引言
新型自动气象站是按照联合国世界气象组织（WMO）气象观测标准，研究开发生产的多要素自动观测站，可在无人值守的恶劣环境下全天候全自动正常运行。是一套自动化程度高、数据采集精度高的监测系统，从各种数据的采集到合成运算、数据存储、数据传速，大量运用了微电子技术。由于设备电路的精密集成度高，且工作于室外，甚至于恶劣的环境条件下，遭受雷击、雷电电磁脉冲入侵、操作过电压等雷电因素相应的电子设施被损坏，加之设备自身电缆馈线的裸露，感应雷击的危害明显增加，仅靠避雷针已远不能满足自动气象站的防雷实际需求，实施新型自动气象站综合防雷，是必须正视的问题。
1新型自动气象站遭受雷电入侵的原因
1.1雷电的种类
有直击雷、球形雷、雷电感应、雷电侵入波四种；其中，直击雷是云层与地面凸出物之间的放电形成的；球形雷是一种球形、发红光或极亮白光的火球，运动速度大约为2m/s，能从门、窗、烟囱等通道侵入室内；雷电感应，也称感应雷，有由雷云接近地面，在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷所致的静电感应，和由于雷击后，巨大雷电流在周围空间产生迅速变化的强大磁场所致的电磁感应；雷电侵入波是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波，传播速度为3x108m/s雷电可毁坏电器设备的绝缘，使高压窜入低压，造成室内电器设备突然爆炸起火或损坏。
1.2直击雷
自动气象站需要长期安装在空旷的野外，雷雨天气雷电可直接作用在自动气象站的设备以及建筑物上面，破坏作用相对较大；在较大的时间内产生高压电甚至是引发电火花；直击雷对于自动气象站所带来的伤害是毁灭性的。
1.3雷电产生的电磁感应
在经过雷击之后，周围环境会产生一定的电量，而且在瞬间内就会产生强大的磁场，这种磁场的出现会干扰到自动气象站相关设备的相连，从而破坏自动气象设备。由于雷电产生的电磁感应产生强大的电能沿着导线传入导体的两端，进而造成自动气象站设备的损坏。
1.4雷电波的入侵
在发生雷击的过程当中会产生强大的电压和电流，闪电电涌通过各种导体作用在气象设备上，对设备产生损坏。
1.5地电位的反击
如果自动气象站的相关气象设备没有按照相关的规定进行操作，比如说设备的地网做得不符合规定，会导致接地电阻过大，一旦出现雷击，就不能将强大的电流及时地迅速释放给大地，对设备造成损坏。
1.6高压电脉冲的入侵
如果自动气象站周围的建筑物遭到了雷击，静电感应或者是电磁感应会感应到过电压，通过线缆的传递直接进入到室内，会损坏到新型自动气象站的传感器以及采集器，甚至极有可能造成通讯电缆的断裂，产生瞬时的高压，会造成传感器的严重破坏，会对自动气象站的观测系统造成极为恶劣的影响，很多数据资料不能及时的收集，带来较大的经济损失，也会危及到工作人员的人身安全。
1.7接地装置的重要性
首先，必须认识到接地在防雷技术中的重要作用，不管是任何类型的雷，都需要保证将雷电流送到地面，如果没有完善好接地装置，是很难高效防雷的；如果地面附近的气象台遭受到了雷击，那么在极短的时间里，地面周边的电位迅速增加，瞬间高电位会顺着自动气象站接入，电路中的电流瞬间增强，会烧毁电路元件，损坏仪器设备。
2新型自动气象站防雷的措施
必须安装防雷装置(比如：避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、接地引下线、接地汇集线、接地体等)，有效预防雷电感应危害；做好电源系统的雷电保护，对保护区内的电缆、金属管道及数据线等安装相关的防雷器，并进行等电位连接(由于雷电在释放的过程当中能量相对较大，可以在两千米内产生很大的高压，损坏到电路上的各种设备，所以，在进行多要素自动气象站相关设备安装的过程中，务必要对保护区内的电缆、金属管道及数据线等安装相关的防雷器，并进行等电位的连接)；做好直击雷的实时防御工作(减少直击雷的破坏，通常会通过避雷针、避雷网这样的设施将电流引入地下。由于避雷针的特殊形状，在避雷针的尖端会聚集大量的电荷，当闪电形成时，带电云层会和避雷针的尖端之间形成一个电容量十分小的电容器，当电荷无法容纳的时候，就会把避雷针和带电云层击穿，然后共同形成一个导体，将电流引入地下，再通过接地装置消除直击雷的伤害)，有效避免雷电的入侵；内、外部的防雷同等重要；做好对自动气象站周围的环境、气候、场地以及仪器的布局等的勘探与调研，多层设防，尽可能地将降低损失率。
3新型自动气象站综合防雷技术的手段
3.1 内部防雷技术
3.1.1 等电位的连接
传感器、百叶箱和自动气象站做好接地工作通常是选用25毫米×4毫米的镀锌扁钢有效的焊接而成；自动站观测场的金属护栏也要和其进行焊接，连同接地装置做好连接工作；观测场地在处理点位均压时一般采取的是5米×5米的网状接地装置，在两个风塔之间布上1米×1米的接地装置，而且要将跨步电压地网实现有效连接，形成完整封闭的环路；共同接地网要和太阳能板或者是卫星天线的底座等多种类型的金属物做好等电位的连接工作，只有前期的准备工作做的到位，才能保证设备后期能够正常的运行下去。
3.1.2 屏蔽工作
供电室引出的电力电缆必须要借助钢管埋入，要做好屏蔽的处理工作，然后再接向各个楼层的配电箱中。通常情况下，金属管的一端和另一端是要做好通电工作的，防雷保护区的交接位置需要保证等电位的连接完好，也要配置好相应的防雷接地装置。
3.2 外部防雷技术
相关的技术规范都明确的规定了建筑物的防雷设计规范，对新型的自动气象站做好了具体的分类，要严格按照建筑物的防雷要求来开展防雷的设计以及施工工艺。接闪器通常是选用了避雷网和避雷针，有效的利用了引线和地网进行连接，要和规定相符，并且通过滚球法计算出其可以保护的范围，一定要确保自动气象站的建筑物都能被保护好，防止雷电对建筑物的破坏。
3.2.1 选择合适的接闪器
现今，很多建筑物在选用接闪器时已经不再局限于单一的类型，而是将接闪器和避雷网有效的混合在一起。一般情况下，建筑物的屋角和屋脊的位置是很容易受到雷电袭击的，接闪网和接闪带网格的要求是有明确规定的，必须要严格的按照标准设置。观测场的接闪器，通常是利用风塔实现避雷的，长度一般需要保证在十一米上下。
3.2.2 引下线的选择标准
新型自动气象站建筑物的引下线一般是选择钢筋，引下线的根数通常不少于两根。而且，要顺着建筑物做好均匀的分布，间距一般不能大于25米。风塔可以直接选择金属材质的，要和接地装置做好有效的连接。
结语
防雷与接地的安装，是提高新型自动气象站综合防雷技术的关键，同时，做好防雷设施的管理,遏制因雷击、雷电电磁脉冲入侵、操作过电压等因素影响自动气象站的有效运行；建立防雷设施年度考核指标体系，建立相应的防雷设施管理激励机制，鼓励全体员工提高自身的防雷管理能力和水平,激发员工参与防雷设施管理的积极性和创造性，为新型自动气象站高效发挥作用提供坚实支撑。
参考文献
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