广东省清远市气象站综合防雷方案

地面气象观测站防雷常见问题及其对策侯地面气象观测站是天气预报和气象科研的重要基础设施，能够记录和监测大气中的各种气象要素，为气象预报和科研提供必要的数据支持。

地面气象观测站在使用过程中常常会遇到雷电天气带来的影响，导致设备受损或者数据异常，因此防雷工作成为了地面气象观测站管理的重要内容。

下面将针对地面气象观测站在雷电天气中常见的问题及其对策进行探讨。

一、地面气象观测站在雷电天气中常见问题1. 低空放电对设备的影响低空放电是雷电活动的一种表现形式，当发生低空放电时，观测站设备很容易受到电磁干扰而受损，严重影响气象数据的准确性和可靠性。

2. 设备故障和损坏雷电天气容易导致地面气象观测站的设备故障和损坏，包括雷电击中设备、设备线路引起的电气故障、设备内部元件受损等，直接影响观测数据的采集和传输。

3. 数据异常在雷电天气中，地面气象观测站所采集的数据往往出现异常，包括温度、湿度、气压等气象要素的异常值，严重影响数据的可信度和准确性。

1. 设备防雷保护地面气象观测站的设备在安装过程中需要做好防雷保护工作，包括安装避雷针、接地线以及使用防雷接口等设备，确保设备在雷电天气中免受损害。

2. 设备维护和检修定期对地面气象观测站的设备进行维护和检修，保证设备的正常运行和稳定性，及时发现并处理可能存在的安全隐患。

3. 数据监测和校正建立健全的数据监测体系，对地面气象观测站采集的数据进行实时监测和校正，及时发现异常数据并及时处理，确保数据的可靠性和准确性。

4. 人员培训和安全意识教育加强对地面气象观测站工作人员的培训和安全意识教育，提高员工对雷电天气的防护意识和应急处置能力，确保人员的安全和设备的正常运行。

5. 合理的工作流程和预案地面气象观测站在雷电天气中往往面临诸多安全隐患，因此加强防雷工作是保障设备安全和数据可靠性的关键。

地面气象观测站管理部门和相关人员必须高度重视雷电天气对设备和人员的安全影响，并制定相应的防护措施和应急预案，确保设备和人员在雷电天气中的安全和稳定。

气象台（站）防雷的一般要求
5.1 气象台(站)在进行防雷设计时,应调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律,并结合设备所在雷电防护区和系统对雷击电磁脉冲的抗扰度、雷击事故受损程度及系统设备的重要性,从气象台(站)实际出发,研究防雷装置的形式及其布置,采用防雷新技术,进行全面规划,综合防治。

5.2气象台(站)所安装的防雷装置不应影响设备的正常运行和观测数据的准确性。

5.3气象台(站)应设防直击雷装置,并采取防雷击电磁脉冲的措施。

5.4气象台(站)建(构)筑物的外部防雷设计应符合GB50057-2010第二类和第三类防雷建筑物的规定,一级防雷气象台(站)应按第二类防雷建筑物、二级和三级防雷气象台(站)应按第三类防雷建筑物进行外部防雷设计。

施工应符合GB 50601- 2010 的规定。

5.5气象台(站)的户外设备均应处在LPZ0B内,防雷分区见附录A。

，
5.6 制氢室和储氢室应分别按第一类和第二类防雷建筑物进行防雷设计,并符合GB 50177- -2005的规定。

5.7 在建筑物地下室或地面层处,建筑物金属体、金属装置、建筑物内电气和电子系统、进出建筑物的金属管线应与接地装置做防雷等电位连接。

5.8 当电源采用TN系统时,从总配电箱起供电给本气象台(站)内的配电线路和分支线路应采用TN-S系统。

制的 自动进行气象观测和资料 收集传输的气象站 ， 一般 由传感器、 变换器 、 数据处理装 置、 资料发送装置、 电源等部分组成。 由于 电子设备对雷 电电磁脉冲 特别敏感， 因此 自动气象站的电子设备和计算机 网络等 电子系统潜伏着严重的不安全性， 从技术角度 讲， 雷电防护不仅要考虑到 自动站的防直击雷， 还要
值 的 作用 。 ３ １良好 屏 蔽 ． 屏蔽 是 防止 任 何 形 式 电磁 干 扰 的基 本 手 段 之 一 。屏 蔽 的 目 的 ， 是 限 一
当 自动 气 象 站 的 防 直击 雷 装 置 受 雷 击 时 ，雷 电流 以 １２ ／ ／０ １２的光 速
流过接闪器、引下线及接地装置在其周围形成一个变化的电场和磁场 ， 在 这一变化的点磁场 中，在 电气接触不 良和 开 口处将产生巨大的感应 电动 势 ，以避雷装置反击过 电压和避雷装置感 应过电压这两种方式来损害设 备 。 若 避雷 装 备 反 击过 电压 及 感 应 过 电压 在 几 十 千 伏 以上 ， 容 易 损 坏 自 很 动站设备。因此， 自动气象站防雷包括对 直击 雷的防护和对雷 电电磁脉冲 的防护 。对雷 电电磁脉冲的防护应综合考虑雷 电成灾 的多种物理因素， 针 对雷 电的各种耦合途径、 耦合通道及其危害机理 ， 采用相应的综合防雷技 术和措施 。对于 自 动气象站 内的设备而言 ， 电电磁脉冲能量 的耦合主要 雷 通 过 以下 三 个 通 道 侵 入 ： 一 是 雷 电 电磁 脉 冲 能量 通 过 各 种 多 发 管 线 通 道 （ 发管 道 、 发 构件 、 种 线 缆 等） 多 多 各 的传 导 耦 合 ； 是 通 过 地 线 通 道 的 传 导 二 耦合 （ 电位 反击 ） 三 是 雷 电电磁 脉冲 能量 通 过 空 间 通 道 的 辐 射 耦 合 。 由 地 ； 于雷 电 的侵 袭 是无 孔 不 入 的 ， 因此 自动 气 象 站 防 雷 是 综 合 性 的 系 统 工程 ， 所采取 的技术措施也是 多方面的 任何单一 的防护措施 ， 其效果都是有限 的 。 些 防护 措 施 和 技 术 可概 括 为 ： 个部 分 （ 部 防 护 、 这 两 外 内部 防 护 ） 五 项 和 技术 （ 拦截、 屏蔽、 均压 、 分流和接地） 。不 同部分和各项技术都有其重要作 用， 相互之间紧密联系， 不能将它们割裂开来， 也不存在替代性。 ２ 外部防护 ． 由接 闪 器 （ 雷 针 、 雷 带 ） 引 下 线 、 地 体 组 成 ， 将 绝 大 部 分 雷 电 避 避 、 接 可 能量 直 接 导 入地 下 泄 放 。 ２ １直击 雷防 护 ． 自动 气 象 站 的 防 雷 宜 按 照 第 二 类 防 雷 建 筑 物 要 求 设计 的 。利 用 自动气 象 站 内 高为 ｌ． Ｏ ３米 的风 杆 ， 在 风 杆 顶 上 安 装 避 雷 针 ， 雷 避 针 安装 安装 高度 超 过风 杆 顶 ５米 。 （ 图 １ 用滚 球 法 见 ） 确 定 自动 气 象 站 接 闪 器 的 保 护范 围为 ３ ４米 。防 雷 接 接 煳Ｆ地 装置 接地 电阻 小 于 ４欧 姆 。该避雷针可保护 自动气 象站 内的所有仪器 设备 ， 免 受直击雷的侵害 。 图 １自 动气象站直击 雷防护图 ３ 内部防冒 、

１ ． １ 雷 电静电感应 。如果遇 到雷 电天气时 ， 位 于雷云下处的地面 系监控统的运行和信息传输等都是监控中心来控制 ， 因此 ， 远程监控 和建筑物 ， 就会受到强 电场饿影响 ， 会受静 电感应而带有和雷云极性 中心的防雷设计很重要 ，要在直击雷防护以及雷电波入侵等方面实 正好相反的电荷。于闪电出现之前 ， 地面和建筑物都积累了很多的电 行全面的防护。 荷 ，在 闪电出现时，雷云上所带有的电荷经过雷击朝地面快速地放 第一 ， 监控中心可以运用值班室屋上的避雷带当成直击雷的防护 电， 导致地面未接地或者是与地接触不好 的物体感应 电荷 ， 于很短时 手段 ， 且将 与保护 日照计 的避雷针连接起来 ， 要对接闪器以及引下线 间里形成局部感应高电压 ， 高时电压可达到（ ４ 一 ｌ Ｏ ） Ｘ １ ０ ０ ０ ０千伏 。出 等进行涂漆或者是应热镀锌 。 现强大的静 电高压既轻松地破坏电子 以及电气设备 ，如果 在易燃易 第二 ， 监控 中心等电位连接采用 ｓ 星型结构 ， 设一条等 电位连接 爆 的地 方， 还有可能出现电火花 ， 导致出现火灾或者爆炸。 母排 ， 建 筑物防雷接地 、 Ｐ Ｅ线 、 设备保护 接地 、 防静 电接地等 与的雷电电流经过避 电位连接母排连接 ； 所有金属组件除等电位 连接点外 ， 应与共用接地 雷针 的或者为各种天线之类 的物体且最后进入大地 的时候 ，就会于 系统的各组件有 大于 ｌ Ｏ ｋ ｖ ， ｔ 邮的绝缘 。 放 电体附近产生很强的电磁场 ，对于位于磁场里的金属物体可以产 第三 ， 低电压 电源线路 自配电室直至监控 中心均要采取埋地 电缆 出很大 的电动势 ，假如电磁场 回路时的金属体间存有缝隙或者为接 敷设引入 ， 于入 口处把 电缆金属外皮和金属线槽与地相连接 。 触不好 ， 在电流经过 回路过程 中， 就会于金属体中产生热效应 ， 如果 第 四， 监控 中心的低压配 电地应该使用 Ｂ级保护分级 ； 在计算机 电子设备被破坏时，就可能会 引发易燃物燃烧 ，进而导致极大的损 终端设信号防雷器 。电源浪涌保护器与信号浪 涌保护器都要设置于 失。 运行设备的前端 ， 要保 障防雷器的连接线是平直的 ， 并且连接 的长度 ２气象台雷击的路径 通常情况下不大于零点五米。 依据对广东气象 台的调查以及结合气象台出现雷击事件 的研究 第五， 如果电源使用的为 Ｔ Ｎ系统 ， 那么就应该从建筑物里 的总 与分析 ，常见的雷击路径体现为天馈线和电源线与信号传输线 以及 配电盘处引出的配电线路与分支线路一定也要使用 Ｔ Ｎ — ｓ系统 。 地 电位反击 ， 文章ｘ ｔ ， Ｊ ￣ 进行简单介绍 ： 第六 ， 如果监控 中心设备所使 用的为单独 的接地设备时 ， 那 么该 ２ ． １ 天馈线。天馈线为安装与高楼平 台上的天线与 电缆 ， 在天线 装置的接地 电阻不可 以超过 四欧姆 ；如果监控中心使用 的为共用 接 与 电缆感应 了雷击高压 以后 ，雷电高压可以与信号高压同时被输进 地系统时 ， 接地装置 的接地 电阻不可以超过一 欧姆 。 到接受或者为发射设备中， 进而造成雷击事件 的发生。 ４防雷装置的 日常维护和管理 ２ ． ２电源线 。电源线为架空引入业务楼的输 电线以及 由业务楼房 ４ ． １ 一定要派专人对防雷装置进行维护与管理 ，将防雷装置的设 配 电盒外送 的电线构成 ， 比如通信和雷达 以及彩灯等使用的电线 。 此 计和安装 以及配线等资料要归档。 种 电源线可以把线上感应 的雷 电传输 于用 电设备与电子 电子电器设 ４ ． ２在每一年的雷雨季节到来之前 ，对防雷装置的实际运行状况 备， 导致设备被雷击坏。 进行查看 ， 查看是否有接触不好或是是击沉较多 ， 亦或者是 Ｓ Ｐ Ｄ跳火 ２ ． ３ 信号传输线。安装在楼房中的电话线与业务上铺设所用的网 等 问题的存在 ， 还要及时地采取一定 的应对手段 ， 将问题处理好 ， 保 络线 ， 如果传输线感 受到 了雷击 ， 那么雷电就会直接 到达就算机等设 障防雷装置能够正常 的运行 。 备， 进而导致雷击 。 ４ ３让具有 资质的单位要定期对防雷装置进行检查 ，并保管好检 ２ ． ４ 地电位反击 。 如果峰值很大 的雷电流通过接地装置而进入大 查结果。如果有雷击为题出现 时， 要将有关情况上报给主管部门 ， 让 地 时， 于接地装置里出现极大的反击 电压 ， 电压值可以达到一百潜伏 其进行检查与鉴定 。 之上， 如此高的电压一定会给电器设备带来一定的威胁。 ５结论 ３监控 系统的防雷设计 以及技术需求 雷 电防护为一项很 复杂的并技术性极强的工作 ， 雷 电对气象台站 于气象 台站天气实景监控 系统 防雷设计过程 中，一定要认真地 天气实景监控系统影 响亦是多方面 的， 于是 ， 一定要采取一定 的防雷 调查探测环境的地理 和地质以及气象的等条件 ，还要了解 当地雷 电 手段去保护天气实景监控系统 ， 总体规划以及综合预防 ， 并且还要精 的活动的规律 ， 依据运用设备 的防雷功能实行综合规划 。 运用接 闪和 心设计 以及细心施工， 注重 防雷装置的 日常检查与维护 ， 才可以保障 分流以及屏蔽等电位连接 以及共用接地等技术性手段。 防雷系统正常运行 ， 也使得天气实景监控系统能够正常的运行。 ３ ． １ 前端监控 系统的预防雷 电的手段。首先 ， 前端监控子 系统 的 参考文献 远红外摄像 机以及云台等将其安装于室外 ，其位置应该在接闪电的 ［ １ １ 曲文政． 现代 气象预报 系统平 台设计与 实现叫． 吉林大学， ２ ０ １ １ （ ５ ） ． 保护范 围之中 ， 以实现预防直接雷 电的作用 ， 气象台站通常情况下采 ［ ２ ］ 武丹． 基于 Ｊ ２ ＭＥ技 术的信息移动发布平台的设计与 买现叫． 北京邮 用 自动气象站风 向杆上的避雷针当成前端监控子系统 的接闪器。 电大学， ２ ０ １ １ （ １ ２ ） ． 其次 ， 前端设备用扁钢 和观测场的接地装置连接 ， 使 用焊接的方 【 ３ ］ 郑超． 基于 Ｕ Ｓ Ｂ ／ Ｐ Ｃ Ｉ 接 口加 密平台设计与 实现【 Ｊ Ｊ 中国人 民解放 军国