李慶國(guó) 王安琦

摘 要 氣象站等一系列設(shè)施，功能主要輔助用于預(yù)報(bào)天氣、各種氣象，但其受地理位置和環(huán)境等因素影響，一些地面氣象站易受雷擊，因此，地面氣象站的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)應(yīng)受到良好的保護(hù)，注重防雷。

關(guān)鍵詞 地面氣象觀測(cè)；防雷；措施

天氣觀測(cè)對(duì)人們的日常生活至關(guān)重要，通過地面觀測(cè)可提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并為天氣預(yù)報(bào)提供基本數(shù)據(jù)支持，保護(hù)地面氣象站尤其重要。導(dǎo)致錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)丟失的因素很多，雷電天氣就是其中之一。雷擊的風(fēng)險(xiǎn)非常大，防雷裝置在地面上的安裝不當(dāng)會(huì)輕易損壞地面觀測(cè)設(shè)備，這可能對(duì)天氣觀測(cè)造成致命的傷害。

地面氣象站的雷電防護(hù)，主要是為了保護(hù)站內(nèi)的各種設(shè)備和設(shè)施以及觀察室的工作人員生命安全。通常有兩種內(nèi)部雷電防護(hù)，例如避雷器的安裝和屏蔽，外部雷電保護(hù)，包括等電位和接地電極等設(shè)施。根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)的防雷規(guī)范，防雷的設(shè)計(jì)，施工和驗(yàn)收工作良好，可以通過各種保護(hù)措施優(yōu)化和完善觀測(cè)點(diǎn)的防雷系統(tǒng)，減少氣象站的雷擊隱患[1]。

1 地面氣象觀測(cè)場(chǎng)防雷保護(hù)常見問題

1.1 線路的問題

有許多天氣指標(biāo)，例如風(fēng)向和風(fēng)速觀測(cè)。一些氣象站沒有在風(fēng)向站和風(fēng)速站處安裝單獨(dú)的金屬保護(hù)管，因此它們更容易與避雷針電纜纏繞在一起。風(fēng)向和風(fēng)速觀測(cè)信號(hào)線連接至避雷針信號(hào)進(jìn)而影響氣象信號(hào)的接收。盡管電纜表面上的保護(hù)層難免會(huì)受到電流對(duì)信號(hào)接收的影響，但是雷電形成的破壞力時(shí)大家矚目共睹的。由于屏蔽層無(wú)法完全阻擋雷電的影響，因此會(huì)影響風(fēng)向和風(fēng)速信號(hào)。

1.2 觀測(cè)距離設(shè)置不當(dāng)

防雷項(xiàng)目的設(shè)計(jì)者與某些施工人員之間在防雷設(shè)施上的安裝之間存在細(xì)微差異，并且防雷問題是由未經(jīng)同意的防雷項(xiàng)目的施工引起的。例如，電位連接和公共接地之間的誤會(huì)導(dǎo)致了施工過程中的錯(cuò)誤。施工人員沒有考慮觀測(cè)站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)接地點(diǎn)上的地面之間的距離，公共接地是直接連接的。這會(huì)對(duì)地面測(cè)量場(chǎng)產(chǎn)生不利影響，并帶來安全隱患。

1.3 屏蔽層單點(diǎn)接地

屏蔽是一種相對(duì)常見的保護(hù)措施，可以通過在電纜和其他電路表面均覆蓋上金屬外殼以減少電磁感應(yīng)的影響，加入屏蔽層以提供雙重保護(hù)。電纜屏蔽層的兩端應(yīng)至少等電位連接，缺少任何一端的連接都將不利于防雷和觀察場(chǎng)所的保護(hù)[2]。

2 保護(hù)改進(jìn)措施

2.1 直接性雷電防護(hù)

根據(jù)氣象站建設(shè)有關(guān)規(guī)定，氣象站必須充分利用工作區(qū)域中的所有金屬固定裝置和所有金屬物體來形成等電位表面，并且在安裝獨(dú)立的照明裝置時(shí)，請(qǐng)注意避雷針的集中，形成完全的等電位效應(yīng)。氣象站必須將所有監(jiān)視設(shè)備與外部金屬可靠地結(jié)合在一起，與地下表面結(jié)合，可以有效地內(nèi)部解決雷電流，同時(shí)，有必要利用地下電纜的反饋對(duì)觀察室進(jìn)行電離和拆卸，為防雷工作打下基礎(chǔ)。同時(shí)，雷電流將在觀察儀器與金屬外殼表面之間產(chǎn)生恒定的電位差，光電位差的存在會(huì)影響儀器的測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并且過大的電流會(huì)損壞儀器的關(guān)鍵組件。在電路中，有必要在儀器之間保持雷電安全接地，同時(shí)在照明設(shè)備與風(fēng)傳感器以及其他監(jiān)視設(shè)備和雷電傳感器之間保持恒定的距離。

2.2 接地隔離裝置

直接連接到設(shè)備起落架的防雷裝置可以安裝在觀察區(qū)域的中央，并且接地電阻應(yīng)小于5Ω。接地設(shè)備與其他測(cè)量設(shè)備分開，并且保持6 m的距離。應(yīng)根據(jù)觀察場(chǎng)中的金屬溝槽設(shè)置遠(yuǎn)程入侵設(shè)備和低照度接地設(shè)備，這將有助于阻止與相鄰設(shè)備的潛在連接，并且抗沖擊性應(yīng)小于6.5Ω。如果接地強(qiáng)度不符合規(guī)范要求，可采用垂直接地鉆孔法來擴(kuò)展水平接地裝置，減小區(qū)域的土壤阻力，減少障礙物，增加地面面積，降低抗拉強(qiáng)度。如果將直接連接的接地設(shè)備與其他接地設(shè)備分開連接，則可以平衡多點(diǎn)連接的電位，這種效果更好，并且接地電阻的電阻不大于3Ω。

2.3 雷電波防護(hù)

觀察區(qū)和工作區(qū)的電力和數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸線應(yīng)通過電纜布置并通過溝槽連接，氣象站的機(jī)房應(yīng)通過金屬管溝槽安裝。將I級(jí)保護(hù)器安裝在電源末端的避雷器上，并將接地電纜連接到最短的路徑。數(shù)據(jù)傳輸線之間的距離至少應(yīng)為1.5 m，兩端的電涌保護(hù)器應(yīng)直接連接至與避雷器相連的接地開關(guān)[3]。

2.4 內(nèi)部防雷保護(hù)措施

地面氣象站內(nèi)部的避雷措施相對(duì)簡(jiǎn)單，例如避雷器的安裝和屏蔽。在內(nèi)部防雷工作中，供電系統(tǒng)的防雷是觀察現(xiàn)場(chǎng)管理人員的首要考慮因素。也就是說，不僅應(yīng)對(duì)信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行防雷保護(hù)，而且還應(yīng)通過科學(xué)的布線和合理的電纜屏蔽進(jìn)行保護(hù)。另外，操作員必須對(duì)信號(hào)線和電源線之間的電磁兼容性問題采取科學(xué)的處理方法。

3 結(jié)語(yǔ)

氣象觀測(cè)在我們的日常生活中具有重要意義，必須在防雷設(shè)備中很好地進(jìn)行。眾所周知，雷電的影響很大，有些疏忽會(huì)對(duì)電力設(shè)備產(chǎn)生負(fù)面影響。采取防雷措施，增加金屬護(hù)套，控制設(shè)備之間的距離，避免纏結(jié)的線。這些方法和測(cè)量值可以主觀地更改，并且存在一些難以人為更改的客觀因素，例如地形，并且我們將盡最大努力減少這些因素對(duì)地面測(cè)量場(chǎng)的影響并減少雷電事故發(fā)生的可能性。

參考文獻(xiàn)

[1]田小龍.淺談地面氣象觀測(cè)場(chǎng)防雷保護(hù)措施[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，26（06）：29.

[2]李洪偉，高勝利.淺談地面氣象觀測(cè)場(chǎng)防雷保護(hù)措施[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，26（36）：92.

[3]白劍虹.淺談地面氣象觀測(cè)場(chǎng)防雷保護(hù)措施[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，26（07）：60.