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[摘要]气象观测场一般地形空旷,内部电子元件较多,容易诱发雷击,对电子设备造成严重损坏。因此气象观测场在设计和管理上都要有严格的防雷措施。本文从设计和管理两个方面探讨了气象观测场的防雷方法,对气象观测场的建设和使用具有一定的指导作用。
[关键词]气象观测场 防雷 接闪器 管理
[中图分类号] P412.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-405-1
地面气象观测场是气象观测中安置室外仪器设备和进行观测的场所。气象观测场中一般四周空旷,场地平坦,铺以均匀草层,围栏涂以白漆。在气象观测场中,测定空气温度和湿度的仪器安置在百叶箱内。百叶箱通常为木质结构,四壁呈百叶窗式,一面为门,箱顶和箱底由高低不同的几块木板做成,以使箱内仪器免受太阳光直接照射和降水、强风的影响,且使箱内外空气自由流通。箱下支架固定在气象观测场上,箱底离地面有一定高度。测定气压的气压表安装在通气而无空气流动、光线充足又不受太阳直射、气温变化小的室内。测定风向风速的仪器,其感应部分装在观测场内距地面10米高的测风杆上。测量降水量的仪器为安装在观测场内的雨量计,雨量计口离地高度一般为70厘米。
地面气象观测场的这种特殊场地要求,使其成为雷击的高发场所。因此防雷是气象观测场的设计与管理中的一项重要任务。尤其是当前观测方法逐渐由目测发展到仪器测量,观测场内会增加很多电子设备,使得防雷的难度更大,任务也更艰巨。对于地面观测场来讲,防雷一定要在设计与管理上双管齐下才能达到理想的效果。
1气象观测场的防雷设计
为了防止雷击破坏,气象观测场在设计上采用的方法主要是增加接闪器(避雷针)。在气象观测场中,高度最大的是风向风速测定仪,通常安装在距地面10米以上的测风杆上。因此风向风速测定仪是最容易遭受雷击的设备。通常在风向杆的顶端安装接闪杆,使电荷在接闪杆上聚集,以此承接直击雷放电。接闪杆连接的是引下线,下方与接地装置相连。接闪杆、引下线和接地装置,共同构成了防雷装置。如果风向风速测定仪的采集器安装在风杆下的机箱内,那么引下线的布置一定要与机箱保持一定的距离。这是由于引下线中的电流会产生电磁感应现象,如果距离机箱太近,同样可以对机箱内的电子仪器造成破坏。
雷电电流的频率非常复杂,快速通过引下线时会在周围感应出极强的电磁场。雷电流的变化非常大,造成周围电磁场的变化也很大,处在电磁场中的导体就会产生电磁感应现象。如果机箱到引下线距离太近,假设机箱中有一开口金属环(如图1所示),那么金属环两端会产生感应电动势 。当 的值足够大时,会造成a、b间放电,从而损坏设备。这里 称为雷击感应过电压。如果电磁场中有一个闭合金属环,那么在金属环中会产生感应电流 。当 的值足够大时,可能在金属环上产生较大的热量,烧坏电子元件,此时 称为雷击感应过电流。因此,为了防止产生雷击感应过电压和雷击感应过电流,防雷装置的引下线与采集器之间必须要保证一定的距离。
由于接闪器的保护范围是有限的,除风向风速测定仪外,在气象观测场的其它地方也需要安装接闪器,使整个气象观测场都处于接闪器的保护之中。
2气象观测场的防雷管理
要真正地解决防雷问题,除了在设计上采取必要的技术措施外,更重要的是在使用的过程中注重防雷的管理。尤其要做到以下几点:
(1)气象观测场的管理人员必须根据自己本场的具体情况因地制宜、实事求是的制定防雷方案。这种方案不能是一成不变的,特别是因业务工作需要在观测场增加临时或永久性观测设备时,尤其需要及时调整或增加本场的防雷措施。
(2)加强现有设施的管理和维护是保证其发挥作用的前提。每年雷雨季节前后都应对气象观测场中的防雷装置进行检测,历年的检测报告应存档。在检测过程中,要认真查看设备的接地情况,检查连接是否紧固、接触是否良好、引下线是否锈蚀、接地体附近地面有无异常,必要时应挖开地面抽查地下隐蔽部分锈蚀情况,如果发现问题,及时整改。
(3)从国家层面讲,完善雷电检测体系,建立雷电灾害预警机制,有利于提升防雷工作的主动性,增强防雷效果。
3结语
气象观测场在气象观测中占有非常重要的地位。由于结构和位置独特,气象观测场较容易遭受雷击。通过采取合理的设计和管理措施,雷击是可以避免和预防的。因此,气象观测站一定要重视防雷的设计与管理,确保气象观测工作的正常进行。
参考文献
[1]肖斌. 地面气象观测场的防雷策略[J]. 中国房地产业, 2012(11): 460.
[2]韩秀兰. 气象观测场防雷设计与施工管理中需注意的问题[J]. 管理观察, 2014(24): 105-106.
[3]陈明, 周天雄, 徐杰. 气象观测站的雷电防护[J]. 科技传播, 2011(21): 105.
[4]施亮. 浅析气象观测场防雷中的问题和解决方法[J. 科技创新导报, 2014(32):74.
[关键词]气象观测场 防雷 接闪器 管理
[中图分类号] P412.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-405-1
地面气象观测场是气象观测中安置室外仪器设备和进行观测的场所。气象观测场中一般四周空旷,场地平坦,铺以均匀草层,围栏涂以白漆。在气象观测场中,测定空气温度和湿度的仪器安置在百叶箱内。百叶箱通常为木质结构,四壁呈百叶窗式,一面为门,箱顶和箱底由高低不同的几块木板做成,以使箱内仪器免受太阳光直接照射和降水、强风的影响,且使箱内外空气自由流通。箱下支架固定在气象观测场上,箱底离地面有一定高度。测定气压的气压表安装在通气而无空气流动、光线充足又不受太阳直射、气温变化小的室内。测定风向风速的仪器,其感应部分装在观测场内距地面10米高的测风杆上。测量降水量的仪器为安装在观测场内的雨量计,雨量计口离地高度一般为70厘米。
地面气象观测场的这种特殊场地要求,使其成为雷击的高发场所。因此防雷是气象观测场的设计与管理中的一项重要任务。尤其是当前观测方法逐渐由目测发展到仪器测量,观测场内会增加很多电子设备,使得防雷的难度更大,任务也更艰巨。对于地面观测场来讲,防雷一定要在设计与管理上双管齐下才能达到理想的效果。
1气象观测场的防雷设计
为了防止雷击破坏,气象观测场在设计上采用的方法主要是增加接闪器(避雷针)。在气象观测场中,高度最大的是风向风速测定仪,通常安装在距地面10米以上的测风杆上。因此风向风速测定仪是最容易遭受雷击的设备。通常在风向杆的顶端安装接闪杆,使电荷在接闪杆上聚集,以此承接直击雷放电。接闪杆连接的是引下线,下方与接地装置相连。接闪杆、引下线和接地装置,共同构成了防雷装置。如果风向风速测定仪的采集器安装在风杆下的机箱内,那么引下线的布置一定要与机箱保持一定的距离。这是由于引下线中的电流会产生电磁感应现象,如果距离机箱太近,同样可以对机箱内的电子仪器造成破坏。
雷电电流的频率非常复杂,快速通过引下线时会在周围感应出极强的电磁场。雷电流的变化非常大,造成周围电磁场的变化也很大,处在电磁场中的导体就会产生电磁感应现象。如果机箱到引下线距离太近,假设机箱中有一开口金属环(如图1所示),那么金属环两端会产生感应电动势 。当 的值足够大时,会造成a、b间放电,从而损坏设备。这里 称为雷击感应过电压。如果电磁场中有一个闭合金属环,那么在金属环中会产生感应电流 。当 的值足够大时,可能在金属环上产生较大的热量,烧坏电子元件,此时 称为雷击感应过电流。因此,为了防止产生雷击感应过电压和雷击感应过电流,防雷装置的引下线与采集器之间必须要保证一定的距离。
由于接闪器的保护范围是有限的,除风向风速测定仪外,在气象观测场的其它地方也需要安装接闪器,使整个气象观测场都处于接闪器的保护之中。
2气象观测场的防雷管理
要真正地解决防雷问题,除了在设计上采取必要的技术措施外,更重要的是在使用的过程中注重防雷的管理。尤其要做到以下几点:
(1)气象观测场的管理人员必须根据自己本场的具体情况因地制宜、实事求是的制定防雷方案。这种方案不能是一成不变的,特别是因业务工作需要在观测场增加临时或永久性观测设备时,尤其需要及时调整或增加本场的防雷措施。
(2)加强现有设施的管理和维护是保证其发挥作用的前提。每年雷雨季节前后都应对气象观测场中的防雷装置进行检测,历年的检测报告应存档。在检测过程中,要认真查看设备的接地情况,检查连接是否紧固、接触是否良好、引下线是否锈蚀、接地体附近地面有无异常,必要时应挖开地面抽查地下隐蔽部分锈蚀情况,如果发现问题,及时整改。
(3)从国家层面讲,完善雷电检测体系,建立雷电灾害预警机制,有利于提升防雷工作的主动性,增强防雷效果。
3结语
气象观测场在气象观测中占有非常重要的地位。由于结构和位置独特,气象观测场较容易遭受雷击。通过采取合理的设计和管理措施,雷击是可以避免和预防的。因此,气象观测站一定要重视防雷的设计与管理,确保气象观测工作的正常进行。
参考文献
[1]肖斌. 地面气象观测场的防雷策略[J]. 中国房地产业, 2012(11): 460.
[2]韩秀兰. 气象观测场防雷设计与施工管理中需注意的问题[J]. 管理观察, 2014(24): 105-106.
[3]陈明, 周天雄, 徐杰. 气象观测站的雷电防护[J]. 科技传播, 2011(21): 105.
[4]施亮. 浅析气象观测场防雷中的问题和解决方法[J. 科技创新导报, 2014(32):74.