引言
近年来,自动气象站为人民群众的生活提供了极大的便利。方便了群众的日常生活,保障了农业生产安全。自动气象站可以监测到许多气候气象要素,如降水、湿度、温度、风速、风向等,并不断为气象部门实时提供气象数据,以便工作人员对接下来一段时间的气候情况进行准确的预测,然而,在实际工作中,气象站却不可避免地会遭受雷击问题。本文着重对雷击安全隐患和防范方法进行了探讨。
1.防雷工程设计
防雷工程的整体防雷设计分为两大部分:感应雷的防护设计和对直击雷的防护设计。由于要达到对气象站防护覆盖面积,同时还要保证其防雷的作用,所以整个防雷系统的安装都是非常复杂的。在进行防雷设施建设前,必须根据气象站点的设计和结构图来设置安装防雷设施,一旦施工建成后就无法随意更改。因此,设计得愈精巧,则气象台站的防雷装置工作愈完备。同时,还应考虑到地表结构和地面建筑都会引起雷击,所以在进行防雷工程时,要对其进行地质环境的分析。在此基础上,有关部门要对已设置的防雷保护设施的设备进行检查,对被防护的设施进行调查,将其三维数据、预先设计的立体图、平面图和截面图等综合起来,构建相应防雷体系,认真地研究线路的分布、电力供应和电流应力的特性,并综合各项数据,做出综合的判断。最后,将所得资料作为防雷设计工程参考[1]。
2.气象防雷检测工作概述
开展气象防雷检测工作涉及的领域较广,对其进行改进显得尤其必要。而在这些检测项目中,防雷设施的测试就显得尤为突出。应定期对防雷设施进行检测,以保证装置的正常运行。为了保证防雷装置长时间的稳定性,无论是在检查或维修方面,都必须进行相应的防护措施。要规范防雷测试工作,保证防雷工作的正常开展,严格遵守相关规定。
3.气象防雷技术的存在的问题
3.1自动气象站的构成包含了多种部件,配备多种气象要素传感器,比如风力风向传感器、温湿度传感器等。大部分传感器都是安装在露天环境下,对自然气候非常敏感。户外设施极易受到电击,其安全隐患主要有三个方面:
3.1.1自动气象站的设备为更好探测气象情况,都会安装在一个相对开阔的地方,没有任何的建筑和植被作为掩体。很多户外的自动监测装置,都是用金属制造的,可以监测到更精确的气象数据,却也更容易引来雷击。
3.1.2由于自动气象站的风向和风速传感器通常设置在特定的地点,以便更好地监测到风向和风速,大部分风向风速传感器都配有避雷针,但感应器的风杆很有可能被雷电击中,当它被击中时,它的电波会通过传感器传递给其他设备,对房间里的仪器造成一定的干扰。
3.1.3当自动气象站的监测仪器受到雷击时,会在附近产生强大的电磁场。电磁会通过户外的传感器的信号传递出去,从而导致更多气象设备受损,对感应装置的金属探头也会造成一定的损伤。
3.2气象防雷检测存在认识问题
在进行防雷检测时,工作人员应了解雷电灾害的基本知识,倘若知识储备量不足,将很难在实际应用中实施后续的预防工作。在进行防雷检测时,必须设置避雷装置和地线设备,许多工作人员对其认识程度存在一定的限制,对气象防雷检测工作只限于接闪器和接地线的设置。从专业角度的观点来看,这些防雷设备只是其中一部分,还有其他相应的防雷装置。所以,在实践中,工作人员要加强对防雷工作的认识和业务能力,为工作的有序进行做好准备[2]。
3.3防雷检测制度不完善
现有的国家法规制度在防雷部门的管理上相对薄弱,在防雷检查部门下达指令时,防雷工作没有充分的制度保障。因而,在开展防雷检测工作中存在着种种困难,以及来自于社会的压力。此外,我国防雷检测机构缺乏健全的人才资源保障机制,致使其无法得到专业的有效引导,从而极大地影响了防雷检测工作,同时对雷电灾害预测的精确度下降,使得雷电灾害无法得到有效预防,导致了人们的工作、生产得不到充分的保障。
3.4气象防雷检测技术存在缺陷
在气象防雷检测方面,相对于国外先进国家来说,我国的天气探测工作起步较晚。通过对其技术的不断完善与革新,使国内的防雷检测技术有了不错的进步。SPD智能防雷检测系统是国内应用最广的一种电子防雷检测系统。虽然可以有效地起到防雷和预警的作用,但其还存在着很多问题和缺点。雷电防护技术上的不足使防雷工程中必须加装 SPD,以便能够在各种环境下都能对雷电灾害进行监测。在实际应用中,对雷电的检测还具有一定的局限性,因此要对其进行接地、屏蔽等方面的研究更为加强深入。
4.气象防雷隐患解决对策
4.1完善气象防雷检测工作制度
当前,防雷工作相关规章制度还不够完善,缺乏专业性。首先,政府部门要从经济上、技术上对其进行扶持,制定完善相关的法规制度以管理指导防雷工作的发展。同时,政府应当加强对防雷设备的宣传,使群众能够更客观、更完整地理解和认识到防雷工作的重要意义。同时,也要加强对防雷测试工作的了解与支援。其次,要加强对工作人员的监管,以提升雷电天气探测工作的效率和效益。
4.2合理安装避雷针
自动气象站需要正确的设置避雷针的位置,由以往气象站的实际情况分析能够得知,被避雷针防护的装置虽然能够降低闪电的损伤,但其附近的仪器和传感器很可能会被损坏。因此在进行避雷针的安装上要注意,可以采用单独的避雷针来进行防护,这样就可以远离其他的装置,但是其它设备也都是在避雷针的保护之内。若因距离太远而导致不能对边沿装置进行防护,应另外设置一根避雷针。
4.3科学合理运用雷电防护的疏导和拦截
由于受到雷电袭击之后,自动气象装置会形成强烈的电流和电磁场,所以要事先做好防雷工作,接地导线可以把电流引入地面,有效拦截雷电引起的强烈电流,为其他装置有效的分摊一部分电流,以免对设备造成过大损坏。对电流进行拦截是利用滤波器来减少雷电产生的电流,从而达到对气象仪器的保护。
由于某些气象台站的地面条件不佳,因此可以采用雷电拦截的方法进行防雷工作,但对所需的装置组件要求也相对较高。通常来说,要想达到拦截的目的,拦截装置必须要有一定的绝缘能力,要考虑到防雷设备的品质。只有将拦截和疏导相结合,才可以做好防雷工作。
4.4合理铺设引导线
在自动气象站中,应将信号传输电缆置于适当的地方,要将其置于已接地的金属管上,将避雷接闪器安置到避雷针上,并将传感器的电源线以及信号线等分离穿入金属管,从而避免雷击对传感器的损害。此外,还要科学的布置接地线网,充分发挥接地地网不共线的原则,在布线的过程中,要保证金属管与金属固定元件的连接,这样才能将雷电产生的电流导入到地面[3]。
4.5科学规划接地网
自动气象站内的全部装置必须与地网相连,在布局的过程中要考虑到其地理环境和设施的摆放,在设计地网的过程中,要将地网与观测厂管道相连,实现自动气象站的全部监测仪器及线路与地线相连,全面地对自动气象站的仪器进行雷电防护。
5.总结
部分地区的防雷工作长期以来受到经济或地区的限制,难以改进,另有部分地区因为其地理环境的特殊性,更易遭受雷电袭击。大部分区域的防雷工作都存在设备问题,当地政府应加大对防雷设施的建设,加强民众对防雷知识的了解,积极开展防雷工作。
参考文献
[1]唐丽俏. 气象防雷技术存在的隐患及安全管理措施[J]. 科学与技术,2022(4).
[2]郑丽华,罗国华. 探析气象防雷检测工作存在的问题与解决对策[J]. 科学与技术,2020(28).
[3]金平,冯金涛,冯杰. 自动气象站存在的雷击安全隐患及防雷保护措施分析[J]. 科学与技术2021,(06).