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    为了保证气象观测站的仪器设备正常运行和观测站工作人员的安全,一定要做好气象观测站的雷电防护。气象观测站的雷电防护,主要是对直击雷的防护和感应雷的防护,以及观测站安装的防雷设施日常检测和突发事件的应急措施。 关键词观测站;直击雷;感应雷;防护 气象观测是气象工作的基础,地面气象观测是对地球表面一定范围内的气象状况及其变化过程进行系统地、连续地的观察和测定,为天气预报、气象信息、气候分析、科学研究和气象服务提供重要的依据。随着气象观测站的自动化进程,越来越多的电子仪器设备投入使用,电子设备普遍存在过电压和过电流耐受能力低、对电磁干扰敏感等弱点。另外,观测站的观测场都建在空旷的地方,四周没有高的建筑物体,而根据地面气象观测规范要求,风向风速仪器必须安装在观测场地,高度为~,相对而言,风向风速塔就成为一个较高的目标物。为了保证气象站的仪器设备正常运转和气象站工作人员的安全,对雷电的防护就显得越来越重要。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中,带有电荷的雷云与地面的突起物接近时,它们之间就会发生激烈的放电。气象观测站的雷电防护,主要就是对直击雷的防护和感应雷(电磁脉冲)的防护。 直接雷的防护 直击雷是带电云层(雷云)与建筑物、其它物体、大地或防雷装置之间发生的迅猛放电现象,并由此伴随而产生的电效应、热效应或机械力等一系列的破坏作用。它的破坏力十分巨大,若不能迅速将其泻放入大地,将导致放电通道内的物体、建筑物、设施、人畜遭受严重的破坏或损害。气象观测站的直击雷防护,主要是观测大楼的直击雷防护和观测场的直击雷防护。 观测大楼的直击雷防护措施主要是由大楼楼顶的避雷带(网)或避雷针或由这两种混合组成的接闪器,避雷带应沿楼顶屋角和四周等易受雷击的部位敷设,并应在整个楼顶形成不大于×或×的网格。避雷针可与避雷带直接相连,也可以单独树立,但是必须保证所有楼顶的设备和其他金属构件都处在避雷针的有效保护范围之内。它们可利用大楼的钢筋结构作为引下线,也可以利用扁铁做成单独的引下线,引下线的间距不应大于,最后应该形成良好的接地,因此必须定期检查避雷针和避雷带的连接情况,以及这些防雷设施的接地情况,使得它们的接地电阻在合格的范围之内。 观测场的直击雷防护是最重要的,这里不光有场地的最高点风向风速塔,也有其他大量的气象观测仪器设备。建议是在观测场四周安装独立的避雷针,使观测场的所有仪器设备都在避雷针的保护范围之内,主要是应该有效的保护最高点风向风速塔,避雷针进行单独接地。观测场的其他仪器设备也要做好接地措施,接地网格应该和独立避雷针的接地分开,防止避雷针在遭受雷击时产生回击电流,从而破坏场地上的其他仪器设备。如果不是条件不允许,不赞成将避雷针安装在风向风速塔上,因为直击雷的能量非常巨大,且在非常短的时间内释放出来,所以破坏性极强。如果避雷针安装在风向风速塔上,一定要将避雷针的引下线和风向风速仪的电缆线分开安装,并将风向风速仪的电缆线金属穿管,金属管道做好接地,保证雷击不会损坏到风向风速仪器以及产生感应电流从而击毁观测大楼内部的其他电子设备。 感应雷的防护 在雷击的同时,特别是云层对地放电的瞬间,会产生强大的电磁场,由于电磁感应现象,这种强大的感应磁场,会导致遭雷击地区内的金属导体上形成感应电荷,这些高强度的感应电荷会在电源线、数据线、信号线等金属环路中瞬间积累构成高压电场,从而形成对用电设备进行放电,导致电源系统、电子仪器设备、通讯网络等瞬间被击毁,尤其对电子设备等弱电设备破坏最为严重。 感应雷的防护,主要是观测大楼的感应雷防护,包括电源系统的防护、数据线的防护、信号线的防护。 观测大楼电源系统的防护,按照国家标准《建筑物防雷设计规范》的要求做成三级防护建议在总电源进线的配电箱之前加装避雷器,作一级保护;在测报值班室所在楼层的分配电箱前端应加装避雷器,作二级保护;在测报值班室内的所有气象观测仪器设备以及的前端应加装避雷器,作为三级保护。作用就是在最短的时间内将电路上因雷击感应而产生的脉冲能量泄入大地,因此,选择合格优良的电源避雷器以及拥有良好的接地系统至关重要。 数据线和信号线的防护可以看作是一类的,它们都是大楼内部设备与外界直接连接的,在雷击发生时,产生巨大瞬变电磁场,在雷击周围的金属环路,如网络、信号及通讯金属连线等都会感应到雷击,将会影响网络、信号及通讯系统的正常运行甚至彻底破坏系统。对于网络、信号及通讯方面的防雷工作是较易被忽视的,建议在线路进入观测大楼的电缆内芯线端应加装电涌保护器,电缆中的架空线对应接地,并做好屏蔽接地。 最重要的,在整个防雷系统的建设中,一定要有一个良好的接地系统,不管是防直击雷的接闪器还是在室内安装的避雷器,都需要通过接地系统把雷电流和感应的电磁脉冲泄入大地,从而起到保护设作用。为确保整个防护系统真正起到保护作用,而不是将避雷针变成引雷针,应每年定期用精密地阻仪检测地阻值,并保证电阻值满足《建筑物防雷设计规范》所规定的要求,使整个防护系统接地良好。 结论 防雷设施是做不到百分之百的防雷的,因此在平时做好已有防雷设施的检测维护之外,观测站还要做好遭受雷击的应急措施,保证气象观测站的工作正常稳定的开展。遭受雷击的应急措施,主要是保证电源的畅通,所以在打雷的时候将值班室的电源断开保护,如果出现断电情况,可以保证有电可供。其次要做好采集器、观测仪器设备以及工作电脑的备份,所有工作人员都能熟练的更换采集器、观测仪器设备以及工作电脑。最后,所有工作人员都能熟练进行人工观测、手工查算编发报。 参考文献 []何山,武尚德信息设备及系统的供电、接地和防雷[]电力自动化设备, []刘德福,关志宇,岳立成自动气象站的雷电防护措施[]吉林气象,

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