摘要：自动气象站可以对气象进行自动观测，并对观测数据进行自动存储，它主要是由采集器、系统电源、传感器以及通讯接口等构成。而做好自动气象站雷电防御工作，可以有效保证气象数据采集、处理、上传等各项工作的顺利进行，确保自动气象站安全运行。基于此，本文简述了自动气象站中的雷电侵入途径，对自动气象站雷电防御工作存在的主要问题及其策略进行了简要分析。
关键词：自动气象站；雷电；侵入途径；防御；问题；策略
雷电主要是通过雷击电磁脉冲、直击雷等对自动气象站进行破坏，虽然多数气象站已经安装了接闪杆，在一定程度上保护了建筑物和人身安全，但是基于各种因素的影响，使得自动气象站雷电防御工作仍然存在诸多问题，因此需要采取相应的策略。
1.自动气象站中的雷电侵入途径分析
雷电侵入自动气象站的途径主要有：
1.1直接雷击。虽然自动气象站中发生直接雷击的概率很小，但是雷电还是可以通过这种方式直接对自动气象站中的突出物体产生不同程度的危害。尤其对风杆产生的危害更大，一旦雷电直接击中风杆，就会导致气象站的相关设备受到损坏，从而造成数据丢失。
1.2雷电波侵入。当导体被雷电击中时，将会产生强烈的电流波或者是电压波，同时雷击中心点会沿着导体两侧进行传播，这些强大的电流波或者电压波在传播的过程中一旦遇到自动气象站中的网络信号线或者是电源线等线路时，电流波或者是电压波将会直接借助于这些线路入侵到气象站中的相关仪器设备中，造成自动气象站中的仪器设备受到破坏，严重影响观测工作的正常进行。
1.3雷电电磁干扰。雷电在自动气象站周围放电的过程中，将会有非常强大的电磁场产生，如果自动气象站正好位于这个电动势中，很容易感应出自动气象站中导体位置所在，这些电动势会在极短的时间内进入到自动气象站的各个设备上，这种情况也会破坏自动气象站中的设备。
1.4地电位反击。当自动气象站接地网中的电阻超过标准要求时，一旦出现雷击现象，很多雷电流在传输过程中将会受到阻扰，但是在雷击事件发生时，由于电荷的影响会导致电位出现浮动现象，此时就会形成高电压，对自动气象站中的接地线从反向进行传输攻击，发生地电位反击现象从而造成气象站设备出现损坏。
2.自动气象站雷电防御工作存在的主要问题分析
2.1避雷网、避雷带的安装问题。自动气象站避雷带的作用是有效预防直击雷的破坏，而实际在避雷带的铺设中，存在避雷带铺设不合理的问题，严重影响了它的防雷效果。因为在选择防雷网格中，没有根据防雷等级以及一定规格的防雷网，从而出现了防雷带铺设后的防雷效果不佳现象，导致自动气象站雷电防御工作出现问题，影响设备的安全运行。
2.2风杆上避雷针、引下线与风向风速信号线的布设不规范问题。自动气象站在引下线与风向风速信号线等设置时有相关规范要求，但很多自动气象站为了体现信号线的布设规整和美观，在设置避雷针、引线下及风向风速信号线时未安照规范要求设置，而是进行了并行设置，这样存在危险性。风向风速信号线电缆外皮都有一层屏蔽层，与引下线并行引下后，当雷电击设，避雷针接收雷电后由于屏蔽层的干扰会造成电磁脉冲产生，这种高压作用下会影响采集器的功能，导致其遭受破坏或不能正常运行。
2.3避雷针设置问题。自动气象站在设置避雷针时应该将避雷针的防雷作用覆盖整个观测场，也就是要保证所有的设备均在避雷针防护范围。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是，很多情况下，存在自动气象站观测场地内的设备未全部在避雷针防护范围内的问题，这使得自动气象站有些设备易受到雷电电击的情况，造成设备受雷电迫害率高，影响自动气象站正常运行的情况。出现了不合格的避雷针设置，必须要加强整改，要想保证自动气象站设备整体在避雷针防护范围内，需要请具备专业能力的避雷针范围测量、计算人员进行观测场地是否在避雷针防护范围的研究。
2.4通讯系统没有安装避雷装置的问题。避雷装置的设置和安装，可以有效接收雷电击后产生的雷电流并将其扩大，同时待断路器准备工作前将雷电流迅速泄放，保护了电路和用电设备。但自动气象站在通讯系统中存在不按照规定安装避雷装置的问题，这样当雷击时没有避雷装置的保护将雷电流泄放，会导致通讯系统设备遭受电击而发生故障或发生电路通电危险，不仅造成自动气象站不能正常运行的情况，对工作人员的安全也会造成威胁，增加了危险事故发生的几率。所以，要加强对通讯系统避雷装置安装的重视。
3.加强自动气象站雷电防御工作的策略
3.1加强自动气象站的全面防雷设计。自动气象站在实际的气象观测中发挥至关重要的作用，因此必须要将自动气象站的全面防御雷电工作做好。为了将雷电对自动气象站的破坏降到最低，相关人员要结合自动气象站自身特性，利用科学的方法建立起一套综合性的防雷系统。尤其是容易遭受雷电入侵的区域要加大防备，通过计算雷电的强度以及引入概率等自动气象站的电源系统进行多方面的防护，必要的情况下需要将隔离措施引入到自动气象站的防雷工作中。
3.2合理设置信号线和引下线。在选择传感器的信号线时要注意信号线缆必须要带有金属管的接地装置，在自动气象站系统中，传感器是一项重要组成部分，所以信号线的选取很重要，信号线外皮需要具有金属屏蔽功能，以具备金属屏蔽层的PVC套管为最好。引下线的选择利用避雷针引下线，在信号线、电源线以及引下线穿管中，需要将电源线、信号线和引下线分管引入，不可并管操作，这样可以有效防止引下线出现雷电流时对信号线等造成的反击情况，同时引下线引入时需要进行接闪器的安装。
3.3单独安装避雷针。避雷针在自动气象站防雷保护中可起到显著防雷防闪作用，为了更有效的对传输线、风传感器等进行保护，需要加强对单独避雷针的设置和安装。一般在整改后的防雷器上方进行避雷针的安装，安装的距离在16米为最合适。在自动气象站观测场中为了能够既起到有效的避雷作用，又不影响一些金属管的存在，确保二者同时等电位并存，所以在避雷针的设置和连接中，需要采用滚球法对避雷针防护范围进行有效性的测算，这样可以有效保证整个观测场的各个自动气象站系统和设施都能够在避雷针的防雷电保护下进行正常运行，避免不在避雷针防护范围内而出现的雷电击破坏。
3.4做好接地防护。接地防护工作做好，可以有效将直击雷或感应雷等的雷电流通过接地装置传入整个大地。接地工作实施中按照自动气象站各电子设备中较弱电子为根据，防雷电阻的设置需要在4℃以下。若按照管线的布线分布为根据，接地工作时需要将地网以观测场地为环绕依据绕其一圈，然后经管道接地并将接地端子预留好，进行电阻降低处理，需要降低在4℃以下，如果未能将电阻降至4℃以下，可利用降阻对策进行降阻，操作完毕后将所有的自动气象站内部防雷设施全部进行接地操作，通过接地处理来加强雷电预防效果。
结束语
综上所述，自动气象站各系统设备的正常运行，可以有效保证自动气象站数据采集、计算机处理等综合设施的正常和安全运行。因此必须要做好雷电防御工作，避免自动气象站遭受雷击等危害，从而保障自动气象站系统、设施等正常运行，因此对自动气象站雷电防御工作存在的问题及其策略进行分析具有重要意义。
参考文献：
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[3]张海鹰.试论自动气象站雷电防御存在的问题及措施[J].山东工业技术，2018（10）
论文作者:蒋伟文1,蒋旻豫2,闫宾3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：雷电论文; 自动气象站论文; 避雷针论文; 防雷论文; 信号线论文; 工作论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第1期论文;