（磐安县防雷设施检测所 浙江金华磐安县 322300）
摘要：人们的日常生产生活永远都会受各种自然现象干扰，雷电就是比较常见的一种。随着我国科学技术的进步，气象观测水平在不断的提高，相应的防雷保护措施也越来越好。本文针对我国现阶段气象观测场的防雷保护技术展开探讨，阐述了气象观测场的工作原理和特征，并对气象观测场的防雷装置和防雷技术进行分析，以期能够避免雷击。
关键词：气象观测场；防雷保护；探讨
一、我国气象观测场的雷电防护现状
（一）气象观测场的防雷原理
气象观测场是人们用来预测天气的场地，由于气象观测场内拥有各种精密仪器以及电气设备，同时由于环境因素，气象观测场十分容易遭受雷电袭击。为保证气象观测场的设备正常运行，必须做好防雷措施。而所谓的防雷保护是指对观测场内设备的保护以及观测人员的保护。一般分为内部防雷和外部防雷两种，其中内部防雷技术主要是通过安装避雷针、设置屏蔽等手段，而外部防雷技术主要是等电位或接地极等设施。在进行观测场防雷措施实施中，要根据观测场的实际情况，从设计、施工到验收等各个环节严格执行，优化雷电防护系统的合理性和科学性。
（二）气象观测场防雷规范
为保证雷电防护技术的科学准确性，关于气象或雷电预防我国有很多规范，如《防雷措施等级评估》和《防雷第二部分：风险评估》中规定了防雷工作取合采取理轮班制度，并通过全金属埋地排水管来连接观测室与外界环境。《建筑物防雷要求》中规定观测场要与地面设置良好的接地系统。《气象观测场（站）防雷工作标准》中规定气象观测场要利用抗突发排水系统构建直接雷击保护系统，以避免观测站雷电侵入导致设备瘫痪。并且对于直接雷击保护系统的构建标准也有明确规定，如对电源、线路、路由器、过电压保护装置等操作设备的安全等级标准，对运行系统运行方式的合理性与可行性的规定。
二、气象观测场的雷电防护措施优化
（一）接地装置的地网铺设
观测场外的接地敷设装置可有效避免气象观测场遭受直击雷的袭击以及雷电波入侵。所以，在观测场外四周铺设地网十分重要。在实际的地网铺设时，采用40×4的镀锌扁钢设置水平接地体，用50×5的镀锌角钢设置垂直接地体，将接地体与需要接地设备预留的接头处连接，期间要保证接地电阻小于4Ω，并且要将观测房内的接地系统与四周接地网相连。当观测场中避雷针与观测设备共用接地装置时，需要合理增加垂直接地体的数量，并且在保证该接地装置的独立性基础上，与其它接地装置保持5米以上的距离。为保证雷电波入侵时能够沿着接地网向设备端逐渐衰减，应增设环型辅助地网，并且保证辅助地网与观测设备之间15米以上的距离。
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（二）直击雷的防护措施
首先要按照我国《气象台雷电防护技术标准》中的要求，严格设置避雷装置。在观测场的外围一切金属装置上，包括护栏、支柱、金属设备等，将其连接成防护网，并进行等电位连接，使其形成安全可靠的等电势面。避雷针的安装一定要严格遵守二类防雷建筑的标准进行，可采用单针或多针的形式，但要保证避雷针的集中安装，并且使避雷针的防雷区域覆盖到整个气象观测场。观测场监测设备的金属外壳与内部线路之间的空隙十分容易遭受雷击，所以要将其监测设备的外接金属进行接地处理，可以通过地下电缆进行电离分解，并为其它防雷工作奠定基础。另外，为防止雷击电流对观测仪器和金属表面之间形成电位差，影响仪器的测量精度或损坏测量仪，应对电路以及各仪器进行雷电接地，并保持各仪器之间的科学距离。
（三）感应雷的防护措施
为避免感应雷电迫坏观测设备，应将现场所有的金属设备就近与防雷保护装置进行等电位连接。在气象观测场内的所有设备之间与观测室相连接的数据线要全部进行屏蔽处理，可采用金属管或者线槽进行埋地处理，并注意将金属管的两端封闭后接地。另外，在金属设备与雷电防护装置这些设施上安装避雷针时，应保证与避雷针之前5米以上的距离。若避雷针与这些设施距离紧凑，则必须做好设施与避雷针之间的等电位连接。对于一些安装位置较高的装置如摄像监控设备、风速测量设备等，需要对其引下的数据线采用双层金属管屏蔽处理，并对两层金属管绝缘隔离，其外层管体与接地体连接，内层管体直接接地。
（四）观测场设备的定期检修
为保证观测场电气设备的持续稳定运行和数据采集的准确性，对观测场的雷电防护设施进行定期检测是十分必要的。首先要检查雷电防护措施的保护范围是否全部覆盖气象观测场区域，经专业人员测定后，需要结合测定结果整改和优化雷电防护设施，以保证将雷击隐患控制在最小范围内，或是尽力减小雷电袭击事件发生的次数。一般情况下，一个气象观测场每年至少要有两次全面大检查与整改。除此之外，要严格遵守我国的雷电防护管理规范，制定观测场雷电防护管理制度，并真正地将制度落实到每一个岗位和个人。对防雷工作采取岗位责任制，使每一个员工各行其事、各负其责。以有效维护观测场监测工作和防雷工作的有序进行，使观测场的防雷工作时刻处于最佳安全状态。对于一些新建的地面气象观测场，需要经过专业部门对防雷性能进行全面检查和检测，审查合格后方可投入使用。
（五）观测场内部防雷措施
观测场内部雷电防护主要是指电源系统的防雷保护，其次是信号系统的防雷保护。如信号系统中的各种线路的合理性，布线的科学性，电缆的屏蔽敷设等。最后，供电线路与信号线路之间的电磁兼容问题也需十分注意。电磁干扰不仅可以使传输导线中的信号发生畸变，致使数据不准，严重时还会损坏设备。所以，在进行系统的总体设计时就需采取抗干扰措施，如在进行控制室的选址时，尽量避免高电压、大电流、辐射强的环境。在科学选址的基础上，还要做好机房或设备的屏蔽工作。
三、结语
总而言之，地面气象观测场往往处于空旷的室外，而观测场内又存在大量的电气、电子设备，十分容易招惹雷电。气象观测场工作人员必须要做好观测场内外部雷电保护措施，以确保观测场能够24小时不间断工作，设备能够稳定运行，以保证为气象观测预报提供稳定可靠的数据，降低人们因为天气原因造成的损失。
参考文献：
[1]白剑虹.浅谈地面气象观测场防雷保护措施[J].科技经济导刊,2018,2607:60.
[2]田小龙.浅谈地面气象观测场防雷保护措施[J].科技经济导刊,2018,2606:29.
[3]黎灿明,罗君俏,黎玉燕,李敬源,唐毅,吴满春.气象观测场的雷电防护技术探讨[J].气象研究与应用,2018,3902:131-134.
论文作者:可一化
论文发表刊物:《科技研究》2019年5期
论文发表时间:2019/7/23
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