王文韬

（黑龙江省黑河市气象局，黑龙江 黑河 164300）

引言

随着科学技术的发展，我国逐渐进入电子时代，现代建筑物内部设有通信设备、自动化设备、高速计算机等多种电子信息系统，尤其是气象信息系统配置中心，这些电子设备的基本特性高聚集性和敏感性，工作电压低。因此，必须采取适当的防雷措施来确保这些信息系统的正常运行和运行。

一、闪电特征及入侵途径

雷击发生时，会产生强大的闪电冲击电流，并伴随产生巨大的电磁效应、热效应和机械效应，对建（构）筑物造成直接损毁，并可通过雷电波的形式对用电设备等造成重大危害。

（一）直击雷

直击雷是雷电击穿空气，直接对物体放电的雷电现象。雷电很高的冲击电压波会使设备绝缘受到破坏；冲击电流的电动力作用，使被击物体炸裂；冲击电流物体温度升高会引起熔断炸裂和冲击熔断破坏。直击雷防护通常都是采用接闪杆、接闪带、接闪网或金属物件作为接闪器，通过引雷原理，通过引下线及接地装置的共同作用，将雷电流引入大地。

（二）闪电感应

雷电在接近建（构）筑物附近发生并未直接击中建（构）筑物，但建（构）筑物内的电气、电子设备产生损坏的现象称为闪电感应，闪电感应根据产生的原理不同，分为雷电静电感应和雷电电磁感应。雷电静电感应是在带电积云接近地面时，雷电先导在附近的金属导体上感应出与空中电荷极性同级性的电荷，从而在金属导体与雷云之间以及金属导体自身产生很高的静电电压（感应电压），会造成建筑物内的导线、接地不良的外露可导电部分、外部可导电部分等金属物和承压水平低设备放电。另外，雷电电磁感应是由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场，使附近导体上感应出很高的电动势，从而容易引起电击、火灾、爆炸，造成重大危害。

二、气象信息系统雷电防护的现状分析

根据地面气象观测规定的要求，地面气象观测场所大部分是可反映周边地区气候特征的区域，观测周围区域可以是平坦开放的，代表周围地形，观测区域附近没有出现更高的建筑物或种植高杆植物，观测视野应该更开阔。观测站的场地特征在一定程度上提高了闪电造成的损害概率。气象厅按照气象观测要求实现了设计和施工，但是建设初期的防雷限制，气候变化和防雷设施老化等客观原因导致气象台房间的防雷能力下降，许多气象站的设备和设备因雷击而受到更严重的损害。气象信息系统运行中存在普遍问题，例如基本防雷工程施工的不到位，室内未安装SPD或未安装在原位、风光传感器和风塔避雷针、接近线安装不正确、观测站唐直线等电位连接不标准化、现场面飞艇等。另外，有些站没有单独安装避雷针，分流网络不够合理，自动气象站设备遭到闪电严重破坏。

三、气象信息系统雷电防护常见问题的应对策略

依据智能化系统的集成特点，使用性质和重要性、遭受雷击的后果、发生雷击的概率等，对气象信息系统的雷电防护系统进行划分。

（一）天线系统的雷电防护策略

安装天线系统是一个防雷电的常见方法，在居民日常生活中也较为常用。针对天线安装位置不同，大致有三种安装方法：一是天线安装在屋面或者屋顶，那么雷电防护基地装置则与其连接，并保证连接点至少有两个；二是天线需要延伸到避雷带与避雷针的保护范围之外的话，则需要工作人员重新安置一个避雷针，同时要确保这个装置避雷的有效性；三是若观测系统要求天线要连接到户内，那就要在室内安装上述提到的SPD装置，防止雷电损坏气象监测设备。

（二）缆线等防雷策略

我国现在的气象监测设备大多是电子设备，这就需要用到大量的电，用于传输电的电缆、电线等设备也很多，且很多都会暴露在室外，这些设备如果不妥善保护就非常容易受到雷击。因此，对于户外的电缆电线等，首先要在这些接线装置的外壳上安装电缆钢管套。或者给暴露在外面的电缆的转换装置上装SPD设备。同时，根据大量的事故调查发现，大约30%的事故都是因埋地线缆而导致雷击，而这些电缆还会导电，容易将电直接导入室内，从而引起与电缆连接的装置设备的损坏，甚至还可能发生危险。对此，可以选择采用线缆串岗管理埋地敷设与屏蔽层线缆从而避免这类情况的发生。而在针对埋地线缆的实际操作中，在理论上给电缆进行全套金属管的设施较难实现，于是就要保证至少在设备的前端套上金属管，同时埋地的深度至少要保证有15米，在每个缆线的连接处都要做好防电措施。

（三）弱电系统雷电防护策略

防电的措施要同时考虑弱电系统和强电系统。针对弱电的特点，可以采取相关的技术解决雷电电压容易进入通道的问题。常见的方法就是屏蔽网络或者定期的压接地网络。此外，在调查过程中发现，气象信号传输系统和电源系统非常容易受到雷击损坏，而且损坏程度一般较为严重。因此在弱电系统的雷电防护策略中，更要考虑整体，在防护时要将可能涉及的地方全都覆盖一遍，减少环节上的疏漏，避免导致防护没有效果。当然，防护也要尽可能提高效率，既节约成本，又提高安全性。

结束语

气象信息系统对人民群众的生活非常重要，及时准确的气象预报可以避免天气对人民生活造成影响、给农作物带来伤害。但气象信息系统常常遭受雷电袭击。因此，大部分气象工作站都会进行雷电防护工作。因为一些因素，雷电防护工作常出现一些问题使工作效率降低，导致气象信息系统仍受到雷电攻击。解决雷电防护出现的一些问题，才能保证气象信息系统的正常工作。