金平1 冯金涛2 冯杰3
1徐州市防雷设施检测有限公司新沂分公司， 江苏 徐州221400；2 江苏省邳州市气象局，江苏 邳州221300；3江苏省新沂市气象局，江苏 新沂 221400；
摘要：随着科学技术的发展，我国的气象观测也由人工变成了自动，不仅仅减少了误差，还更加的方便和迅捷，但是由于自然天气的复杂性，很多自动气象站还存在雷击安全隐患，这些都会影响气象的自动检测，还会造成一定的经济损失，所以有必要对气象站设置防雷保护措施，基于此，文章对此做出研究分析。
关键词；自动气象站；雷击安全隐患；防雷保护措施
引言：近些年来，自动气象站为人们带来了众多便利，不仅为人们的出行提供参考，还为很多农民提供了诸多便利，在一定程度上减少了自然灾害对农作物的损害，自动气象站可以通过传感器检测出降水、空气中的湿度、温度以及风速和风向等众多天气问题，它能够持续地为气象工作人员提供各种气象资料，从而可以准确地分析出未来的天气状况，但是自动气象站在工作中也难免会遭受雷击问题，文章主要分析了存在的雷击安全隐患以及防雷保护措施，希望能为相关气象人员提供一些参考。
一、自动气象站处在的雷击安全隐患
（一）室外设备雷击安全隐患
自动气象站的组成要素不是单一的，而是由多个专门的检测要素共同组合而成的，由测量风向和风速的传感器，也有测量温度的传感器，此外还有测量湿度以及低温的传感器等，这些传感器大多都放置在室外，对自然天气也都异常敏感，所以在遇到雷雨天气时，非常容易遭受雷击，这些室外设备存在的雷击安全隐患主要有以下三点：
1.自动气象站的室外设备为了更好地检测天气状况，一般都是被放置在比较空旷的位置，而且其周围很少有建筑物以及植物等遮挡物，另外，很多室外自动检测设备都是金属材质，这样能够较为准确地检测出天气的变化，但是也更加容易遭受雷击。
2.自动气象站的风向风速传感器所放置的位置比较特殊，以便于更好地检测风向和风速，因此，很多风向风速传感器也都有避雷针加以保护，但是其感应器的风杆极容易遭受雷击，风杆一旦遭受雷击，雷电所带的电波就会传播到气象站的传感器内，从而也会影响室内的观测设备。
3.自动气象站的检测设备一旦遭受雷击，便会在周围形成一个较强的电磁场，这个电磁场远高于普通的电磁场，因此也具有较大的威力，电磁场往往会沿着室外的一些传感器的信号线进行传输，进而很多气象设备就会遭到损坏，即使不危及到其它气象设备，但是遭受雷击的感应器金属探头也会遭到破坏。
（二）室内设备雷击安全隐患
自动气象站的室内设备主要包括数据采集器、计算机处理系统以及气压传感器等，这些室内设备虽然远离室外，看似比较安全，但是其接收端都与室外的感应器相连接，所以比起室外感应器设备，室内的设备更容易遭到雷击的破坏。
1.雷电往往会产生较强的电磁冲脉，而电磁冲脉往往会顺着采集器的电磁设备进行传播，这就会对室内的设备造成损坏，而且会对室内的电源线路造成损坏，从而导致采集器以及计算机等出现故障，严重时还会影响整个自动气象站的正常运行，进而会导致自动气象站出现瘫痪。
2.另一种状况就是由于雷击现象而出现的电位差，通常情况下是由于自动气象站的接地系统与相关规定的要求不符合而导致的，电子设备之间一旦出现电位差，就会严重损坏电子设备，从而影响自动气象站的正常运行，进而也会耽误自然天气的正常预测。
二、自动气象站遭受雷击的原因分析
（一）雷电过压侵入
一旦发生雷电就会形成一个较大的电磁场，这些电磁场产生的电流就会通过气象检测设备的金属装置进行传导，这些电磁冲脉往往会在部分元件中停留，进而损害自动气象设备，严重时还会对人的生命安全造成威胁。造成雷电过压侵入的原因有很多，其中最主要的是没有做好防雷保护措施，对于电源避雷针也没有进行进科学地设置，这都会导致雷电过压侵入而引起相关设备损坏。
（二）布线结构缺失
防雷装置一旦遭受雷击，自动气象站的各种设备都会出现不同的反应，不同导体由于结构的不同也会产生不同的状态，雷电产生的强大电流会使得设备内部雷电流空间暂态形成环路，并且产生感应电压，从而就会导致很多气象设备受损，在一定程度上这都归结于没有对气象站进行合理的布线，从而导致不能够有效地方疏导和分担雷电产生的电流。
三、自动气象站防雷保护措施
（一）合理安装避雷针
自动气象站应该合理布置避雷针的安装位置，根据以往的经验得知，受到避雷针保护的设备是可以有效地减少雷击对其造成的伤害，但是其设备周围的设备以及感应器却很容易遭到破坏，所以在安装避雷针的时候应该改变以往的安装方式，可以采取独立避雷针来对设备进行保护，从而与其它设备拉开一定的距离，但是其它设备也都是在避雷针的保护之内，如果由于距离过大，边缘的设备无法受到保护，则可以另设避雷针进行保护。
（二）科学合理运用雷电防护的疏导和拦截
自动气象设备在遭受雷击以后会产生较强的电流和电磁场，因此可以提前做好接地工作，从而可以有效地疏导和拦截雷电产生的强大电流。通过接地线可以将电流导入大地，从而可以有效地为其它设备分担一定的电流，也能免受雷击的伤害。而拦截防护措施主要是通过滤波器对雷电波进行拦截，从而大大降低雷电产生的电流，进而可以有效保护气象设备免受雷击的伤害。
有些气象站没有良好的接地条件，基于这种情况，此种气象站可以采取雷电拦截的策略进行防护，但是对于拦截的设备元件要求也比较高，一般情况下，拦截装置的绝缘强度要高于雷电冲击的强度，这样才能起到拦截的效果，此外对于防雷装置的工艺水平和拦截装置的质量都要求比较高，做好拦截和疏导的有效结合，才能全方位的对自动气象设备进行防护。
（三）合理铺设引导线
对于自动气象站内传感器的信号传输电缆应该放置在合适的位置，要放在已经接地的金属管上，在避雷针上还应该安装合适的避雷接闪器，对于传感器的电源线以及信号线等应该分开进行穿金属管，这样可以预防雷电波对气象传感器造成损坏。另外对于接地线网的布局要进行进行科学设置，要合理利用接地地网不共线的原则，在铺设线路的时候应该保持金属管和金属固定元件之间的电路畅通，从而可以有效将雷电产生的电流引入地下。
（四）安装电源避雷针
除了要在感应器的设备上安装避雷针以外，还应该在气象设备的传输线上安装电源避雷针，通过安装总电源避雷针可以对自动气象设备进行全方位的防护，自动气象站的防雷保护措施本就应该是度层面的，所以一般在雷电袭击的路径上都要安装避雷针，从而可以有效减少自动气象设备遭受雷击的风险。
（五）科学规划接地网
对于自动气象站的所有设备都要进行地网连接，在布置线路时应该根据自动气象站的具体地形以及设备的放置位置进行布置，在规划地网的时候应该将地网沿整个观测场一圈，沿着管道的走向进行连接，要使得自动气象站的所有检测设备和线路都能够连接地线，以全方位保护自动气象站的设备。
总结：自动气象装置与人们的生产和生活息息相关，在布置自动气象设备之前，相关工作人员应该明白每个设备工作的原理，并制定科学有效的防雷保护措施，在合适的位置安装避雷针，在自动气象场地进行地线设置，另外还应改考虑到室内的一些设备，以保证所有气象设备免受雷击的破坏，进而也能维护社会的平稳发展。
参考文献：
[1]阿迪力·阿布力克木.自动气象站存在的雷击安全隐患及防雷保护措施[J].农村实用技术,2020(03):177.
[2]王媛,田人妃,邓如露,张涛.自动气象站遭受雷击的原因分析及防雷保护措施[J].农家参谋,2020(04):190.