因為地上氣象觀測場對環(huán)境條件的要求，許多主動氣象臺站坐落戶外、空闊地帶，隨之帶來的是氣象站建筑物遭受雷擊的可能性添加[1]。

　　2013年5月22日-23日，受冷空氣和西南暖濕氣流的一同影響，山西省臨汾市大規(guī)模呈現(xiàn)了中到大雨，局部暴雨的氣候進程，并伴有短時強雷電、勁風和冰雹。

　　其間，襄汾縣主動氣象站的觀測場風向桿遭到一次雷電閃擊，并形成主動站數(shù)臺設備損壞。事后市防雷技術(shù)人員對雷擊現(xiàn)場進行了災情查詢，并結(jié)合實踐觀測材料對災禍成因進行了歸納剖析[2,3]。

　　1 氣候布景與觀測剖析

　　1.1 氣候布景

　　受冷空氣和西南暖濕氣流的一同影響，臨汾市所轄區(qū)域均呈現(xiàn)了較為強烈的降水進程，2013年05月22日08時至2013年05月23日08時的降水量超越50mm的站有12個，降水時段主要會集在17時-24時，進程均勻降水量為35.5mm。本次受災的主動氣象站降水量為42.8mm，雷暴自18時10分起，繼續(xù)到20點今后。

　　1.2 多普勒雷達回涉及衛(wèi)星云圖剖析

　　當雷達回波值在45dBz或以上時，呈現(xiàn)暴雨、冰雹、勁風等強對流氣候的可能性較大。從其時的雷達回波圖看，強回波區(qū)域規(guī)模較大，由臨汾西部區(qū)域逐漸移動到南部區(qū)域。其時云圖上β中標準特征顯著，對流云團要在低渦切變線西側(cè)構(gòu)成，跟著低渦切變線東北移，對流云團迅速發(fā)展東移，是暴雨及閃電等強對流氣候構(gòu)成的直接影響系統(tǒng)。

　　2 現(xiàn)場勘測與成因剖析

　　2.1 現(xiàn)場勘測狀況

　　據(jù)觀測員講述，該站5月22日17點開端降水，19點31分觀測員目睹到一次強閃電擊中觀測場風向桿，隨即呈現(xiàn)主動站主機關(guān)機。隨機將事故報告市局。

　　經(jīng)查看，觀測場的風向風速傳感器、雨量采集器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接盒，測報值勤室內(nèi)的數(shù)據(jù)采集器、主動站電腦主機、打印機被雷擊擊壞。風向桿接閃針頂端可見被電擊燒蝕的痕跡,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接盒及電腦主機的電路板均有大片燒焦的痕跡。

　　現(xiàn)場勘測發(fā)現(xiàn)，該主動站建于城郊空闊地帶，四周開闊平整。觀測場周圍均為麥田，無任何建筑物，高約8米的辦公樓坐落觀測場西側(cè)，距觀測場20米左右。觀測場地上較周邊農(nóng)田高出10余米，較辦公樓地上高出4米左右。明顯觀測場和辦公樓距屬于孤立建筑物，很易遭受雷擊。

　　風向桿坐落觀測場內(nèi)部，為鋼管材料制作，高10米，其頂部裝設有高出桿體頂端約1米的接閃短針，接閃針的引下線及風向風速傳感器數(shù)據(jù)線一同經(jīng)風向桿的鋼管內(nèi)部引下，引下線為φ10mm 2BVR銅線，引下線裝置長度較長，風向桿未接地。

　　數(shù)據(jù)線無屏蔽辦法，與接閃針引下線沒有安全間隔。數(shù)據(jù)線經(jīng)地下電纜溝、觀測場數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接盒、引進辦公樓測報值勤室的數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器與主動站計算機、打印機等設備相銜接。

　　數(shù)據(jù)線兩頭未裝置電涌維護器，電纜溝中所有數(shù)據(jù)線、電纜均無屏蔽辦法。值勤室所有電氣設備均未做等電位銜接。

　　辦公樓供電電源經(jīng)架空線路進入一樓總配電箱，此處裝置有一個電涌維護器(大繼續(xù)工作電壓Uc=385V，標稱放電電流In=40kA(8/20μs)，電壓維護水平Up≤2.4kV)，值勤室內(nèi)未對電源線路進行多防過電壓維護。

　　接地電阻的丈量，經(jīng)實測，接閃器引下線接地電阻1.2Ω，風向桿本體接地電阻300Ω，外轉(zhuǎn)接線盒接地電阻1.4Ω，辦公樓接閃帶接地電阻2.4Ω，電涌維護器接地電阻2.0Ω，值勤室內(nèi)電源維護接地電阻2.0Ω。

　　經(jīng)過剖析，結(jié)合對現(xiàn)場勘測、地理環(huán)境因素、氣象材料記錄等狀況，防雷辦法不合理是形本錢次雷擊災禍的主要原因，表現(xiàn)在：

　　金屬風向桿未裝置接地裝置，失去了對鋼管內(nèi)部線路的屏蔽效果;

　　風向桿接閃針引下線與信號線均敷設在風向桿內(nèi)部，間隔很近，雷電流經(jīng)過接閃針及其引下線泄入大地時，因為閃電感應的效果，流經(jīng)引下線的雷電流的迅速變化在其周圍會產(chǎn)生強壯的瞬變電磁場，使得接近的數(shù)據(jù)線上感應出很高的瞬態(tài)過電壓和過電流;

　　數(shù)據(jù)線在電纜溝中沒有任何屏蔽辦法，數(shù)據(jù)線兩頭也沒有裝置過電壓維護裝置，因而該瞬態(tài)波即經(jīng)過數(shù)據(jù)線路竄入下線路，致使與此線路銜接的后設備損壞。

　　3 防雷設備整改建議

　　(1)接閃針的引下線宜敷設在風向桿外部并接地，風向桿應裝置接地裝置。這樣因為鋼管的屏蔽效果，可使風向風速數(shù)據(jù)線得到必定的屏蔽維護，防止閃電感應對數(shù)據(jù)線的影響。

　　(2)觀測場到值勤室之間的數(shù)據(jù)電纜均應做穿鋼管或穿金屬線槽，并在兩頭牢靠接地。

　　(3)在各個傳感器的線路兩頭裝置類型匹配、性能牢靠的信號用過電壓維護器。

　　(4)完善配電線路的防閃電感應辦法，嚴厲按照第二類防雷建筑物的防雷要求裝置多過電壓維護裝置，并注意電涌維護器在能量上的合作，做好值勤室內(nèi)的電氣設備的等電位銜接。

　　4 定論

　　由此可見，坐落空闊、戶外的主動氣象站，年估計雷擊次數(shù)較高，遭受雷擊的概率較大，裝置合理完善的防雷裝置是防止遭受雷擊災禍的重要辦法。要應按照《建筑物防雷設計規(guī)范》要求斷定建筑物防雷類別，再挑選恰當?shù)姆览自O計方案，做好觀測場及值勤室內(nèi)儀器的等電位銜接及接地、合理布線、線纜屏蔽，挑選能量匹配的浪涌維護器。

　　本次雷電災禍是因為觀測場風向桿防雷辦法不妥罷了引起的。在實踐設備裝置中，許多主動氣象站觀測場出于本錢節(jié)約的考慮，風向桿防雷辦法都選用相似做法，此文可以對預防此類事情發(fā)作起到學習效果。

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