷击后的雷电流放电过程发挥保护效果[2]。
        1.4现代气象防雷技术的风险控制
        首先，在防雷现场如果有易燃易爆物品，有关人员则需要进行严格的监督管理，并且要采取合理的措施，确保现场安全。另外，要制定及时有效的雷电事故处理方案，有关人员要严格依据有关规定进行操作，以确保各阶段的精细化管理，避免发生雷击安全事故。另外，需要时常对防雷设备进行现场检查，在检查的时候若发现问题，需要第一时间进行处理，以免造成不同程度的经济损失。若现场有大量金属设备，那么就需要采取严格的监督和管理措施，并且需要检查连接线。如果有松动的问题，也需要即刻进行有效解决[3]。此外，在气象防雷技术应该过程中，也需要注重不断气象防雷设备与技术在电子信息系统的中的有效应用，对于电子信息系统而言，其要求的防雷技术更为严格，要保障防雷技术措施的可靠性。在出现雷电天气之前，要及时对电子设备的运行状况进行认真检查。

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一旦在检查的时候发现任何问题，那么必须及时有效解决，如此才可以对雷电安全风险进行有效控制。
        2现代气象防雷技术的发展应用
        2.1不断提升雷电预警技术水平
        为了更好地发挥防雷减灾管理实效，气象雷电防护技术应不断朝预报和预警的精细化方向发展。因为当前的气象防雷技术不管多么先进亦或者成熟，均没有办法更好地挽回由雷电灾害所引起的各种严重损失。若能够在雷暴出现之前便能够及时对雷暴天气进行预报以及防御，不但能够更好地保护群众的生命与财产安全，而且还可以较好地缓解各级气象部门针对雷电灾害的防御工作压力。所以，各级气象部门今后还需要努力加强雷电天气预报预警技术的研究，不断提升雷电预警技术水平，以更为精准、及时地预测到雷电天气，从而有效避免雷击事故的出现。未来的气象防雷技术需要侧重于提升雷电预报预警的及时性和准确性。
        2.2提高现代防雷技术的智能化水平
        当前，伴随着云计算、互联网、人工智能、大数据等现代化高新技术的高速发展，智能产品渐渐开始应用于社会的各个领域，对于防雷领域而言，防雷设备与技术也需要与时俱进。当前，现代防雷技术也需要不断朝着智能化趋势发展。例如，对于建筑物防雷而言，现代防雷技术措施主要涵盖3个方面：外部防雷技术、内部防雷技术与综合防雷技术。其中，外部防雷技术主要是在出现雷击的时候分散强电流，它主要是通过减小电流来完成的。内部防雷技术是降低感应雷雷击所带来的损害；综合防雷技术主要选择专用设备对雷电流进行有效拦截[4]。目前，避雷针作为防雷技术措施不可或缺的一部分，在建筑物防雷过程中已经使用了很多年，但是这样的气象防雷设备与技术会在很大程度上干扰电子设备且影响其信号的正常发送以及接收。随着现代化电子信息产品在我国各个地区的普及以及广泛应用，避雷针的大量装设会给社会大众的正常生活以及工作带来一些负面影响，所以最好选择屏蔽设备来防御电磁干扰问题。智能建筑物中选择的智能避雷针属于无源的且无辐射的。它会在雷击的临界点构成向上的引导，构成雷电的优先路径，且达到预放电以及主动引雷的效果。今后，随着现代科学技术的快速发展与创新，还会有更多的智能防雷设备在防雷技术工作中应用，还应结合雷电灾害实际情况以及社会各个领域发展需求来不断提高防雷技术的智能化水平。
        2.3提高现代防雷技术的普及率
        如今，大多数现代气象防雷设备与技术主要应用于高层建筑或化工企业、加油站、油库、烟花爆竹仓库等特殊场所中，而别的区域气象防雷技术措施的覆盖率和普及率还不够。伴随着我国城镇化建设步伐的加快以及家用电器的广泛使用，气象防雷技术措施的覆盖面也应需要不断拓宽。此外，还需要加强防雷技术人员的培训，使防雷技术人员可以掌握现代化先进的防雷技术，推动防雷技术服务的发展进步，为更多领域更多人群提供更为高效、高质量的气象防雷技术服务。
        3结语
        总之，雷电作为一种十分严重的自然灾害，破坏力极大，严重威胁着人类的生命财产安全。加强气象防雷工作对于对保护群众的生命财产安全，促进社会经济和谐稳定发展具有重要的意义。在气象防雷工作中，有关工作人员需要重视现代气象防雷防雷设备和技术的应用。要掌握气象雷电保护技术要点，提高雷电预警技术水平以及现代防雷技术的智能化水平，并且加强现代化防雷技术的普及应用，尽可能避免或者减少雷电灾害所产生的经济损失和人员伤亡。
参考文献：
[1]王倩君 , 王大雷 . 浅谈现代气象防雷设备与技术 [J]. 地球 ,2014(7).
[2]杜志国 , 王晨 , 张秀艳等 . 现代气象防雷设备与技术探讨 [J].城市建设理论研究（电子版）,2014(6).
[3]张洁，赵劲 . 现代气象防雷设备与技术及其应用探讨 [J].科技展望，2015（2）：121.
[4]陈千里吴泽彬唐玫瑰，等.气象防雷技术未来发展前景研究[J]. 建筑工程技术与设计,2018(6):5193.
作者简介：刁维超（1980.06），男，汉族，本科学历，助理工程师，从事防雷中心工作。