引言
自动气象站内设备多为电子传感设备，这些设备的主要特点对电流、电感耐压水平低，绝缘程度差。同时为了避免环境因素干扰更精确的监测众多气象基本数据,许多自动站都设置在空旷地带，周边没有高大建筑物在实际运行过程中很容易遭受雷电侵袭。自动气象站的防雷保护本身就是一个非常复杂的工作，在对设备进行防雷保护的过程中首先要根据实际情况进行判断，对站内设备进行分析，科学完成防雷保护。
1自动气象站在防雷中的作用
自动气象站主要有采集系统、传感器、供电系统、传输系统以及专用支架组成，自动气象站通过传感器监测环境的要素信息，比如风速、风向、温度、湿度等，这些要素都是由对应的传感器监测，传感器监测的气象要素信息由采集器收集，采集器搜集的气象要素数据，通过有线或传统模块传送至后台电脑终端，使用者可以直接在后台电脑端看到各种气象要素信息。许多气象台站都有被雷击导致设备损坏、观测记录缺测的现象，因此为了保障观测设备正常运行，一定要重视防雷设计，在观测场的防雷重点考虑防直击雷、防电磁感应、防雷电波侵入。
雷电灾害分为两部分：直接雷击和雷击电磁脉冲。直击雷击是带电的云层对大地上的某一点之间发生的放电现象，称为直击雷击，即雷电直接击中地面上的某一物体，威胁到生命和财产安全。雷击电磁脉冲是一种干扰源，是雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应，包含闪电电涌和辐射电磁场。因此做好雷电灾害预防工作，确保自动气象站安全运行。
2自动气象站防雷技术的应用
2.1自动气象站防直接雷击的措施
直接雷击是指在雷电活动区内雷电直接击中建（构）筑物或设备对地放电所产生电效应、热效应和强大的冲击性机械力，为使雷电浪涌电流安全泄入大地，使被保护物免遭直击雷击或间接雷击等浪涌过电流、感应过电压的危害，所有建筑物、电气设备、网络线路等金属物体均应与接地装置作等电位连接。自动气象站的风向杆作为突出物体最易遭受雷电袭击，因此在杆顶安装接闪针时，有必要设制截面积≥50mm2的多股铜线作为单独专用引下线，对风杆数据传输线采取金属套管屏蔽接地措施。尽量扩大防雷引下线和风向杆数据传输线之间的距离。最大程度减小接闪过程中对风向风速数据传输的电磁干扰和雷电波侵入。同时将自动站观测场内雨量筒、地温、百叶箱支架、蒸发、信号转接箱等设备和四周金属围栏一并就近接入共用地网。
2.2防止雷电波侵入和雷电电磁干扰的措施
当雷电击中自动气象站或附近建筑物时，强烈的电流波会沿与击中位置所有相连的金属导体两端传输。通过传导耦合的方式进入电源或信号线路等金属导体破坏自动站有关设备严重影响观测工作。为了防止雷电波侵入自动气象站机房，应在机房内部设置一个闭环的等电位连接带，将机房内计算机、采集器、通讯机柜、低压配电箱等所有金属导体就近与等电位连接带作可靠联结。
2.2.1通讯线线路信号防护
在自动站通信线路MODEN接口处安装一个信号电涌保护器。
2.2.2电源线路防护
为避免雷电通过供电线路侵入设备，宜采用安装多级电涌保护器作为线路防雷的主要防护措施，在总电源低压配电柜主线和备用电源线路处分别安装一组开关型电涌保护器（40KA，10/350µs）作为第一级防护。在UPS输出端和机房低压配电箱主线路入户端分别安装一组限压型电涌保护器（20KA，8/20µs）作为第二级防护。值得注意的是当电涌保护器安装不规范或残压过高时，同样会损坏自动站内相关设备，所以要根据现场实际环境综合考虑多级电涌保护器的能量配合问题，同时当第一级电涌保护器与第二级电涌保护器净线距小于10米时，应在线路中安装退耦装置。
将进出机房的信号与电源线路分别穿金属线槽屏蔽，线槽首端与与机房工作地网作可靠连接，未端与观测场地网作可靠连接。
2.3接地保护
防雷的最终结果是把雷电流安全迅速的引入泄流到大地，所以说接地是整个防雷保护的基础，接地网敷设质量的好坏直接关系到防雷系统防护的整体效果。因此接地网的设计要根据所在地的土壤电阻率，通过计算所用地网材料规格、设备布设位置、地网接触面积等综合考虑，其共用接地网接地电阻值不应大于4欧姆。在此提醒要避免“共用接地”的错误做法，正确的共用接地就是把众多不同性质的接地装置如设备接地、配电保护接地、防静电接地、交直流接地汇集于一个等电位连接装置上，然后直接与总接地网相连接。而防雷接地是通过一条或多条专用引下线与接地网相连接。决不允许室内接地母线与室外防雷引下线通过一条线引到总接地网上。否则一旦受到雷击，雷电流通过引下线向大地泄放的同时，通过室内母线连接的所有装置瞬间将产生很高的电位差，造成设备损坏。
3自动气象站防雷技术问题
3.1接闪针、带的问题
为了避免雷电对自动气象站设备的侵入和破坏，在工程设计时要计算接闪针、带的保护范围，确保自动站的所有设备都要处在防雷保护（LPZOB）区域内。对风向杆的防雷保护要求风杆接闪针、引下线和信号线之间的敷设距离要符合要求。
在具体施工过程中要确定接闪针、带的敷设位置，确保安装质量，避免出现质量问题。
3.2防雷检测技术落后
防雷检测工作的主要目的就是通过专业的技术设备检测整个自动站防雷装置的运行情况，保障自动站设备的安全运行。雷电灾害是常见的自然灾害之一，由于破坏力极强受到了极大关注。自动气象站防雷的检测工作需要根据规范对所有防雷接地装置进行防雷检测，但是目前个别单位从业的防雷检测技术人员专业水平较低，检测设备相对单一落后，检测内容不全面，无法达到一定的深度，去发现存在的防雷安全隐患。另有一部分原因是因为政府对于气象监测的资金投入还不够多，而防雷检测又属于技术活，没有资金的支撑很难将工作进行下去，影响了自动气象站的雷电防护工作。
4加强自动气象站雷电防御工作
4.1加强自动气象站的防雷设计
想要自动气象站的防雷做到最好，就要建立起一套适合自动气象站的完整的防雷系统，特别是针对自动气象站中容易遭受雷击的针对性区域要进行预防，加强对电子传感系统的防雷保护，做好接地网的敷设，有效将直击雷和雷击电磁脉冲通过接地装置泄放大地。
4.2布置信号线和引下线
布置好自动气象站的信号线和引下线，要注意信号线和引下线都必须带有金属管的接地装置，并且外壳有PVC套管包裹，在接闪针引入雷电后，通过引下线传入到地面时，需要将电源线、信号线和引下线分开进行敷设，避免引下线引流时对信号或电源线路产生地电位反击和干扰。
4.3健全自动气象站的防雷检测工作管理
建立相关的自动站防雷检测管理工作制度，注重对防雷专业人才的技术培养，落实定期巡检、检测制度，熟悉相应防雷检测程序，切实做到有隐患及时发现、及时整改。同时加大雷电灾害宣传力度，提高全社会对防雷检测工作的认识，积极协调政府投入资金支持防雷检测工作，才能减少雷电灾害的影响，确保自动气象站设备安全运行。
结语
自动气象站的运行可以更好地检测气象的变化，但是想要保证自动气象站的各个系统设备正常的运行，一定要做好防雷的工作。
参考文献
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