雷雨云或者云地之间会产生雷电，其属于放电现象，其产生的雷电流有电磁效应、引入高电位、冲击波效应等，这些都具有破坏性，容易给植物、建筑、人畜以及电子设备等造成严重威胁。自动气象站是一种综合性的自动化电子设备，对其开展雷电防护工作十分必要。
1.自动气象站的简述
自动气象站是使用多种技术综合而成电子电器设备系统，其具有很强的综合性，借助计算机计算处理数据、通信、传输以及数据储存等技术，并结合了数据自动采集技术。正常来讲完整的自动气象站会含有蒸发、风向、雨量以及风速等其他气象要素的数据采集器、传感器等部分。气象要素的传感器需要在空旷的室外进行安装，而其他设备例如数据采集器则需要安装在室内。一般气象站都会设置雷电防护装置独立接闪杆。其可以保护内部的工作人员以及建筑物不会直接被雷电所侵害，但如今的避雷设备无法阻挡雷电所产生的电磁波以及电流等侵入多个气象传感器内。当气象传感器被电磁所侵袭时，容易造成整个自动气象站无法顺利开展监测工作，但电动气象站则需要不间断的安全工作，所以为了给气象传感器创造良好的工作环境，则必须做好自动气象站的防雷工作。
2.自动气象站雷电的入侵途径
雷电电磁干扰的主要方式是借助辐射耦合以及传导耦合方法传送至自动气象站，导致其损坏或者失效。除了直击雷会侵入自动气象站之外，还有是三种可入侵的途径，分别为：网络的地电位以及通信线路的反击穿、传感器至采集器与采集器至主控微机内的通道、电源线。其中侵入概率最大的是电源线。
2.1直击雷
直击雷为雷电直接击到设备以及建筑上面，在自动气象站中出现直击雷侵入的情况比较少见，但是雷电依旧有可能会直接击中其气象站中的突出物体，例如风杆，会造成较大的危害。
2.2地电位反击
雷击在放电时，会导致其周围瞬间产生巨大的变化电磁场，在本电磁场内的导体则会感应到恐怖的电动势。若是该导体和自动气象站的相关设备有所连接，这股电动势将会顺着导体进入到设备中，从而造成自动气象站的设备因雷电而损坏。
2.3雷电电磁感应
雷电流在进入自动气象站之后，需要使用地网将雷电流引入地面。但若是制作的地网不符合相关要求，造成接地电阻比较大，则会导致雷电流不能快速泻入大地。在出现雷击后，电荷将会堆集在电极附近，使电位往上浮动，产生极高的电压，这时高电压将会凭借设备的地界线反击给设备，从而导致自动气象站的设备被雷电流所破坏。
2.4雷电波侵入
当雷电准备击中导体时，将会出现巨大的电流波以及电压波，其会从雷击中心往导体的两端进行传播。所以，虽然有时雷电并没有直接击中到自动气象站的相关设备，但由于击中了和自动气象站相互连接的信号线以及电源线时，会借助传导耦合的方法把雷电波带到自动气象站内的设备中，从而导致其被损坏。
3.自动气象站雷电防护的技术
3.1直击雷的防护措施
对自动气象站的观测室的直击雷进行防护时可根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）内的具体雷电进行严格的设计。为了避免直击雷会对工作人员以及电气设备造成无法挽救的危害，则需要办公楼的外墙以及顶楼上装置闭合的接闪杆。若是墙具有卫星天线以及通讯天线等设备，则需要安装相应的防雷装置，根据滚球法来对保护范围进行计算，以此确保所有天心啊都在保护范围中，不会因为直击雷而受到损伤[1]。观测场中的所有观测天气的设备应保证在LPZOB区间内，若天气预测场具有较好的经济条件，则可以在台站安置独立的接闪杆进行保护，其安装情况应满足地面观测规范以及《建筑物防雷设计规范》中的具体要求。若是选择风杆当做接闪杆的主支撑体时，则需对设备的保护范围进行检查，当有些设备并在LPZOB区间内，则需要在其设备周围设置接闪轩，保证其在LPZOB区间内。
3.2电源线路的电涌防护
根据大量数据显示，雷击所导致的设备损坏有70%以上是因为电源线路所造成的，所以对电源系统开展电雷防护工作是自动气象站防雷工作的重点工作[2]。观测室的低压电源线路防护工作应满足《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）的相关要求，在观测室的低压电源线路中安装电涌保护器（SPD）的位置以及主要参数为表一：
表一：电涌保护器（SPD）的安装位置和主要参数
3.3信号路线的防护措施
当值班室距离观测场比较远时可以使用主控微机和外界的连通线路，以及有线遥测控制线路，但这些线路容易因为雷电电磁感应而造成影响，所以在自动气象站开展雷电防护工作时，其也是重要的防护点之一[3]。若采用的是光纤通信，则需要把光纤外部的金属混以及金属加强芯在抵达值班室以及观测场之前做好地接处理。当使用的通信线缆为其他财政时，则需要在进入观测场以及业务楼之前进行穿钢管直接埋地处理，其最短不得低于15m，同时癌架空线以及线缆的连基础选择SPD开赞电涌防护，把SPD、钢管两端、线缆的外部金属保护层以及电杆的拉线等和接地装置进行连接。
3.4数据路线的防护措施
数据线路为室外的采集器、传感器将数据传输到室内的相关线路，在对其进行防雷措施时，需要避免出现架空敷设的现象，可以把穿PVC管埋地引入，一般直径为100mm。数据线路需要进行维护，所以为提升维护的方便程度，线管需要在每间隔10m以及转弯处设置一个电缆井，其规格为400mm×400mm。将PVC管设置在电缆井的2/1高度上，将井口盖牢固，以预防有雨水、老鼠、虫子等侵入。
观测场中的数据线可以敷设在具有PVC管的电缆沟中，并在PVC管中增加活动盖，以此保证其可以打开维护。在安装PVC管时应将其架空于电缆沟中的横担上，并在每间隔10m的地方设置一个可靠接地，电缆沟和电缆井一样需要将井口盖牢固，以预防有雨水、老鼠、虫子等侵入。当数据线是从风向风速传感器上引下时，则需要传入风杆，从其内部进入电缆沟。
3.5接地系统的防护措施
在自动气象站的防雷工作中，接地属于防雷工作的基础。正常来讲接地网的质量将会直接影响实际的防雷效果，若是地接网质量较差，那么就算后续的防雷工作做得极好也无法有效解决防雷问题，主要原因在于防雷工作的最终目的为将雷电流通过大地泻出。所以自动气象站在进行防雷工作时，必须拥有一个性能良好且合理的防雷地网，只有这样才可以达到防雷效果[4]。在对接地网进行设计时，不仅要考虑接地的面积、使用材料的规格，同时还要考虑现场土地具体的土壤电阻率，只有这样才可保证接地电阻能满足设备的需求。
自动气象站中的地接系统主要为值班室地接系统以及观测场地接系统，为了组织者两个地网之间出现电位差，导致地电位反应造成设备损坏，需要使用联合接地的方法。也就是将值班室中的防雷地网和观测场中的防雷地网连接在一起，最终联合的地接网电阻值需要≤4Ω。
3.6做好气象站的防雷检查工作
自动气象站的工作人员需要在每年的雷雨季节之前，对本站内的所有防雷装置进行全面的检测，同时当暴雨雷电过去之后，应对做好例行检查工作，以此减少安全隐患，保证自动气象站可以安全稳定的运行。在进行安全检查工作时应先对闪接器和引下线进行检查，若是出现损伤，则应立刻修复、若是出现松动以及脱焊情况时，则需要进行针对性的处理、注意当其锈蚀部位已经超出截面的1/3时，必须将其更换；随后，检查等电位的连接情况以及接地系统，若接地系统出现电阻过大、某一连接处断路以及松动时，则需要及时将其处理；最后对电涌保护器的实际运行情况进行检测，若是存在漏电流比较大、接触不良等问题，则需要根据实际情况进行排除。只有日常检查工作做到位，才能有效保证自动气象站在遇到雷电时，不会因为雷电的电磁造成设备损坏，影响其正常工作与运行。
4. 结束语
综上所述，自动气象站属于全新的电子处理系统，可以将气象数据进行自动化的采集、整理以及处理等。因为自动气象站的传感器基本都在室外安置，所以容易受到雷电的侵入，为了保证其可以正常工作，则必须做好防雷电工作。例如，做好气象站的防雷检查、对接地系统开展防雷电措施以及电源线路的电涌防护措施等工作。由于自动气象站自身的雷电防护工作属于综合性工程，所以必须使用多种防护措施，才能保证自动气象站可以安全稳定的工作。
参考文献
[1]王卫红.浅谈自动气象站雷电防护技术应用[J].城市周刊,2019(15):10-10
[2]林晓宇.区域自动气象站雷电防护研究[J].技术与市场,2021(09):118+120.
[3]罗俊伟,王建民.自动气象站雷电防护技术探析[J].农村实用技术,2020(05):144.
[4]王明磊.自动气象站雷电防护技术探析[J].河北农机,2021(06):135-136.