随着科技的发展，各种精密的设备出现。在气象观测站的工作中，如果没有做好雷电防护措施，就有可能出现雷电灾害，导致气象观测站的精密设备受到损毁。因此，对气象观测站做好雷电预防工作，可以避免经济损失和人员伤亡，在雷电灾害的预防中，通过对关键技术的应用和探析，最终避免或减少雷电灾害的发生。
1.雷电灾害类型
1.1直击雷
这种情况是最为常见的，通常是指雷电直接击中气象观测设备，从而导致气象观测设备被损坏，使气象观测设备无法正常运行工作，因此使气象观测站失去监测功能，最终导致巨大的经济损失。
1.2间接雷
与直击雷不同，间接雷是在直击雷击中气象观测设备后发生的第二次电流作用，这是因为气象观测设备一般在工作运行的时候会产生大量的静电，因此导致气象观测设备和雷电之间发生了静电感应，从而形成了巨大的电流和电磁场。当气象观测设备无法承受巨大电流时，就会直接被电流烧毁设备。
1.3线路连接
对于气象观测，需要将设备建立在室外，这样可以很好地对气象做出观测、记录、传输气象要素，由于气象观测设备需要和其他设备连接在一起运行，而互相连接的线路通常为非绝缘体，因此当雷电击中某一个设备或者高架时，就会造成电流直接损毁气象观测设备的情况。
2.气象观测设备受到雷击的原因
2.1相关的防雷装置设计不科学
在日常的气象环境观测中，一般都会采用防雷装置，从而引导雷电不至于损坏相关建筑物或者设备，但由于防雷装置的设施在安装的过程中，相关的防雷板缺乏状态显示标志，这就容易造成防雷装置受损或者发生故障，同时由于防雷装置接地端子设计不合理，导致不少台站误将接地线连接到了防雷板固定螺栓孔上，最终造成大量的采集器防雷板接地端子没有采取安全完善的保护措施，使采集器容易遭受雷击损毁。
2.2配电系统防雷措施不到位
配电系统受到雷击，会造成供电中断，并且还会导致设备受损，其主要原因就是不少气象台站不重视配电系统的雷电防护，或者台站配电系统接地措施不规范，最终导致一旦出现雷电现象，配电系统就会出现跳闸或其他故障，从而影响电子设备的运行。由于有些台站电涌保护器安装不规范，当雷电的电涌入侵到配电系统后，造成电涌保护器发生故障或损坏，使气象检测设备发生故障。
2.3防雷设备安装错误
对气象观测设备安装、使用时，由于对设备的防雷原理没有正确的认识，因此导致防雷设备安装错误，再加上线缆屏蔽处理的方式也不正确，从而容易导致雷击事故的发生，气象观测站在连接各种传输、信号时，没有按照技术要求方法经电源线、信号线分布，当雷电击中后，会导致电流直接入侵到气象观测设备中，使气象观测设备直接被损毁。因此，需要做好电源线、信号线的预防雷击屏蔽保护，通常使用绝缘材料屏蔽等电位连接相关装置及线路。
2.4防直击雷装置安装不规范
对于气象观测的值班室、机房等建筑物的防直击雷装置安装不规范，有可能引起屋面或室内电子元件遭受直击雷雷击，甚至是防直击雷装置安装的不科学、不合理，若安装的接闪杆和雷达天线距离太近没有达到安全距离的要求时，就容易遭受雷击，这些都是防直击雷装置安装不规范导致的。
3.气象观测设备防雷关键技术的应用
3.1对供电系统的防雷措施进行合理安装
由于气象观测站的供电系统很容易引发雷电灾害，因此就需要对供电系统做好接地保护工作，通过安装适配避雷器的方法，实现安装接地保护时对接地电阻的阻值不能太大，要求接地电阻在4Ω以下，并且保持和附近气象设施、设备有着足够的安全距离，对于各种电源线、信号线都应该进行屏蔽，通过两端接地的方式，从而有效防止闪电的电涌入侵。为了确保对气象观测设备提供稳定的电源，需要对供电的设备进行检查，确保供电设备的稳定性，一旦发现供电设备的电压有浮动，就需要安装稳压装置，并在配电箱采取重复接地的措施，通过合理的布线和加装多级浪涌保护器，有效保障气象观测设备有良好而又稳定的监测场所。
3.2规范安装直击雷防护措施
对于那些遭受雷电频率较高区域，可以采取独立的防直击雷装置，通过将防直击雷接地装置与防闪电感应接地装置分开设置，从而降低雷击损坏设备的概率，根据气象观测设备的运行、布局需要情况通常在观测场地内进行防雷接地装置安装，需敷设成网络型接地体，可以有效防止雷电对人员及设备的危害，实现了安装直击雷防护的保障作用。
3.3做好气象观测设备的接地保护工作
气象观测设备防雷接地保护措施应该按照科学、合理方式进行接地保护，应在观测场内敷设M型的人工地网，水平接地体可选用40mm×4mm的镀锌扁钢，垂直接地体可选用50mm×50mm×5mm的镀锌角钢，接地体的埋设深度需大于0.5m，连接部位保证焊接良好并采取一定防腐处理，焊接长度不小于10cm，将值班室接地体应与观测场地网相互连接形成共用接地系统，其接地电阻需做到小于1Ω。对于防雷接地汇流排的中间部位，可以利用铜芯线的方式进行接地，而利用测风塔的自然接地，可以将雷电直接引流到大地，从而有利于对气象观测设备的保护。通常情况下，测风塔在受到雷击后会对气象观测设备造成一定的影响，所以在建设安装测风塔的时候，需要将测风塔与气象观测站设备保持一定的距离，一般距离保持在15m以上，有利于提高气象观测站的安全性。
4.气象观测站防雷工作措施
所有气象台站在设计、安装防雷装置的整个过程中，应该聘请专业的技术人员进行技术指导和把关，确保防雷装置规范化并进行安全有效运行。对于各个气象台而言，应加强对防雷安全装置的日常检查和维护，有利于及时发现问题便于整改，通过整改、维护及维修，从而保障防雷装置设备能够正常运行，最终减少了雷击事故的安全隐患。在观测场的标准化建设中，对于气象观测仪器设备的安装一定要充分考虑到防雷安全的各个因素，采取合理防雷设计和安装要求，有利于避免气象观测站建筑及设备受到雷电的重大破坏。对于新建、扩建气象观测场所和安装气象观测仪器设备场所，进一步确保落实防雷安全管理制度，还需要对气象观测场所的防雷设计方案进行专项论证方可实施，从源头上减少气象观测场环境出现雷击的安全隐患。对于新建、扩建气象观测场所和安装气象观测仪器设备场所相关气象观测站，合理安排防雷资金的投入，同时按照气象观测项目建设或者安装气象观测设备时的防雷工程建设设计方案要求，需要做好气象观测环境和新安装观测设备的防雷装置验收工作，通过验收防雷装置，确保防雷装置符合相关标准质量要求方可投入使用是必要的环节。
5.结语
为实现连续对天气变化的监控，避免或减少出现雷击事件，气象观测站应积极做好雷电防御，采取合理的方式以及经济实惠的防雷措施，定期对气象观测场站的防雷设施、设备进行维护、整改，保证气象检测场站在遭受雷击时，气象观测仪器及相关的其他设备不被损坏，有利于气象观测站每天对各个气象要素数据及时进行采集、传输、汇总，确保了使用数据的时效性和有效性，最后通过会商研判制成天气预报产品进行实时播报，为政府防灾减灾和广大人民生活提供有力保障。
作者：路云涯
本文刊发于《中国高新科技》杂志2020年第22期
转载请注明来源）
