雷电防护技术在自动气象站的应用研究

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自动气象站是重庆市大气探测自动化系统的重要组成部分,它具有气象要素的自动收集、处理、存储和传输等功能。自动化新技术的使用,从根本上提高了重庆市大气探测现代化的总体水平,减少了由人工观测引起的误差,提高了地面观测资料的可靠性,进一步减轻了观测人员的劳动强度。但由于重庆市是全国的多雷区,全年雷暴日数最多时高达58天;同时,由于对探测环境的苛刻要求,观测台站大多建设在旷野或坡地上;此外,自动气象站一般由传感器、数据采集器、微机、通讯接口等组成,弱电设备代替了以前的机械式装备,防雷能力也大大减弱;再加上防雷设计不完善,自动气象站遭受雷击事故时有发生,严重影响了正常的气象观测和数据传输等工作。经过分析研究雷击事故现场和设备损坏情况,发现大多数自动气象站直接在风杆上安装避雷针对测场进行保护,但避雷针和风杆之间没有绝缘层断开;避雷针的引下线和风传感器的数据线并行敷设,强电与弱电并行敷设,但没有考虑安全距离和屏蔽;再加上建自动气象站时没有充分考虑自动气象站的电磁环境,从而造成雷击事故,因此深入地分析自动气象站防雷保护存在的问题和研究防雷保护措施对提高自动气象站的防雷性能和正常运行具有重要的意义。   本文根据重庆市和其它省自动气象站防雷技术改造的实践,结合DBSGP(分流、屏蔽、搭接、接地和保护)技术理论,改进了自动气象站避雷针的安装方法,在避雷针与风杆之间进行绝缘处理,改进了自动气象站布线,对避雷针、引下线、强电、弱电进行屏蔽处理且保持一定距离,改进了整个自动气象站的防雷接地,提高了自动气象站的防雷性能。   在遭受雷击较严重的忠县和江津两站实施本文提出的方案,经过几个雷雨季节的试点运行,情况良好。纵观其他省自动气象站防雷技术改造的情况,充分说明本文方案是可行的。
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