气象站设备防雷技术
发布日期：2017-09-14
一、自动气象站设备的组成及工作原理 目前自动气象站的设备主要由气象要素传感器（风向、风速、雨量、气温等）、数据采集器和电源等组成。气象站设备的工作原理主要是用于对风向、风速、雨量、气温等气象要素进行全天候监测的数据，通过气象要素传感器传给数据采集器，再经数据采集器处理，通过通讯方法（电话信号、GPRS移动通讯等）将这些数据传输到气象中心计算机气象数据库中，进行统计分析和处理。
1、直击雷
直击雷是指雷电直接击在建筑物或设备上，其破坏力是很大的，如果雷击在设备上，就能在瞬间产生很高的电压，放电后会转化为热能和机械能，使设备损坏甚至摧毁。
2、雷电感应
当天空中有带电的雷云出现时，雷云下的地面及建筑物等，都由于静电感应的作用而带上相反的电荷，地面某些局部，例如架空导线，由于与大地间的电阻比较大，当雷击发生后，导线上的感应电荷不能在同样短的时间内消失，就会形成局部地区感应高电压。雷电流具有较大的辐值，在它周围的空间里会产生强大的变化的电磁场，处在这电磁场中的导体会感应出较大的电动势。雷电的静电感应和电磁感应会使自动气象站的部分弱电设备由于过电压入侵而遭受损坏。
3、雷电波侵入
由于直击雷或间接雷从输电线、通信线缆、网络线、无线电天线等金属的引入线侵入室内, 危及人身安全或损坏设备。
三、防雷的设计
1、直击雷的防护
自动气象站设备因其观测环境条件的要求，多建于较高较空旷的建筑物天面上，风杆安装在这环境开阔的建筑物天面上，成为了雷电接闪的最佳选择，很容易遭受雷击。而安装在风杆上的风传感器及相连的数据采集器等设备都是弱电流设备，对强大的雷电流是十分敏感和脆弱。为此，在条件可能的情况下，尽可能将避雷针系统与风杆的风传感部分分开，即另设置独立避雷针来栏截分流雷电流保护风杆及其他设备的安全。难以做到分开的，也应考虑风杆上的避雷针与风传感部分保持更大的安全距离，且做好雷电流引下线与风数据传输线之间的电磁屏蔽。避雷针与风杆的接地引下线可直接与建筑物天面防雷装置焊接，天面无防雷装置的要单独引下线接地。
2、雷电感应和雷电波侵入的防护
感应雷是通过与气象站设备连接的电源线、数据线的静电感应或电磁耦合产生的感应过电压（即瞬间高压脉冲），它直接沿这些线路侵入自动站设备，使设备遭到损坏。为了防止感应雷和雷电波侵入的危害，在必要线路通道入口处安装相应的电涌保护器。这些接地要与主楼柱筋焊接时，须选取不是作防直击雷引下线的柱子；要单独引线直接与地网焊接时，要与避雷针或风杆的接地引下线分开（间距宜大于15米）。
四、总结
自动气象站设备的防雷关键要对风杆作防直击雷保护，设备采取综合防雷措施，就是对自动站系统进行层层设防，综合治理，坚持用“接闪、屏蔽、等电位连接、分流、限压、接地”等措施进行综合防雷。
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