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【摘 要】本文詳細介紹了自動氣象站的直擊雷防護、等電位連接與接地、綜合布線、雷擊電磁脈沖（LEMP）防護等技術(shù)以及防雷裝置的日常維護與管理。

【關(guān)鍵詞】自動氣象站；雷電防護；維護；管理

1.雷電災害的防護

1.1室外觀測場及辦公機房直擊雷的防護

（1）直擊雷的防護。首先在辦公樓天面周圍女兒墻上安裝了閉合的避雷帶，天面若有通訊天線、衛(wèi)星天線等則需安裝避雷針，按滾球法計算其保護范圍，確保天面各種天線處于保護范圍內(nèi)。同時使各種天線桿和機座的接地在同一等電位連接帶上。

（2）避雷帶與建筑物結(jié)構(gòu)柱主鋼筋相連，其間距小于18m。避雷針從兩個方向用？準12鍍鋅圓鋼與避雷帶相連接。避雷帶、均壓帶、避雷針的設計符合GB50057《建筑物防雷設計規(guī)范》及《氣象臺（站）防雷技術(shù)規(guī)范》的技術(shù)指標要求。

（3）觀測場的風向桿上的避雷針根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》及《氣象臺（站）防雷技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，采用獨立接地，接地電阻小于4Ω。

1.2觀測場、辦公機房等電位連接與接地

等電位連接的目的是保證設備與設備間、系統(tǒng)與系統(tǒng)間處在同一等壓面上，使感應的雷擊電壓電流不在設備間和系統(tǒng)間流動，將各等電位連接系統(tǒng)感應的雷擊電壓電流疏導入地，從而達到保護設備的目的。

（1）所有進入室內(nèi)的各類金屬管道、金屬電纜的外導電層、PE線用16mm2 以上的銅線進行總等電位連接后接地。機房內(nèi)所有的機殼、機架、機臺、防靜電地板等做等電位連接后接地。接地匯流排根據(jù)設備的需要做成500×50×5或300×50×5的銅排安裝在距地面150mm左右的墻邊，銅排上鉆Φ10、Φ8的孔配備螺釘，匯流排再用25mm2 的銅線與接地極或預留接地點連接。

（2）若機房所在建筑物的接地電阻滿足不了機房接地需要，則應在辦公樓四周散水坡外2～3m做一環(huán)行閉合地網(wǎng)與原有自然接地體和人工接地體并網(wǎng)，該地網(wǎng)起到降低接地電阻和均壓作用，接地電阻小于4Ω。

（3）機房的等電位連接與接地按GB50057-1994的第6.3.4的要求按S型結(jié)構(gòu)連接，接地線短而直，截面積達到規(guī)范規(guī)定的要求。

1.3自動氣象站機房綜合布線

（1）進入機房的各種控制信號線、數(shù)據(jù)傳輸線與電源線路、接地線、等電位連接線分布及間距均達到規(guī)范要求，一旦有感應雷擊入侵，各線路間產(chǎn)生的偶合雷擊電磁脈沖不會損壞微電子設備和嚴重干擾各系統(tǒng)的正常工作。

（2）綜合布線與電力電纜、管線、其他纜線的間距要求詳細參照GB50343-2004《電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》。

1.4電源系統(tǒng)的防護要求

據(jù)資料統(tǒng)計，雷擊造成設備損壞的概率大約70%是從電源線路招引而至，因此電源系統(tǒng)的雷電防護是綜合防雷系統(tǒng)工程的重點。

（1）工作室前端低壓電源線路防護符合《GB5005794》（2000年）的要求，在工作室內(nèi)低壓電源線路上安裝了2級浪涌保護器SPD，SPD的安裝及主要參數(shù)符合表1和圖1的要求。

（2）SPD連接導線短而直，SPD連接導線不大于0.5m，當長度大于0.5m應適當加粗線徑。當SPD1～SPD2的線距小于10m、SPD2～SPD3的線距小于5m時，應在兩SPD間加裝退耦裝置。為防止SPD老化造成短路， SPD安裝線路上有過流保護裝置， SPD有劣化顯示功能。

1.5信號傳輸線（寬帶網(wǎng)絡）、天饋線的防護

信號線路有電話線、寬帶網(wǎng)絡、自動氣象站數(shù)據(jù)信號線等。這些線路都在進入各設備前根據(jù)電平和速率不同，安裝不同標稱導通電壓的信號線SPD進行防護。

（1）對進入室內(nèi)的線路在其進入設備前安裝48V、接口為RJ11的SPD。

（2）對進入室內(nèi)的寬帶光纖，光端機的外殼及光纖金屬加強芯或金屬屏蔽層就近接入等電位接地匯流排。

（3）寬帶網(wǎng)設備箱金屬外殼接地；寬帶網(wǎng)路由器i/o兩端安裝RJ45接口SPD。

（4）在計算機前端的網(wǎng)絡信號線上安裝接口型式為RJ45的信號SPD。

（5）自動氣象站接入計算機的接口（COM）前安裝9針串口的SPD。

（6）在衛(wèi)星天線的饋線上，上下安裝天饋線SPD。天饋線SPD的功率為設備最大發(fā)射功率的1.5倍，其頻率、帶寬、插損、駐波、阻抗均符合設備工作要求。

（7）所有安裝在控制線、信號傳輸線的數(shù)據(jù)線SPD的參數(shù)為：標稱導通電壓Un為最大線路工作電壓Uc的1.5倍（Un≥1.5Uc）；雷電通流量In≥5KA（8/20μs波形）；響應時間Ta≤10ns。

2.防雷裝置的維護與管理

2.1維護

防雷裝置的維護分為周期性維護和日常性維護兩類。

（1）周期性維護的周期為一年，每年在雷雨季節(jié)到來之前，進行一次全面檢測。

（2）日常性維護，在每次雷擊之后進行。

（3）檢測外部防雷裝置的電氣連續(xù)性，若發(fā)現(xiàn)有脫焊、松動和銹蝕等，應進行相應的處理，特別是在斷接卡或接地測試點處，應進行電氣連續(xù)性測量。

（4）檢查避雷針、避雷帶（網(wǎng)、線）、桿塔和引下線的腐蝕情況及機械損傷，包括由雷擊放電所造成的損傷情況。若有損傷，及時修復；當銹蝕部位超過截面的三分之一時，應更換。

（5）測試接地裝置的接地電阻值，若測試值大于規(guī)定值，應檢查接地裝置和土壤，找出變化原因，采取有效的整改措施。

（6）檢測內(nèi)部防雷裝置和設備（金屬外殼、機架）等電位連接的電氣連續(xù)性，若發(fā)現(xiàn)連接處松動或斷路，應及時修復。

（7）檢查各類浪涌保護器的運行情況：有無接觸不良、漏電流是否過大、發(fā)熱、絕緣是否良好、積塵是否過多等。出現(xiàn)故障，應及時排除。

2.2管理

（1）場室的防雷裝置有專人負責維護管理。防雷裝置的設計、安裝、配線等圖紙資料有檔案保存。

（2）當發(fā)生雷擊災害事故造成直接或間接損失時，將情況及時上報上級主管部門及通知當?shù)胤览准夹g(shù)機構(gòu)，分析雷擊災害原因，采取必要整改措施，以避免再次發(fā)生雷擊災害事故。

（3）新建或改（擴）建自動氣象站的場室，以及使用中增添設備所需防雷設計與施工均按程序步驟，首先明確防護目標、計劃、按標準進行防護設計、施工安裝和復查驗收。防雷工程嚴格執(zhí)行設計審核、竣工驗收制度。