陈振德　李智标

[摘要]自动气象站为我国的经济生产带来了极大的益处，因为其可以有效地对自然界的气象变化进行准确的监测与预测，将自然界对人类生产的危害程度降至最低点。由于自动气象站易于受到自然界的雷电破坏，雷电所产生的过电压对自动气象站的危害不容忽视，因此，本文针对自动气象站的雷电进行了分析，并探讨了雷电过电压防护的措施。

[关键词]自动气象站；雷电；危害；过电压防护；措施

[中图分类号]P415.1+2 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0040-01

一、引言

自然界的雷电对于自动气象站的影响与危害，在我们的生产实践中不容忽视，其后果很有可能会给社会和人们的生命财产带来严重的损失。因此，有必要在自动气象站的工作中注重对雷电及其过电压的防护工作，尽可能的减少雷电过电压对气象站的设备造成损失。为了做好防护措施，就要首先对气象站的系统设备有一个清楚的了解。由于自动气象站的系统一般都是采用高科技的微电子产品，对于外界的低压能够承受，但是对于强烈的电磁干扰，尤其是电磁脉冲的冲击，其抗性就会大大降低。再加上自然界的雷电所产生的过电压可以借助多种途径侵入自动气象站的设备。情况较为轻的就是干扰设备的正常功能，时系统无法进行准确的气象观测与预测，如果情况较为严重，就会有可能造成整个气象站系统的瘫痪，最终导致设备的报废，带来严重的经济损失。因此，雷电过电压的危害，气象站的工作人员应给予高度的重视，在工作中注重各种经验的积累，采取有效的措施对雷电过电压进行防护工作，最大限度的降低其带来的危害。

二、自动气象站的雷电干扰和入侵途径

（一）自动气象站的雷电干扰

就目前而言，我国的自动气象站监测系统基本上采用的都是大量的高科技产品，也就是电子元器件，由这些电子元器件有机组合在一起，从而形成了微电子的系统设备。由于气象站系统的电子设备对于外界强烈的电磁干扰非常敏感，因此，在人们的生产和生活实践中也会产生一定强度的电磁干扰，但是这种人为的电磁干扰能够很好地被控制，所造成的危害也是较小的。然而来自大自然的电磁干扰就比较严重。比如自然界的电磁干扰主要有雷电发生时产生的放电和过电压，宇宙中的强烈射线，还有其他的气象活动等，这些都会严重影响到气象站的正常工作。其中雷电的放电和过电压造成的危害最大。雷电产生的危害主要有两种形式，有直击雷、感应雷。其中直击雷能击中自动站的可能性较小，在工作中采用一般的避雷网或者避雷针都可以对自动站进行有效地保护，但是感应雷所产生的危害就比较大，针对此情况，应该采用综合性的措施进行防护工作。

（二）自动气象站的雷电入侵途径

自动气象站的雷电入侵途径有多种形式，主要是通过辐射耦合和传导耦合两种形式进行的，通过这两种形式将雷电过电压输送到自动气象站，导致气象站的系统设备受到严重损害。从子动气象站的组成系统来看，雷电入侵的主要途径会有电源线的入侵、各种连接部件之间的通道和网络的通信电路等，其中以电源线的入侵最为利害，掌握几种雷电过电压的入侵途径，才能有效的采取措施进行防护。在电源线入侵途径中，由于自动气象站的电源是由低压线进行传输电力，进而引到电源室内，这就会有可能导致输送电力的路线受到雷电的损害，雷电的过点烟就会沿着电力路线周围的配电线路进行传播，最终侵入电源，使其功能失效，受到危害。直击雷和感应雷都会在低压的线路上产生过电压，都会对电源设备造成危害。在通信线的入侵途径中，对于直击雷来说，只有当对其的防护措施不力时，才会导致灾害发生。比如，路面的高层建筑物或者突起的物体就会受到是直击雷的危害，直击雷所产生的过电压就会有可能击穿地面上的土壤，后果也是较为严重，不仅会使室外的气象站中的设备系统，轻则失去正常的功能，重则就会全体瘫痪，过电压还会击穿各个连接处的保护电缆线的绝缘层，这样的情况下，直击雷所产生的过电压就会顺着通信线入侵气象站的系统。如果通信线遭到的是感应电所产生的过电压，其后果将会更严重，因为感应电过电压可以在极短的时间内产生强大的电压，造成极大的危害。

三、自动气象站的雷电所产生的过电压的防护措施

了解了自动气象站的电磁干扰源及其所产生的危害，还有雷电过电压入侵系统的主要途径，就要根据现有的技术水平，采取相应的有效措施进行强有力的预防。一下就介绍几种有效的也较为常用的防护措施。

（一）接地的防护措施

接地的防护措施在雷电过电压的防护工作中较为常见，也有很不错的效果。接地防护是防雷击的重要基础，接地的种类和运行的形式也有多种，种类主要有交流电源的接地、防雷接地以及直流电源接地等，其运行的形式主要有两种，分别是共地运行和分地运行，对于自动气象站而言，经过分析后，建立联合的共地运行方式较为有效。一股情况下，为了防止频率较低而且杂散的电流危害，就要把气象站的设备多处进行接地，比如电源接地，感应器和采集器也要接地，还有保护接地等，需要注意的是，为了有效地将这些接地的系统和防雷系统分开，这些接地都要采用整体统一的单点接地才可以。对于地面上的建筑物来说，可以通过建筑物底层的接地系统中的壁垒装备有效地将建筑物之间的接地系统自动连通，有效保护自动气象站的安全。

（二）屏蔽的防护措施

屏蔽的防护措施在生产实践中也很有效。采用屏蔽防护就是将外界中所有的电磁干扰拒之于门外，阻碍其侵入自动气象站的内部系统。一般情况下，就是采用能导电的一些物体，比如金属网、管子以及金属箔等导体，利用它们有效将自动气象站系统内需要保护的设备完全包起来，不与外界环境接触，可有有效地实行保护。如果进行传输的电缆是暴漏在外面的，就要采用全面屏蔽的措施进行保护，可以使用全屏蔽线对其进行直接有效的保护，在接地上也要注意采用对点同时进行接地。对于自动气象站周围雷电活动较多的地方，可以采用在电缆的上方大约有30厘米之处，建立与电缆相互平行一致的金属导体，必须要接地。对于与电源相连的低压电源线，要安置在地面以下，再加上屏蔽层，切记暴漏在空中。另外在有些的网线上也要装上信号避雷针，这样才会有效阻断雷电过电压的危害，进而保护自动气象站的系统。

（三）分流的防护措施

分流是近年来兴起来的，主要的防护原理就是在电源线以及有关的通信线路等雷电入侵通道和接地线之间并上一个避雷装置，例如避雷器，这样就可以有效地降低雷电过电压对自动气象站的破坏。

四、结束语

综上所述，做好雷电过电压的防护工作，就能保证自动气象站有效长久的为人类社会服务。

参考文献

[1]虞昊，现代防雷技术基础[M]，北京；气象出版社，2002

[2]陈大涌，中尺度自动气象站防雷技术探讨[J]，泉州师范学院学报（自然科学），2002，20（4）；57-80