气象站防雷技术工作探讨

2018-04-04齐宏

价值工程 2018年10期

齐宏

摘要：气象站工作体系中防雷技术工作是关键，因为雷电现象相比于其它外界因素发生几率更高，影响更直接，对气象站财产及工作人员所造成的威胁最大。本文基于此问题专门介绍了当前气象防雷技术工作中的若干技术要点，希望通过它们来解决雷击问题，保证气象站工作进程推进安全稳定。

Abstract： The work of lightning protection technology in the working system of weather station is the key because the lightning phenomenon has a higher probability and impact than other external factors and poses the greatest threat to the property and staff of the weather station. Based on this issue， this paper introduces some technical points in the current meteorological lightning protection technology work， hoping to solve the lightning strike problem and ensure the safety and stability of weather station work process.

关键词：气象防雷技术；SPD智能防雷系统；解决措施

Key words： meteorological lightning protection technology；SPD intelligent lightning protection system；solution

中图分类号：P415.1+2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）10-0212-02

0 引言

我国地域广阔，气候现象丰富多变，气象站在通过气象监测信息系统进行气象灾害防御过程中，由于考虑到气候变化的突发性和偶然性，就必须明确相关防御技术要点，通过先进技术设备来实现有效防护。气象防雷作为一种先进技术，已经为当前气象站防雷工作所广泛应用。

1 气象防雷技术的相关理论

1.1 防雷目的

当前我国气象站在防雷检测工作方面存在误区，即在实际的防雷检测过程中多以装置防雷性作为依据来检测现有防雷装置，可以讲这就间接导致了防雷设备安全性的无法保证。但实际上防雷检测的目的就是为了提高对设备的保护能力，所以应该基于设备安全保护相关规则及技术要求来对其设备安全性进行精确判断，实现对系统防雷检测能力的有效强化，更重要的是通过气象防雷技术来避免设备雷击，造成财产及人员意外损失，这也是气象防雷技术的实施目的所在。

1.2 气象防雷技术系统的结构内容

当前气象站的气象防雷技术系统主要涵盖3部分内容：首先是直击雷保护部分，它十分重视对现场直击雷状况的动态实时观测，能够基于重点观测现场中的风传感器、各种金属设备、避雷针引下线、数据传输线等等来实现防雷，保证雷电穿过风杆。当然，由于遭遇雷击后，引下线也被击穿，穿过引下线的雷电进入信号线，这是因为直击雷保护装置长时间在户外暴露状态下，在受到风吹雨淋及暴晒侵袭后容易被击穿，它间接提升了信号线本身的安全隐患；其次是共用接地防护，这部分防护内容会对现场各类金属设备进行精确观测，它实际上与建筑物进行接地连接，在受到雷击后会与各类金属设施进行相应，但由于金属设施连接地线，能够在一定程度上缓解雷击伤害。共用接地防护也会与建筑物连接，保护建筑物中人员安全；再者就是感应雷防护，它主要基于应用气象防雷技术体系，关注防雷信号与雷电发生信号的接收情况，可保证感应雷受到安全防护，进而获得更加全面且准确的雷电活动信息。

综上所述，气象防雷技术系统还是相对全面的，但不能保证它绝对不会受到任何雷击影响。如上文所述，它的直击雷防护等环节还是存在安全隐患的，需要对其系统技术进行进一步改善，从设备管理与技术革新两方面来探讨其防雷技术优化相关工作要点[1]。

2 气象防雷技术工作的技术要点革新要点分析

气象防雷技术工作首先应该满足技术要点革新，从更丰富的技术内涵上提高其建设体系，满足防雷工作的有效性与时效性，以下简要阐述3点。

2.1 提高气象防雷技术的准确定位能力

定位能力是气象防雷技术体系建设中的关键，应该将其放在未来系统技术优化的重要地位。伴随当前气候状况的逐渐恶劣，雷暴天气越来越频繁，所以气象防雷技术在准确定位能力优化方面刻不容缓。防雷检测机构并非社会生产部门，它希望做到的是对社会和谐稳定发展的有机维持，所以准确定位技术优化能够间接提升气象防雷水平，实现制度建设规范，满足气象站当前的技术进步需求。准确的气象防雷技术定位功能能够帮助技术人员获得较为可靠且真实的数据信息资源，间接发挥气象站之于社会财产保护的职能作用，所以准确定位能力发展应该成为气象防雷技术工作进化的一大根本。

2.2 合理运用遥测信号线技术

当前气象站能够实现温湿度、雨量、风向的数据采集与测量，基于气象要素变化来遥测各种气象信号，再通过遥测信号传输线来满足专用信号箱信号传输技术要求，实现信号数据汇总。这里就要求强化采集箱接口电路的防雷击功能，避免系统由于长信号线缆可能带来的雷电干扰。在这里，要避免将电涌保护器设置于遥测信号线缆中，同时做到遥测信号线与连接信号箱、观测地网之间的有效连接，保证信号箱接地安全可靠性的提高。在这里，可以采用金属线槽来屏蔽输出线，保证输出线尾端與工作地网相互连接，做到对两端接地线稳固性的提升。再一点，要对遥测信号侵入雷电波幅值进行测量，始终将幅值控制于采集箱接口电路允许范围水平，这样也能保护设备不被雷击所破坏。

在气象防雷过程中还要采用到通信线路，利用铜芯线配合（穿过）金属线槽来埋设底线，屏蔽金属线槽两端位置，基于此来设置信号电涌保护器，这样能有效避免外界雷电通过通信线路入侵气象站内部系统。在指标设定方面，要保证信号电涌保护器的通流容量在5kA，工作电压在170V，响应时间控制在10s以内，且要求损耗维持在1dB以内，所选择接口方式应该以RJ11为主[2]。

2.3 SPD智能防雷系统技术

2.3.1 SPD智能防雷系統概述

SPD智能防雷系统能够精确检测雷电，是目前气象站的主要气象防雷检测技术，它合理利用到了气象站中各个设备的接地与屏蔽特性，有效控制防雷装置中接闪器技术操作过程。但是，SPD系统也会出现异常，异常状态下它的防雷作用会消失，所以此时SPD系统本身就会成为气象站的防雷隐患，需要对其技术进行明确强化，实现基于SPD系统的综合化防雷。

2.3.2 SPD系统综合防雷技术的级间配合优化

SPD的综合防雷级间配合优化主要遵循三级防雷标准，如图1。

所谓三级防雷它的第一级为SPD释放绝大部分雷电能量，而第二、第三级则有所减少，但都拥有雷电能量释放效果。在该体系中，级间SPD中的动作是相互影响的，所以它的级间SPD配合非常关键，为了实现系统功能优化，需要对综合防雷SPD智能系统的级间配合进行以下两点优化。

第一，要确保SPD的级间距离足够，如果量SPD之间存在足够的线路距离，可采用线路自然电感所用有的阻滞作用效果来优化系统，保证后级SPD电流小于前级SPD，这样能够保证级间同流容量的有效配合。

第二，解耦器补偿线路存在自然电感，如果气象站规模较小，SPD可能没有充足的作用距离，所以应该选择在SPD线路中安装解耦器，以达到补偿自然电感不足的问题[3]。

3 其它设备管理工作要点

除技术管理之外，也要做到设备管理工作优化，从人和业务的角度来凸显工作要点。

首先从人的角度来看，若要保证气象防雷系统的科学有效安装，就必须保证技术人员工作能力到位。应该定期在气象站内部举办慕课学习、专家技术培训以及气象站单位之间工作业务交流，从设备管理工作技能优化与经验交流等方面来实现气象站技术工作人员的业务水平提高，帮助他们掌握相对全面的雷电灾害知识与正确防护措施，持续提高气象防雷技术的安全稳定性与高效性。

其次要做好气象防雷管理工作，有效拓展防雷业务。例如及时为气象站添加防雷设备，专门设置各种专属性较强的防雷电灾害装置及检测设备。做到明确相关技术操作流程的基础上来调整防雷工作部署，从软硬件两方面来实现设备管理技术突破，提高技术人员防雷意识[4]。