江西省自动气象站雷击事故的原因分析

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1、江西省自动气象站雷击事故的原因分析对江西省自动气象站遭受雷击事故的现象，通过分析发现，自动气象站遭雷击的原因有：一是江西上空雷电活动平凡，二是江西地下金属矿藏丰富，三是自动气象站安装在野外空旷处或建筑物屋顶上，四是自动气象站自身防雷装置不完善。前三个原因增加了雷击自动气象站的可能性，第四个原因是自动气象站遭雷击导致设备损害的主要原因。本文为提高江西省自动气象站的工作可靠性、减少雷电灾害损失提供了一定的技术依据。　　[关键词]自动气象站雷击原因分析　　：P415.1：A：1009-914X（2013）07-0277-02　　引言　　雷电是自然大气中的一种电荷放电现象，常伴随着强烈的闪光和巨大的

2、声响。当云内、云际、云地间的电场强度达到一定强度时，就会击穿大气，形成导电通道，发生雷电现象。　　雷电危害主要指云层与大地之间放电现象带来的雷击事故危害，雷击事故的危害主要于三个方面：　　一是直击雷的危害。直击雷的危害主要于雷电直接击地面物体上时，产生的热效应、电效应、机械效应等对物体的伤害。　　直击雷击中物体的一瞬间，强大的雷电流（幅值高达几十至几百千安）和高电位（雷电流通道两端的电位差可达万伏以上），会产生的巨大能量（瞬间功率达1011W以上），并以热效应（表现为雷击点产生温度升高）、电效应（产生巨大的电动力）和机械效应（包括建筑物内的内压力和冲击波）的形式表现出来。雷电的热效应使雷击点

3、附近的温度瞬间升到6000℃以上，导致被击物体燃烧、金属导体熔化；雷电的电效应使雷击点的载流导体变形、甚至折断；雷电的机械效应使被击物体剧烈膨胀、水分急剧蒸发，放电通道周围的空气急剧膨胀，并以超声波的速度向四周扩散，发生被击物体爆裂、爆炸，建筑物错位、崩塌。　　可见，直击雷对地面上的建筑物、设备及危害人、畜生命具有极大的破坏性。　　二是感应雷的危害。感应雷是指雷电流产生的静电感应和电磁感应造成危害。　　由于雷电流很大，因而由雷电形成的静电感应引起感应高电压（过电压），危及高电压范围内的设备、人员的安全；在架空线路上的静电感应使高压架空线路上的电压达300-400kV，低压架空线路上的电压达1

4、00kV，电信线路可达40-60　kV。这种过电压对接地不良的电气和电子设备会产生火花，导致易燃、易爆物品产生火灾、爆炸现象。　　由于雷电流有极大的峰值和陡度，因而其周围产生强大的电磁场和感应电动势，放电通道附近的电气、电子设备感应出过电压和过电流，导致电气、电子设备熔化、爆裂或损坏。　　虽然感应雷没有直击雷那么猛烈，但由于感应雷可以沿着电力线、通信线路等传输到很远，雷电破坏从点变成面，因而感应雷的危害范围更大，发生的几率更高。　　三是高电位引入与雷电反击。　　1、自动气象站的组成　　自动气象站是一种利用电子技术手段进行气象要素自动观测的现代化观测系统，主要由气象要素传感器、数据采集器、微机

5、终端和电源组成（图1）。　　气象要素采集装置-气象要素传感器（包括气压传感器、温、湿度传感器、风速、风向传感器、雨量传感器、地温传感器、辐射传感器等）及数据采集器放置于室外；气象数据处理装置及供电系统（微机终端及外设-打印机、不间断电源等）放置于室内。室外和室内部分通过电缆连接。　　2、自动气象站遭受雷击故障　　按照中国气象局业务发展规划，自动气象站的建设会越来越多。江西省计划在2015年将全部使用自动气象站实现自动气象观测。目前，江西省共有91个国家级气象自动站，1531个区域气象自动站以及6个风能监测自动站。　　江西省自动气象站经常遭受雷击事故。据初步统计，雷击导致自动气象站故障占自动气

6、象站总故障率的70%-80%。雷击造成自动气象站设备损坏，甚至自动站瘫痪，导致数据缺失、综合探测业务中断等现象发生，严重影响了自动气象站的正常工作，影响了自动站作用的发挥。　　通过对收集上午我省自动气象站遭受雷击事故案例统计分析发现，因雷击引起自动气象站故障，造成设备故障或损坏现象主要有以下几种情况：　　（1）数据采集器被雷电击坏；　　（2）风向、风速传感器被雷电击坏；　　（3）气压传感器、温湿传感器、雨量传感器被雷电击坏；　　（4）自动气象站终端电脑及转接盒主板被雷对江西省自动气象站遭受雷击事故的现象，通过分析发现，自动气象站遭雷击的原因有：一是江西上空雷电活动平凡，二是江西地下金属矿藏丰

7、富，三是自动气象站安装在野外空旷处或建筑物屋顶上，四是自动气象站自身防雷装置不完善。前三个原因增加了雷击自动气象站的可能性，第四个原因是自动气象站遭雷击导致设备损害的主要原因。本文为提高江西省自动气象站的工作可靠性、减少雷电灾害损失提供了一定的技术依据。　　[关键词]自动气象站雷击原因分析　　：P415.1：A：1009-914X（2013）07-0277-02　　引言　　雷电是自然大气中的一种电荷放电现象，