气象信息系统雷电防护现状及改善对策

摘 要：随着科技的发展，我国逐渐进入了电子时代，现代建筑内配备了多样化的电子信息系统，如通信设备、自动化设备和高速电脑等，尤其在气象信息系统配置中心，这些电子设备的基本特点是高集成度和敏感度，工作电压较低。因而需要做出相应的雷电保护措施来保证这些信息系统的正常运行和工作。

关键词：信息系统；气象局；雷电防护；现状；改善对策

随着各气象局电子信息系统规模的不断扩大，一旦遭受到雷电的袭击，将会导致整个电子信息系统的中断，进而出现严重的经济损失。对此，气象局必须采取积极有效的雷电防护措施，保护气象局内电子信息系统的安全。

1 气象信息系统雷电防护的现状分析

依据《地面气象观测规范》中的相关要求，地面气象观测的场地多为可以对周围较大范围内的气候特征进行反映的区域，观测的周围要保证处于平坦、空旷且可以代表周围地形，观测区域附近不能出现较高的建筑物或是种植高杆植物，确保观测视线的开阔。观测场的场地特点，在一定程度上提高了其受到雷击侵害的概率。

我气象局按照了气象观测中的要求实现了设计与施工，但是由于在建设初期的防雷规范存在的局限性，在伴随气候环境变化和防雷设施的逐渐老化等客观原因下，气象台站场室雷电防护能力出现了下降，许多气象站的仪器和设备因为雷击出现了较为严重的损害。

从气象信息系统运行的情况来看，其中普遍存在的问题为：基本防雷工程施工的不到位，如室内并没有安装SPD或是安装不到位，风传感器与风塔避雷针以及引下线的安装不够规范，观测场到值班室的等电位连接不规范，场室存在架空飞线等。同时一些站台并没有设置独立的避雷针，且分流地网不够合理等都导致自动气象站设备在雷击中受到了严重的损坏。

2 气象信息系统雷电防护的改善对策

依据智能化系统的集成特点，使用性质和重要性、遭受雷击的后果、发生雷击的概率等，对气象信息系统的雷电防护系统进行划分。

2.1 天线系统的防雷改善对策

天线系统主要安装在屋面或是屋顶上，并且连接着屋面上的防雷基地装置，连接点至少有两处。若由于各种需要而必须将天线延伸至避雷带和避雷针的保护范围外，则需要对天线增加独立的避雷针，并且保障天线的避雷接地装置之间的连接存在可靠性。如果需要将天线引至户内，为了避免出现雷电损害，则需要增加天馈SPD设备。

2.2 缆、线、管等的雷电防护改善

由于电子信息系统安装的条件，通常存在大量的电缆以及各种金属管进出气象站建筑物，这些缆线以及金属管十分容易遭受电击，因而需要在连接电器设备的接地装置外壳上装上电缆钢管套和金属外皮。若使用的是架空线路电缆，则需要将天馈SPD装设在转换部位。在实际工作中，30%左右的雷击事故都是由于埋地线缆遭到了雷击而出现的，即便和现代建筑物距离很远的线缆受到雷击，雷电的电流同样会沿着线缆，进入设施内部，进而对气象信息系统造成损坏。对此，可以使用线缆串岗管理埋地敷设以及屏蔽层线缆来对该种现象进行避免。同时要注意在使用钢管中要保证电气的连通，避免出现电磁感应以及电磁干扰等情况。以上主要是对雷电电流的肌肤效应以及金属管的屏蔽作用实现了利用，有效保护了电子信息的传输线缆系统，保证雷电不会对传输线缆的正常运行造成直接性的干扰。若在实际操作中，很难将所有的线缆都套上金属管，则可以在线缆的终端设备前以及进入的前端套上金属管，并且实行埋地引入。埋地的长度至少为15米，在进入建筑前线缆的钢管以及金属外皮和防雷接地装置之间必须要保证建立良好的连接。

此外，超过70%的电机、电子信息系统和设备的损坏主要是由于雷电干扰入侵了供电线路。对此，需要采取多级防护措施，对电源系统实行保护。保护的设备有电涌保护器，要想通过设备电压的耐受值、雷电电磁环境、系统重要性和建筑规模等为依据，确定电泳的防护形势和等级。

2.3 弱电系统的防护策略

在气象信息系统中，需要综合考虑弱电和强电，地线及天线，内部防雷和外部防雷。采取相应的措施和技术来对雷电过电压的容易侵入通道进行处理，如均压接地网络、地线、屏蔽网络和避雷针等。信号传输系统、天馈系统和电源系统同样十分容易遭受雷电过电压的袭击。针对弱电系统的防护要做到经济、安全、各层防护和综合考虑等，可利用的手段为增加装设避雷器对雷电的过电压实行堵截，完善均压网络和设施屏蔽设备以及电缆屏蔽手段等。

2.4 传输网络的雷电保护

针对传输网络的雷电保护主要是保证电子设备不受雷电电磁脉冲侵袭为依据来设定的。若同电子设备相连接的各种导线遭受到雷电能量作用，将会产生感应过电压和雷电波，在天馈线、信号线和配电设备中产生不良影响，造成电气期间的损坏或是失误。

对此，可以通过以下对策来实现对传输网络的保护：安装SPD，保证侵入的电子设备雷电过电压的值受到控制。建筑物、机房及设备的屏蔽。通过穿金属管敷设方式对信号的传输线缆和电源线缆实行敷设，减弱感应效应。

3 结束语

传统的雷电防护系统已经无法保证气象信息系统在雷电天气中不受到任何的破坏，对此，在认识到传统防护设施的弊端中对其进行一定的改善是十分必要的。

参考文献

[1]张永刚，肖稳安，李虹，等.气象信息系统雷电防护常见问题的解决方法[J].气象与环境科学，2007，2：83-85.

[2]刘裕吉，刘敏，张徐伟，等.浙江省新农村农居房的雷电防护现状及对策[A].中国气象学会.第32届中国气象学会年会S20第十三届防雷减灾论坛——雷电物理和防雷新技术[C].中国气象学会，2015.

[3]陶金.L雷电防护工程公司项目管理现状分析与改进对策研究[D].吉林大学，2015.

[4]李昊舜，唐乐.高压输电线路与变电站雷电防护现状与对策研究[J].中国新技术新产品，2016.

[5]李丹.河南省洛阳市雷电灾害防护工作现状及发展对策[J].北京农业，2015.

[6]罗生洲.海北州雷电灾害防护工作之现状、问题及对策[J].青海气象，2005.

[7]韦赛人，李肖平，文秀，等.浅谈如何利用“雷电防护区”对气象信息系统进行雷电防护[J].气象研究与应用，2011，S2：257-258.

[8]谭龙.气象信息系统雷电综合防护技术的探讨[J].广西气象，2003.

[9]李霖，江彩英，张雷，等.基层台站气象现代化建设过程中的雷电防护系统建设初探[J].福建电脑，2014.

推荐访问:信息系统 雷电 对策 现状及 气象