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自动气象站遭雷击的原因及雷电的危害入侵方式 2019年01月22日


雷电是大气现象当中的其中一种,每次雷闪能够释放出数百兆焦耳的能量。其强大的电流能让放电通道中的瞬时温度升高到6000—10000摄氏度,产生的热效应、电效应和机械效应具有严重的破坏性。根据资料显示,世界上很多国家和地区每年都会发生多起雷击灾害事故。并且由于雷电具有突发性、快避陛的特点,让人避之不及。有数据统计,2007年我国雷电灾害共发生19902起,其中死亡人数是678人,受伤人数是768人,雷电造成的经济损失达到10亿元人民币。雷电对自动气象站带来的危害具有破坏性,雷电可造成气象站的传感器、采集器和主控?;钠苹?。雷击电磁脉冲可通过电源线路和通信线路入侵自动气象站,这种入侵造成破坏的概率很大。通常情况下,自动气象站都是建立在空旷的地方,传输线从传感器到采集器再到计算机有一段距离加上数据传输线和电源及接地线等都在相同的电磁环境中,相互之间有影响,数据传输线难以做到电磁屏蔽。这就导致雷电通过磁场、电场和电阻耦合以传导或者辐射的方式破坏自动气象站。


雷电对自动气象站的入侵方式主要是传导耦合和辐射耦合这两种方式。一种是通过供 电线路的入侵,雷雨天气时,雷电首先会电击到建筑物,然后电流会随着建筑物传导给地面,再通过电路中的零线、?;さ叵吆筒枷咧械慕拥叵?,以脉冲的形式侵入室内,造成电器设备的损坏。另一种是通过通信线路入侵,当建筑物遭到雷击后,一些处于户外的例如传感器、采集器等设备很容易受到损坏。


根据有关资料和现场实地勘察,自动气象站的建设场地主要分为两大类:

一类是建设在原气象观测场,另一类是根据气象数据监测的需要,建设在非气象观测场的其他场所,这类大为单要素自动气象站,有少部分为多要素自动气象站。对于建设在原气象观测场的自动气象站,其防雷接地系统主要是在原气象观测场防雷系统的基础上改建而成。由于以前的人工观测场大多为机械制式的设备,耐压能力较强,因此,雷击表现不是很严重。而自动气象站大多由集成度较高的电子弱电设备组成,且处理及传输设备均为电子弱电设备,其耐压能力相对较弱。在建设自动气象站时,由于对风杆的直击雷防护、等电位连接 以及屏蔽措施考虑不周全,导致雷暴时自动气象站很容易损坏,严重影响自动气象站的正常运行。而对于在非气象观测场的自动气象站,由于观测需要,大多建设在建筑物的屋顶或野外,其防雷措施一般仅安装一只避雷针,基本上缺乏雷击电磁脉冲的防护措施,一旦自动气象站遭受雷击就很容易损坏 。


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