氣象站設備防雷技術
發布日期：2017-09-14
一、自動氣象站設備的組成及工作原理 目前自動氣象站的設備主要由氣象要素傳感器（風向、風速、雨量、氣溫等）、數據采集器和電源等組成。氣象站設備的工作原理主要是用于對風向、風速、雨量、氣溫等氣象要素進行全天候監測的數據，通過氣象要素傳感器傳給數據采集器，再經數據采集器處理，通過通訊方法（電話信號、GPRS移動通訊等）將這些數據傳輸到氣象中心計算機氣象數據庫中，進行統計分析和處理。
1、直擊雷
直擊雷是指雷電直接擊在建筑物或設備上，其破壞力是很大的，如果雷擊在設備上，就能在瞬間產生很高的電壓，放電后會轉化為熱能和機械能，使設備損壞甚至摧毀。
2、雷電感應
當天空中有帶電的雷云出現時，雷云下的地面及建筑物等，都由于靜電感應的作用而帶上相反的電荷，地面某些局部，例如架空導線，由于與大地間的電阻比較大，當雷擊發生后，導線上的感應電荷不能在同樣短的時間內消失，就會形成局部地區感應高電壓。雷電流具有較大的輻值，在它周圍的空間里會產生強大的變化的電磁場，處在這電磁場中的導體會感應出較大的電動勢。雷電的靜電感應和電磁感應會使自動氣象站的部分弱電設備由于過電壓入侵而遭受損壞。
3、雷電波侵入
由于直擊雷或間接雷從輸電線、通信線纜、網絡線、無線電天線等金屬的引入線侵入室內, 危及人身安全或損壞設備。
三、防雷的設計
1、直擊雷的防護
自動氣象站設備因其觀測環境條件的要求，多建于較高較空曠的建筑物天面上，風桿安裝在這環境開闊的建筑物天面上，成為了雷電接閃的最佳選擇，很容易遭受雷擊。而安裝在風桿上的風傳感器及相連的數據采集器等設備都是弱電流設備，對強大的雷電流是十分敏感和脆弱。為此，在條件可能的情況下，盡可能將避雷針系統與風桿的風傳感部分分開，即另設置獨立避雷針來欄截分流雷電流保護風桿及其他設備的安全。難以做到分開的，也應考慮風桿上的避雷針與風傳感部分保持更大的安全距離，且做好雷電流引下線與風數據傳輸線之間的電磁屏蔽。避雷針與風桿的接地引下線可直接與建筑物天面防雷裝置焊接，天面無防雷裝置的要單獨引下線接地。
2、雷電感應和雷電波侵入的防護
感應雷是通過與氣象站設備連接的電源線、數據線的靜電感應或電磁耦合產生的感應過電壓（即瞬間高壓脈沖），它直接沿這些線路侵入自動站設備，使設備遭到損壞。為了防止感應雷和雷電波侵入的危害，在必要線路通道入口處安裝相應的電涌保護器。這些接地要與主樓柱筋焊接時，須選取不是作防直擊雷引下線的柱子；要單獨引線直接與地網焊接時，要與避雷針或風桿的接地引下線分開（間距宜大于15米）。
四、總結
自動氣象站設備的防雷關鍵要對風桿作防直擊雷保護，設備采取綜合防雷措施，就是對自動站系統進行層層設防，綜合治理，堅持用“接閃、屏蔽、等電位連接、分流、限壓、接地”等措施進行綜合防雷。
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