气象观测站防雷技术应用研究

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1、气象观测站防雷技术应用研究　　摘要：气象观测站在社会经济发展过程中发挥了重要作用，不仅仅是为日常的天气预报提供资料，更重要的是通过长期的气象观测，形成气候资料，指导农业、工业、交通、水利等等生产。近年来，随着我国经济的发展，我国气象观测站自动化技术发展很快，全国已经有两千多个国家级的气象观测站实现了自动化观测。但是在气象观测站发展过程中，有一个问题一直都倍受关注，那就是防雷技术，这也本文论述的重点。关键词：气象观测站；自动化；防雷；技术；应用中图分类号：P4文献标识码：A文章编号：气象观测站是气象部门的基础性建设，是获取准

2、确的气象资料的重要途径，自动化技术的应用，极大的提高了数据的准确性，降低了运行成本。但是气象观测站所面临的最大问题就是在运行过程中容易受到雷击的威胁，对气象观测站的安全运行带来危害。1雷电对自动气象站的破坏7室外的感应部件、室内的资料处理和显示部分、连接室内室外的数据传输设备是自动气象站的三大组成部分。雷电对自动气象站造成的破坏主要有对室外的传感器、数据采集器，电源线、信号线等的破坏。1.1雷电对自动气象站室外传感器、数据采集器和风杆的破坏在打雷下雨的天气，雷电可能直接击中自动气象站的室外传感器和数据采集器等部件，造成这些

3、部件的损坏给自动气象站带来不可预知的危害。其中，最容易遭受雷击破坏的是风杆。风杆是安装自动气象站风速风向传感器的专用支架，如果配予其他附件还可以安装室外传感器和数据采集器等。如果风杆被雷电损坏，安装在上面的风速风向传感器以及其它配件的安全运行会受到重大影响。1.2雷电对自动气象站电源线和信号线的破坏7雷电击中与自动气象站相联的电源线或者信号线后，雷电波会从自动气象站的电源线或者信号线通过传导耦合引入进自动气象站的的室内设备或者连接室内室外的数据传输设备，导致这些设备遭受雷电波的入侵遭到破坏，影响自动气象站的安全运行。不击中

4、自动气象站的电源线和信号线，雷击在自动气象站的附近也会破坏其设备。这主要是雷击在自动气象站的附近并在附近产生强大的变化磁场，迫使处在这个强大磁场中的电源线和信号线感应出强大的雷击电动势。被感应出的强大电应势沿着自动气象站的电源线和信号线导体传入自动气象站设备，自动气象站的设备会因为这些雷电波的侵入和雷电感应遭受毁坏，从而影响自动气象站的安全正常运行。1.3因为自动气象站的防雷地网不规范造成的设备破坏雷电被防雷地网引接接地时，由于防雷地网不符合要求导致接地电阻过大，被防雷接地网引导的雷电流无法迅速泄进大地，雷击电荷在自动气象

5、站附近的地极堆积，这时自动气象站周围的电位向上升形成高电压。因为雷击形成的高电压会随着自动气象站的接地线传到其设备上，设备遭到高电压的反击被破坏。2自动气象站防雷技术应用2.1直击雷防护7直击雷就是直接击中室外设备的雷电，对其的防护主要是对自动气象站室外设备的防护。直击雷防护即外部防雷，是自动站值班室必须具备的防雷措施之一，是在自动站区域内直击雷非防护区或防护区届面采取的一项防雷措施，防雷装置由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。接闪器由避雷针、避雷网（带、线）等构成，可根据建筑物外观选择既经济实用又美观的接闪装置，避雷针

6、针体为φ25铜包圆钢，高度应在风传感器之上，可将风传感器置于其保护范围内；引下线的作用是将雷电流从接闪器引至地下泄入大地的通道，通常利用建筑物立体钢筋和屋面钢筋构成整体作为引下线，一般采用-30×4规格的铜包扁钢；然后将建筑物基础钢筋连接起来作为接地体，使雷电流安全疏散，接地电阻应小于或等于4Ω。这个技术防护主要注意的是对接闪器、引下线等防雷设备的安装，特别是接闪器和接地设备的安装，安装接地线与电缆的距离。2.2感应雷防护感应雷入侵通道主要为电源系统引入、天馈引入、通信信号线系统引入、前向通道引入，其中电源系统引入感应雷雷

7、电流的几率最大，其防雷装置主要由等电位连接系统、屏蔽系统、合理布线系统、浪涌保护器等组成，防止或减小雷电流进入室内产生电磁效应及反击、接触电压、跨步电压等二次雷击灾害使电子设备遭受永久性损坏。2.2.1电源系统防雷自动站办公室内通常敷设二相四线制的低压供电线路，为保障机房内雷电高发期各种电子设备安全运行，应在配电房市电进线总开关处安装一级防雷保护Ucd＞380VIn=60KA（8/20μs）的电涌保护器，然后在引入值班室的总配电开关处加装一个Uc＞380VIn=40KA（8/20μs）的电涌保护器进行二级防护，电源线穿金属

8、管并沿电缆线沟埋地进入值班室内，金属管首端与配电房保护地接地屏蔽，尾端与值班室内工作地接地屏蔽；最后在自动站UPS前端加装Uc＞220V7In=20KA（8/20μs）的电涌保护器作为三级防护感应雷装置，实现对总、支配电箱电磁脉冲的多层次防护；此外，各电子设备用电源插座应选用具备内置式电源防浪涌保护器的