因?yàn)榈厣蠚庀笥^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(jìn)程，并伴有短時(shí)強(qiáng)雷電、勁風(fēng)和冰雹。

　　其間，襄汾縣主動氣象站的觀測場風(fēng)向桿遭到一次雷電閃擊，并形成主動站數(shù)臺設(shè)備損壞。事后市防雷技術(shù)人員對雷擊現(xiàn)場進(jìn)行了災(zāi)情查詢，并結(jié)合實(shí)踐觀測材料對災(zāi)禍成因進(jìn)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(qiáng)烈的降水進(jìn)程，2013年05月22日08時(shí)至2013年05月23日08時(shí)的降水量超越50mm的站有12個(gè)，降水時(shí)段主要會集在17時(shí)-24時(shí)，進(jìn)程均勻降水量為35.5mm。本次受災(zāi)的主動氣象站降水量為42.8mm，雷暴自18時(shí)10分起，繼續(xù)到20點(diǎn)今后。

　　1.2 多普勒雷達(dá)回涉及衛(wèi)星云圖剖析

　　當(dāng)雷達(dá)回波值在45dBz或以上時(shí)，呈現(xiàn)暴雨、冰雹、勁風(fēng)等強(qiáng)對流氣候的可能性較大。從其時(shí)的雷達(dá)回波圖看，強(qiáng)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(shí)云圖上β中標(biāo)準(zhǔn)特征顯著，對流云團(tuán)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(tuán)迅速發(fā)展東移，是暴雨及閃電等強(qiáng)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(diǎn)開端降水，19點(diǎn)31分觀測員目睹到一次強(qiáng)閃電擊中觀測場風(fēng)向桿，隨即呈現(xiàn)主動站主機(jī)關(guān)機(jī)。隨機(jī)將事故報(bào)告市局。

　　經(jīng)查看，觀測場的風(fēng)向風(fēng)速傳感器、雨量采集器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接盒，測報(bào)值勤室內(nèi)的數(shù)據(jù)采集器、主動站電腦主機(jī)、打印機(jī)被雷擊擊壞。風(fēng)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(jī)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(fēng)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(shè)有高出桿體頂端約1米的接閃短針，接閃針的引下線及風(fēng)向風(fēng)速傳感器數(shù)據(jù)線一同經(jīng)風(fēng)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(fēng)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(jìn)辦公樓測報(bào)值勤室的數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器與主動站計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等設(shè)備相銜接。

　　數(shù)據(jù)線兩頭未裝置電涌維護(hù)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(shè)備均未做等電位銜接。

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

　　接地電阻的丈量，經(jīng)實(shí)測，接閃器引下線接地電阻1.2Ω，風(fēng)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(hù)器接地電阻2.0Ω，值勤室內(nèi)電源維護(hù)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(zāi)禍的主要原因，表現(xiàn)在：

　　金屬風(fēng)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(fēng)向桿接閃針引下線與信號線均敷設(shè)在風(fēng)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(shí)，因?yàn)殚W電感應(yīng)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(qiáng)壯的瞬變電磁場，使得接近的數(shù)據(jù)線上感應(yīng)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(hù)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(shè)備損壞。

　　3 防雷設(shè)備整改建議

　　(1)接閃針的引下線宜敷設(shè)在風(fēng)向桿外部并接地，風(fēng)向桿應(yīng)裝置接地裝置。這樣因?yàn)殇摴艿钠帘涡Ч?，可使風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)線得到必定的屏蔽維護(hù)，防止閃電感應(yīng)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(yīng)做穿鋼管或穿金屬線槽，并在兩頭牢靠接地。

　　(3)在各個(gè)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(hù)器。

　　(4)完善配電線路的防閃電感應(yīng)辦法，嚴(yán)厲按照第二類防雷建筑物的防雷要求裝置多過電壓維護(hù)裝置，并注意電涌維護(hù)器在能量上的合作，做好值勤室內(nèi)的電氣設(shè)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(jì)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(zāi)禍的重要辦法。要應(yīng)按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》要求斷定建筑物防雷類別，再挑選恰當(dāng)?shù)姆览自O(shè)計(jì)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(hù)器。

　　本次雷電災(zāi)禍?zhǔn)且驗(yàn)橛^測場風(fēng)向桿防雷辦法不妥罷了引起的。在實(shí)踐設(shè)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(fēng)向桿防雷辦法都選用相似做法，此文可以對預(yù)防此類事情發(fā)作起到學(xué)習(xí)效果。

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