气象信息系统雷电防御现状及改善对策

气象信息系统雷电防御现状及改善对策

蒋梅玉

（辽宁华云检测有限公司辽宁本溪117000）

摘要：随着社会的不断发展，科学技术的快速提升，我国已经快速步入电子时代。从而使得气象信息系统雷电防护设备也得到相关改善，这方面的防护水平也逐渐提升。只是气象信息系统雷电防护引入的先进电子设备基本上都具有高集成度与敏感度，并且工作电压相对不高。所以也就要求做出与之对应的雷电防护措施以此确保信息系统能够健康有序运行。

关键词：信息系统；雷电防护；存在问题；应对策略

随着各气象局电子信息系统规模的不断扩大，一旦遭受到雷电的袭击，将会导致整个电子信息系统的中断，进而出现严重的经济损失。对此，气象局必须采取积极有效的雷电防护措施，保护气象局内电子信息系统的安全。

1现阶段气象信息系统雷电防护工作遇到的情况

1.1观测场地

根据《地面气象观测规范》里面已经存在的相关条例，地面气象观测场地大多数情况下都是能够对周围一定范围里面的气候特征进行反映的区域，也就要求四周地势环境平坦而空旷，同时还能够代表周围地形。此外，观测区域附近地带应该保证不出现相对较高的建筑物，亦或者是较高的种植高杆植物。若是出现超出规定高度的物体，会造成观测视线受阻。观测场地的地形特征，会影响其被雷击侵害的概率。因此，务必选择符合要求的观测场地。

1.2设施落后

我国气象局根据气象观测要求完成设计和施工，只是气象信息系统方面的雷电防护规范因在建设初期具有一定的局限性。又随着气象环境不断产生变化，雷电防护设施慢慢开始老化等多层因素的影响下，气象台站场室雷电防护工作也开始下降，甚至于不少气象站使用的仪器与设备更是由于雷击事故而受到严重损坏。

1.3防雷工程施工不到位

就我国气象信息系统运行情况分析，较为常见的主要问题就是基本防雷工程施工不到位。比方说室内未安装SPD，亦或是SPD的安装不到位，风传感器和风塔避雷针、引下线等安装没有达到这方面规范的要求。还有观测场地的值班室电位连接不达标准要求。此外，还有某些站台未设置独立避雷针等众多情况。

2气象信息系统雷电防护常见问题的应对策略

2.1天线系统的雷电防护策略

一般而言，天线系统的安装位置是在屋面或者在屋顶，同时连接屋面的雷电防护基地装置，连接点最低有两处。如果因为多种因素需要把天线延伸到避雷带与避雷针的保护范围以外，那么应该设置独立的避雷针，还应该确保天线避雷连接装置间连接的可靠性。若是需把天线引至户内，那么应该根据情况装置天馈SPD设备，以此才能更好的防止雷电损害。

2.2缆、线等防雷策略

由于电子信息系统安装的条件，通常存在大量的电缆以及各种金属管进出气象站建筑物，这些缆线以及金属管十分容易遭受电击，因而需要在连接电器设备的接地装置外壳上装上电缆钢管套和金属外皮。若使用的是架空线路电缆，则需要将天馈SPD装设在转换部位。在实际工作中，30%左右的雷击事故都是由于埋地线缆遭到了雷击而出现的，即便和现代建筑物距离很远的线缆受到雷击，雷电的电流同样会沿着线缆，进入设施内部，进而对气象信息系统造成损坏。对此，可以使用线缆串岗管理埋地敷设以及屏蔽层线缆来对该种现象进行避免。同时要注意在使用钢管中要保证电气的连通，避免出现电磁感应以及电磁干扰等情况。以上主要是对雷电电流的肌肤效应以及金属管的屏蔽作用实现了利用，有效保护了电子信息的传输线缆系统，保证雷电不会对传输线缆的正常运行造成直接性的干扰。若在实际操作中，很难将所有的线缆都套上金属管，则可以在线缆的终端设备前以及进入的前端套上金属管，并且实行埋地引入。埋地的长度至少为15米，在进入建筑前线缆的钢管以及金属外皮和防雷接地装置之间必须要保证建立良好的连接。此外，超过70%的电机、电子信息系统和设备的损坏主要是由于雷电干扰入侵了供电线路。对此，需要采取多级防护措施，对电源系统实行保护。保护的设备有电涌保护器，要想通过设备电压的耐受值、雷电电磁环境、系统重要性和建筑规模等为依据，确定电泳的防护形势和等级。

2.3弱电系统雷电防护策略

在气象信息系统中，应该多方面考虑弱电与强电等，着眼于整体，兼顾局部。实施可行性较高策略与采用相关技术解决雷电电压易于进通道的问题。比方说，均压接地网络、屏蔽网络之类的。而且，信号传输系统以及电源系统等也很有可能受到雷电过电压的袭击。因此对于弱电系统雷电防护在保障经济性、安全性的情况下，还要做到各层防护与综合考虑。采取添加避雷针装置的办法实现对雷击过电压的堵截，健全均压网络等。

2.4传输网络的雷电防护策略

传输网络方面的雷电防护工作重心在电子设备的保护上，让其不受雷电电磁脉冲侵袭作依据进行设定。如果与电子设备连接的各种导线受雷电能量作用，很有可能出现感应过电压与雷电波。从而对天馈线、配电设备等造成不利影响，导致电气期间受到严重损坏与失误。针对这种情况，也就可以通过SPD设备的安装，避免对传输网络的影响。关于建筑物、设备等的屏蔽，使用穿金属管敷设办法实行对信号传输线缆与电源线缆的敷设，以此弱化感应效应。

2.5设备等电位连接

等电位连接是将建筑物中的相关设备装置与导体连接，缩小其间存在的电位差。总等电位连接是将建筑物中导电的部分集中于进线配电箱处的接地母线上；局部等电位连接是在建筑物内部再做等电位连接，将总等电位连接传导危险性有效消除，促使预期接触电压降低；辅助等电位连接容易出现电位差，其可与可导电部分直接连接，有效降低故障接触电压。民航气象信息系统等电位连接要注重地网与相关设备连接，机房及电子设备集中处要敷设相应的等电位连接网，再将其与建筑物的结构主体有效连接。

2.6信号电涌保护器

装设信号SPD为信息系统防雷的关键，其主要目的就是把线路中感应到的过电压快速抑制，确保其于可控制的范围之内，确保信息系统设备不会被损坏。通常信号SPD是以不同线路传输参数、线路设备限制电压要求设计的，线路传输参数不同，则线路匹配信号SPD亦是不同的。往往民航气象站的周围环境非常空旷，但其感应设备诸多，极易被雷击，这时要严格以规范要求展开雷电防护，民航气象站中的计算机和交换机、交换机及路由器间、计算机及交换机中要装设浪涌保护器，但同时要做好等电位连接及接地。串口的隔离器要换为有着接地功能的串口浪涌保护器，以此隔断采集器与计算机间的雷击电磁脉冲，并将其同时泄放。

3结束语

气象信息系统雷电防护属于比较繁杂的一项工作，其防护水平直接影响到为社会的服务质量，还会造成严重的经济损失。但是当前我国各气象信息系统雷电防护工作中逐渐出现了一系列问题，无论是信号线路屏蔽措施不达规定标准，还是电源保护器安装不合格等，都会对气象信息系统的正常运行造成影响。因此，为了更好的实现对气象信息系统的雷电防护工作，改善防护工作遭遇的困境，必须做出相应的解决方案，以此保障气象信息系统雷电防护工作质量水平。

参考文献

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