气象观测设备雷电灾害防御关键技术的应用
李欣
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李欣,. 气象观测设备雷电灾害防御关键技术的应用[J]. 气候变化研究,2023.1. DOI:10.12721/ccn.2023.157009.
摘要: 经济的快速发展,科学技术水平的不断提高,给气象观测领域提供了强有力的资金和技术支持,因此通过技术的引进,设备的购入,可以更好地确保气象观测工作的正常运行。但是这些气象观测设备在应用的过程中,如果遇到雷电天气时,很容易会因受到雷击而损毁,所以我们要通过对气象观测设备雷电防御工作重视程度的加强,来提高其雷电灾害的防御能力,以在此基础上更好的推进气象观测工作的开展。基于此,本文以雷击的危害及形式为切入点,来进一步分析引发气象观测设备遭受雷击的因素,从而更深层次的探讨气象观测设备雷电灾害防御关键技术的应用,希望能为我国在该领域提供一些参考和建议。
关键词: 气象观测设备;雷电灾害;防御关键技术
DOI:10.12721/ccn.2023.157009
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前言:在当前的时代背景下,随着气象观测技术水平的不断提升,气象观测设备精确度的日益提高,直接强化了气象观测工作的实际效率和质量[1]。但由于气象观测设备还存在安全性不够强,以及没有较为突出的防雷电打击能力等问题,使得其一旦遭受雷电灾害事故,就会直接造成设备仪器的损坏,从而阻碍气象观测工作的正常开展。所以通过对气象设备雷电灾害事件的全面分析,我们能进一步加强雷电灾害防御技术的应用水平,进而以此来为气象观测工作保驾护航[2-3]

1.雷击的危害及形式

1.1直击雷危害

在雷电的危害中,最为常见的就是直击雷。其主要是通过击中气象观测设备,而造成该设备的损坏。如果气象设备被击毁,那么就会直接阻碍相关工作的推进,进而给该领域带来非常严重的经济损失。

1.2间接雷危害

而与直击雷不同的是,间接雷的危害主要是雷电的二次作用,也就是气象观测设备在实际的运行过程中,会产生大量的静电,那么在雷电产生的情况下,这些气象设备就会和雷电之间发生静电感应,从而以此形成非常强大的电流,由于这个电流已经超出了气象设备运行过程中所能承受范围,所以该设备会被电流直接烧毁。

1.3线路连接危害

在开展气象观测时,并不是所有的仪器设备都会在室外建立,一些比较先进的,精密的设备也会设置于观测站的室内。具体来说,这些设备会与外界的金属管道或高架铁塔相连接,进而在此基础上进行气象数据信息的采集工作,而在这些设备运行的过程中,其本身就会产生一定量的电流,如若此时雷电已经击中了高架铁塔或者金属管道,那么其就能顺着线路直接进入到室内,进而造成设备的损坏。

2.引发气象观测设备遭受雷击的因素

2.1观测设备的防雷设计不科学

在进行气象观测时,相关设备主要用途就是气象现象的观测,但是当前在该领域却存在观测设备防雷设计不科学的问题。具体来说,由于设计得不科学,不到位,导致相应的气象观测设备在防雷上存在着很大的问题和缺陷,特别是对采集器来说,通常情况下会在其上设置防护闪电电涌危害的三段保护。而虽然这会在一定程度上强化其防雷的功能,但是由于采集器上使用了气体放电管,所以其反应的时间要更长一些,那么在此过程中,采集器所要承受的电流就要更大,而如果在此过程中防雷元件已经出现不显示标识的情况,那么其就很容易被直接损毁。

2.2防雷设备安装不到位

当前在该领域还存在防雷设备安装不到位的问题。具体来说,首先有些相关人员在进行气象观测设备的安装时,一没有明确该设备的防雷原理,二没有注意相关的安装事项,导致在安装的过程中会出现采集器等设备保护接地不同的问题。其次,防雷保护接地材料的不统一,使得气象观测站无法在立足于相关标准的基础上,来运行防直击雷设备,而安装方式的不正确,不到位,还会直接弱化设备的防雷作用,从而加大了雷电事故的发生几率。

2.3没有采取防雷保护或接地不合理

除了上述两个方面外,防雷保护工作的不彻底,接地的不合理,都会影响最终的防雷效果。首先,一旦气象观测设备没有采取防雷保护,那么在其的运行过程中就很容易因受到雷击而造成设备原件的损坏。其次,如果接地不合理,那么在设备遭遇雷击时,很容易出现跳闸或供电中断的现象。并且接地的不合理,还会导致气象设备在运行的过程中电压不断升高,进而造成设备被击毁。

3.气象观测设备雷电灾害防御关键技术的应用

3.1做好气象观测设备的接地保护工作

首先,相关人员一定要做好气象设备的接地保护工作,进而通过规范接地方式,来加强对采集器,防雷板等元件的保护,以确保设备的正常运行。其次,应通过拉风塔接地点和其他设备的接地保护装置之间的实际距离,来有效防止相应的气象观测设备被雷电所击毁,进而通过对各个环节的把控,来为气象观测设备的正常运行树立起强大的保护屏障。

3.2对供电系统的防雷措施进行合理安装

在气象观测站的实际运行过程中,由于其的供电系统很容易遭到雷电的袭击。所以我们要通过对供电系统防雷措施的合理安装,来最大程度地降低雷电灾害事故发生的几率。具体来说,首先应做好供电系统的接地保护,并在此过程中安装高压避雷器。其次,配电系统也要安装相应的电涌保护器,与此同时室外的配电线路也要做好相应的屏蔽设置。最后,不管是观测站的各种电源线还是信号线,都应做好金属管的屏蔽设置,以在此基础上防止闪电电涌的入侵。除此之外,要想更好地实现气象观测设备运行的稳定性,供电的安全性,还需要通过安装稳压装置,以及采取合理的布线控制,来为气象观测设备提供一个安全稳定的运行环境。

3.3供电系统直击雷防护措施应用

当前很多气象观测站所处的环境都非常容易遭到直击雷袭击的,所以为了防止相应的设备被损毁,还需要强化对供电系统直击雷防护措施的应用。比如,可以通过分别设置防直击雷接地装置和防闪电感接地装置,来在此基础上形成一套独立的防直击雷体系。除此之外,在气象观测场地内,还可以在立足于实际情况下,通过对防雷接地装置布设网格型接地,来强化对设备的保护。

4. 结语

综上所述,通过对气象观测设备雷电灾害防御关键技术的科学应用,能在规范雷电接地保护方式的基础上,提高其实际的防雷能力,进而通过防御关键技术安全性和专业性的稳步提升,来确保气象工作的正常运转。

参考文献:

[1]张鹃,林卓宏,陈巧淑,等.自动气象站观测场防雷接地制式的技术分析[J].气象研究与应用,2012(4):67-69.

[2]殷国华,王路亚.监控系统雷电灾害防御技术应用研究[J].农村经济与科技,2018,29(14):25.

[3]苗菊萍,周爽.气象观测设备雷电灾害防御关键技术的应用价值研究[J].科技创新导报,2018,15(18):157–158.

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