自动气象站防雷技术初探德庆措姆白玛措姆更增尼玛穷达(那曲地区气象局雷电防护中心,西藏那曲852000)摘要:自动气象站安装在野外空旷地方,分布在不同的地理位置和气候环境中,很容易遭受雷电的侵袭。为此本文主要根据那曲地区现有八个自动气象站(其中无人自动站一个)的地理位置、气候条件、土壤、土质等实际情况,针对自动气象站的防雷技术进行了初步研究和探讨。关键词:自动气象站综合防雷技术中图分类号:P457191引言随着国民经济和社会事业快速发展,各地方党政府对公共安全问题日益重视,气象部门在自然灾害、突发公共安全事件中起到独特、重要作用;特别是自动气象站是气象部门的基础业务,是气象部门的生命线,也是气象部门的价值所在。每天所发布的天气预报以及在大型工程施工过程中需要的气象资料等均由自动气象站观测所提供的。雷击造成自动气象站损害的主要途径有三种:(1)直击雷直接击中室外的传感器、数据采集器,尤其是风杆最容易受到直击雷的破坏;(2)电源系统的引入室外的数据采集设备、通讯网络等均要供电,电源线路是最容易遭感应雷及过电压入侵的通道;(3)通信线入侵自动气象信号数据传输,通过信号数据线引入感应雷造成重要设备的损坏。所以要最大限度地降低自动气象站的雷电所造成的损失,应从以上三种雷电的主要途径,结合自动气象站的地理、地质、气象、环境等实际条件和雷电活动规律出发,进行全面规划,综合防治。2自动气象站防雷工程技术现代防雷技术是多学科、多行业相互合作、协调、配合,相互联系的一项系统工程。气象自动站的防雷也是综合各个领域防雷的一种专门技术,它不仅需要考虑防直击雷,还要考虑防感应雷、雷电波侵入,原则上应综合治理、层层设防,水涨船高、整体防御。否则随时危险着雷电的袭击。比如:2006年6月13日下午19时38分开始,雷暴袭击了索县县城,20时25分雷暴结束(雷暴记录为:1938NW-2025)。在不到一个小时的时间里,强雷暴致使整个县城内发生各种雷击事故,烧毁了多种电器化设备。索县自动气象站在这次雷电袭击中损失严重,经调查发现,自动站主机、PES5000、JKPV-1680MA气象系统专用一体化电源柜上DUM3600W-JK、2路直流电断电、电话机1部、电冰箱一台、电视机两台和DVD一部均被打坏。根据实地勘察、测试、了解的情况,这次雷击事故是由于直击雷、雷电波入侵和感应雷混合袭击而造成。该自动气象站的防雷通道是安全的,经检测接地电阻值212欧姆。但由于太阳能方阵无防直击雷措施,导致直击雷击在太阳能方阵上,强大的雷电流通过太阳能线路进入一体化电源柜,击毁DUM3600W-JK,同时击坏由其供电的其它电气设备。上述雷击案例表明了自动气象站的防雷技术主要包括外部防雷(直击雷)和内部防雷(感应雷、雷电波侵入)两个部分,应从这两个方面入手。211气象自动站外部防雷技术自动气象站安装在野外的自然环境下,地处空旷,很容易被直击雷袭击。现针对我地自动气象站外部防直击雷存在的问题,结合当地雷暴日数和雷电主导方向、年预计雷击次数和有关防雷规范及行业标准规定,自动气象站的外部防雷技术进行简单分析和探讨。自动气象站室内计算机和其它仪器设备的防直击雷接闪器,根据实际情况在值班室的房顶上安装防直击雷避雷带。观测场和室外数据采集器、传感器、通信线路,以及其它室外设备可利用自动站风杆和人工站风杆作为防直击雷接闪器避雷针,但要通过滚球法计算出它的保护范围,要符合防雷技术规范要求。各县自动气象站的卫星天线和太阳能极板要用独立避雷针26高原气象《西藏科技》2009年5期(总第194期)来进行直击雷保护。我们要弄清直击雷接闪器即避雷针也就是引雷针,避雷的作用在于通过事先设计的金属装备改变雷电的通道,使雷电流及其效应不发生在需要保护的物体上。特别是空旷原野上突出的风向杆和小于4欧姆的接地电阻是下行雷泄放的良好通道。风向杆受雷击的结果是室外观测设备将全部损坏,那是由于现在室外设备接地的地网状况比较糟糕所致。所以为了被接闪器引过来的雷电流安全地泄放到大地中,作为接闪器的各金属必须通过引下线与人工地网可靠连接。212自动气象站内部防雷技术自动气象站不仅考虑遭受直击雷的损坏,同时也考虑感应雷的损害。所谓的感应雷是由雷电电磁感应而产生,因为它具有雷电的各种波形而称之为感应雷。感应雷最主要的特征是沿着线路以过电压方式侵袭用电设备。自动气象站电磁环境形成影响的是接地系统、供电系统、雷电感应和雷电