自動氣象站的防雷與接地技術

摘要 隨著人工氣象觀測設備的逐步淘汰，自動氣象站已成采集各種氣象要素的主體設備。為保障自動氣象站的安全正常運行，應做好日常維護工作，特別是正確認識防雷與接地工作的必要性。文中針對防雷接地系統進行了論述，并在實際應用中獲得了成效，同時提出了使用要求。
關鍵詞 自動氣象站；防雷與接地；自動化系統

自動氣象站，是一套自動化程度高、數據采集精度高的監測系統。該系統從各種數據的采集到合成運算、數據存儲、數據傳速，大量運用了微電子技術。由于設備電路的精密集成度高，且工作于室外，甚至工作于惡劣的環境條件下。而近年來氣候環境惡化、天氣變化反復無常、雷電災害也呈逐年上升趨勢。從而造成我國自動氣象站每年因雷擊、雷電電磁脈沖入侵、操作過電壓等因素的影響造成故障頻發，嚴重影響了各種氣象要素的正常采集。由于感應雷電及雷電電磁脈沖的入侵易損壞相應的電子設施，加之設備自身電纜饋線的裸露，感應雷擊的危害明顯增加，僅靠避雷針已遠不能滿足自動氣象站的防雷實際需求。因此，需做好系統接地工作和對臺站設備實施綜合防雷工程。

1 接地系統
用于自動氣象站的防雷工程務必做好系統接地，即：連線堅固、地網可靠、泄流暢通。總之，在一個工作區域內，盡量將值班室內的計算機、采集器、配電柜、通訊機柜及通信電纜等統籌考慮，按均壓、等電位的原理將工作地、保護地和防雷地組成一個聯合接地網，臺站內各類接地線應從接地匯集線或接地網上分別引入，擴大地網范圍，增強整體防雷能力。
“接地”是避雷技術中的重要環節，無論直擊雷、感應雷或其他形式的雷，都將通過接地裝置導入大地。因此，沒有合理而良好的接地裝置，就不能有效地進行防雷。從避雷的角度講，把接閃器與大地做良好電氣連接的裝置稱為接地裝置。接地裝置的作用是把雷電對接閃器閃擊的電荷盡快泄放到大地，使其與大地的異種電荷中和。
1．1 地網的設計
對于室外氣象觀測場，地網采用閉合環形較好如圖1所示。氣象觀測場大小為25 m×25 m，考慮到施工方便，環行地網應設計為26 m×26 m為宜。四角各設垂直接地體一根，四邊各增設4～5根，垂直接地體長度為2．0～2．5 m，垂直接地體的間距為自身長度的1．5～2倍。水平接地體與垂直接地體相交的焊接點應做防腐處理。接地體埋設深度應≥600 mm。觀測場接地電阻要求：公頻接地電阻應≤4 Ω，對于采用組合單環水平接地方式仍不能滿足要求的場地，可采用多根環行水平接地體或增加輻射式延伸接地體，延伸接地體長度應限制在10～30 m。在鋪設地網的同時，應根據觀測場內地面設備接地的位置，將引下線預先由地網引出。既要考慮設備就近接地，又要兼顧環行地網引下線的均勻分布。

自動氣象站場、室宜采用共用接地系統。該接地系統由工作室地網與室外觀測場地網共同組成，如圖1所示，兩地網間的連接應使用組合式接地體進行連接。連接帶的埋設深度應≥600mm。