气象观测站防雷技术的应用研究

覃伟明 曾嘉宇 吴松杰

摘  要：近些年来，伴随着我国气象事业的不断发展，气象观测站作为基础建设的重要环节进行了广泛布设。但是，为了降低气象观测受到的各种影响，气象观测站大多建造于缺少防护设施的空旷地带。气象观测站的正常运转需要进行电力、通信等各种线路的架设，这就提高了气象观测站受到雷击的危险。本文将就气象观测站防雷技术的应用进行阐述，以期减少雷击对气象观测造成的影响。

关键词：气象观测站;防雷技术;应用;研究

中图分类号：P429                                             文献标识码：A                                              DOI：10.11974/nyyjs.20181132229

引言

作为气象观测的基础手段，气象观测站具有无可比拟的优势，通过气象观测站对地球表面气象环境的监测可以提供未来气象条件的信息，通过对这些信息的分析从而为气象预报提供可靠的数据及信息支持。但是，由于气象监测站地处野外地势较高的地方，没有较高的建筑物可以依傍，一旦出现雷雨天气，受到雷击的危险性大大增加。本文将对现阶段气象观测站有效的防雷手段进行介绍。

1     对直击雷的防护措施

在我国北方的夏季，雷雨天气是常见的强对流气象状况。雷雨天气到来时，大气中会产生较厚的带电云层，即俗称的雷云。当带电云层与地面高层建筑等地势较低的物体接触会产生强烈的放电现象。强大的电流在产生电效应使也会产生强烈的热效应，甚至在一些金属物体表面产生一定的机械力。伴随着带电云层所产生的这一系列效应都会产生很大的破坏效应，尤其是对气象观测站这样易遭受雷击的建筑物，更应该加强防雷工作。气象观测站的防雷重点主要在气象观测大楼。

要进行气象观测站的防雷工作，就必须了解到气象观测大楼易遭雷击的原因。气象观测站由于要进行观测工作必须设置在野外空旷地带，缺少高层建筑的防护，一旦出现雷雨天气就会遭受雷电打击。观测大楼因为要进行观测作业，需要进行电力、通信等线路的架设。这些金属导线极易引起雷电，大楼内的各种监测仪器的运行也会引发直击雷对观测站的打击。现阶段，对气象观测站进行防雷工作的主要措施是在观测大楼等易遭受雷击的建筑物楼顶进行接闪器的设置。这种防雷闪接器可分为避雷网型、避雷针型或混合型。由于观测大楼的屋顶四角易遭受雷击，因此在进行设置时应主要在楼顶四周进行设置。对设置密度进行合理规划，以形成400m2的网格状为最佳。在进行避雷针和避雷网混合设置时避雷针可以独立设置也可以与避雷网相连，但是必须保证楼顶所有设备都可以得到有效覆盖。当遭受雷击时，大楼内部的钢筋可以作为合适的接地引线。对于钢筋结构较少的建筑，可以单独设置接地引线。已经设置好的避雷带必须进行定期检查，检查重点主要在避雷针与避雷网的连接是否完好以及避雷网的接地是否有效。

2     对感应雷的防护措施

雷击主要是由于大气层中的带电云层放电导致，瞬间放电产生的强大电流在产生较强电效应时也会由于电磁感应产生强烈的磁场效应。由于气象观测站在进行气象观测任务时在大楼楼顶会有很多金属设备运作，金属导体在受到雷击以后会产生高强度的感应电荷，大量电荷在各种线路上累积会形成瞬时的高压电流，在进行放电时就会对气象观测站中的金属以及用电设备造成极大破坏。

要对气象观测站进行感应雷的防护主要是对观测大楼的电路系统、数据传输系统、信号发射与接收系统的防护。依据国家现行标准，必须对气象观测站采取三级防护措施以确保不受雷电危害。在进行配电设施安置之前加装相应的避雷器以作保护;在进行气象信息监测收集的各个楼层配电设施上加装避雷器以作二级防护;在进行气象信息监测搜集的设备上进行避雷器的安装已做三级保护。通过这样的设置，可以有效地将云层感应产生的雷电接入地面，從而避免了雷电对气象观测站因雷电打击产生的破坏。

对于连接大楼与外部的线路保护也是气象观测站防雷工作的重要一环。进行数据传输的数据线和进行信号输出和接收的信号线在遭受雷击时也会产生强大的电磁场，金属环路受到电磁场的感应就会产生高压电流。金属导线内部产生的高压电流会瞬间对设备造成破坏。在以往的气象观测站防雷工作过程中往往会忽视线路防雷的重要性，因此在雷电到来时就会由于防护措施的不完善造成巨大损失。为了改善这一状况，可以与大楼进行连接的电缆接线端加装保护器，在线路架设过程中做好接地工作。通过这种方式就可以有效避免感应雷对气象观测站的侵扰，保证正常工作。

3     总结

随着我国气象事业的不断发展，越来越多的气象观测站防雷手段得到普遍应用。但是，由于气象条件的不确定性以及不受人为控制的特点，所有的技术和手段都只是增加了防雷系数，都无法完全保证不受雷击。要进一步提高防雷的减灾效果，就必须在采取最新技术手段时加强防雷设施的日常维护，保证在雷电到来之时能切实发挥作用，保障气象观测站的正常运转。

参考文献

[1]周伟.浅谈气象观测站防雷技术的应用[J].农家科技，2014（3）：   231.