大気総合観測システム建設プロジェクトの実施に伴い、自動気象ステーションは地上大気探査の重要な構成部門として、精密化予報、気象決定サービスを展開する気象情報源となっている。動測候所建設の地理環境は広々とした突起を呈することが多く、雷防止設置及び自身の雷防止設置はいずれも脆弱であり、雷を直撃したり誘導したりすると、必ず一定の破壊や損失をもたらす。本文は防雷の角度から浅く、気象ステーションの自動観測設備が落雷を受けた原因と関連する防護方法を分析することを目的とする。

引用：

雷災害は避けられない自然災害であり、人類が生きている地球上では刻々と雷活動が発生している。そのため、その発生・発展の法則を把握し、必要な予防手段を講じることが必要である。雷は情報通信システムに対する脅威が大きく、通信システムに作用し、損傷を与えるのは一般的に2つの形式がある。1つは誘導雷による機器の損傷、2つは金属導線やコネクタを介して機器に直接作用して機器の損傷をもたらす。通信機器の損傷のうち30%が雷によるものであるという統計がある。そのため、自動ステーションのために専門的で全面的な雷防護施設を設置することは非常に重要な仕事になっている。

一、自動気象ステーションの雷災害の特徴分析

1、雷過電圧の強度

資料の統計によると、低圧送電線上の雷過電圧は6 kV以下で、電流は3 kA〜10 kAである。通信回線上の誘導雷過電圧は約5 kV、電流は数百アンペアである。1971年の米国研究報告書［AD 722675］によると、電子計算機は雷閃光時の磁気誘導強度が7×10−8 Tに達すると誤動作し、2.4×10−6 Tに達すると永jiu性損傷が発生する。この2つの数字は、860 mと83 mに100 kAの雷電流が人の大地に流れていることに相当する。

落雷地面への電磁効果による電子管設備システムの危険性がある半径は約400 m～800 m、対トランジスタデバイスは800 m〜1？200 m、対マイクロエレクトロニクス機器は2？000 m以上。例えば、自動気象ステーションの各電子機器が落雷点から10 m〜100 mの間にある場合、落雷電源線による磁気強度は0.6−2×10−5 Tであり、落雷通信線による磁気強度は約107〜106 Tの数オーダーである。前者はマイクロエレクトロニクス機器を誤差や損傷させるのに十分であり、後者は機器を誤動作させる可能性もあり、それによって自動気象ステーションの雷電磁パルスに対する抵抗力が悪いことを説明するため、自動気象ステーションに対して雷防護措置をとる必要がある。

2、雷侵入経路の分析

①雷を直撃する。直撃雷が自動測候所の設備に直撃し、気象設備の一部またはすべての回路が破損した。自動測候所には避雷装置が設置されているため、このようなことはめったにありません。汕頭市と所轄地区の自動気象ステーションを調査したところ、いずれもこのような落雷事故は発生していない。

②高電圧パルス。雷からの静電誘導と電磁誘導の高電圧パルスは、各種ケーブルに数千ボルトから数十キロボルトの高電圧を感知する。このような状況が発生すると、一般的に各センサーに影響を与えます。その中で、風向センサは自動測候所の位置がzuiの高い計器であり、かつ大量の半導体部品が集合しているため、落雷故障の中では*、③落雷による電位の上昇。雷雷撃点を直撃する付近で地位の上昇を引き起こし、高電位は設備の接地線を通じて回路に導入され、回路部品の損傷をもたらした、

④交流電源回路の侵入。自動測候所の電源は低圧送電線によって供給され、電力線が落雷に遭った場合、送電線に沿って進行波で設備内に導入され、故障したり破損したりする。落雷による高圧送電線を直撃した場合、発生した過電圧は変圧器を介して2次に結合され、低圧線に雷過電圧が発生するとともに、雷の静電誘導と電磁誘導が低圧送電線に過電圧を誘起することも設備に損害を与える可能性がある。電源パネルと交流電力が接続されているため、汕頭市および管轄地域の自動気象所の落雷事故の統計では、電源パネルは故障する確率が多い設備である。南オーストラリア県*の観測場内で2カ月連続で発生した2回の強い落雷で、採集器の中の電源板も破壊された。

二、自動気象ステーションの雷防止技術の応用

1、防雷接地

防雷接地は防雷技術の最も重要な技術一環であり、直接雷を放つにしても誘導雷を防ぐにしても、最終的には雷電流を大地に導入しなければならないことから、防雷工事が確実に安定するには、安定して信頼できる接地装置を設置しなければならないことがわかる。自動ステーションの接地は単点式接地を採用し、地網の接地方法を共用しなければならず、接地抵抗値は≦4Ωである。作業接地と保護接地の両方に地表網を導入し、引下線からの距離を5 m以上に保ち、地表網全体が地表網に接続されるようにしなければならない。

2、外部防雷

規範的な要求によると、自動気象ステーションは基本的に広々とした場所に設置されており、雷の襲撃を受けやすく、自動ステーションの外部雷防護が行われているかどうかは自動ステーションの運行の安全に直接関係している。直撃防止雷閃光器は金属部材、避雷帯、避雷針及び避雷網などから構成される。プランタン地域の太陽電池と採集器は単独の避雷針で防護しなければならない。誰かが警備しているステーションでは、当直室がある建物に雷を防ぐ必要があります。観測場と採集器、通信回線、センサー、その他の屋外機器は避雷針を風柱に仮定し、その保護範囲を計算することができ、しかもこの範囲は厳格に防雷技術規範の要求に合致しなければならない。特に注意しなければならないのは、風棒自体が金属質であり、雷の下りに適した放出通路であることだ。屋外に架設された地表網の設計と架設が不合理であると、落雷を受けた場合に観測設備が全壊する恐れがある。そのため、雷を地下にスムーズに導入するためには、雷防止装置が正しく設置されていることを確保しなければならない。

3、内部防雷

この分野での雷防護は誘導雷の防護を考慮するだけでなく、誘導雷は線路に沿って電力使用設備に電圧過負荷を与え、情報信号と電源線路を通じて設備に伝播し、落雷損失をもたらすためである。

3.1雷感知サージ防護。

電子機器や情報機器が落雷を受けた後に受ける損失の多くは、雷によるサージ電圧によるものです。これらのサージは電子部品の内部に入り、チップ、インタフェース、または回線の損傷を引き起こす。そのため、信号地雷防止装置を信号線の間に設置し、多段保護措置を採用すべきである。異なるレベルの過渡地帯にモデルが一致する信号地雷防止器を組み立てる。自動局ネットワーク回線にも避雷装置を設置すべきであり、特に収集器、ルータ、信号伝送システムなどには相応の雷防護装置を設置しなければならない。コンピュータネットワーク通信は一般的にブロードバンド（ADSL）でインターネットにアクセスし、データを転送する方式を採用している。異なる要求に応じて対応する信号避雷器を設置し、少なくとも二次保護を行い、コンピュータ情報システム関連機器の接地処理を行う。

3.2電源システムの雷防止保護。

現在、プランタン店の気象機器の電源システムは一般的にTN-SまたはTN-C-Sシステムの電力供給方式を採用しており、多段階の雷防止保護を行い、雷の侵入による配電システムおよび関連機器の損傷を防止しなければならない。レベル1では、電源の総入線に40 kA以上の電源SPDを1つ取り付けます。レベル2では、機械室の配電入線からUPSまでの間に20 kAの電源SPDを1つ取り付けます。レベル3では、コレクタの先端に10 kAの電源SPDを1つ取り付け、各コンピュータの電源とUPSの間にソケット避雷器を取り付ける。

三、気象地雷防止技術の仕事の発展見通しの分析

1、気象防雷技術は予測警報の発展方向に前進する

気象防雷を行う過程では、事中も事後制御も、発生しようとする雷の襲撃を事前に合理的に回避するには及ばないため、気象防雷は事前予測が非常に重要な技術として、今後の発展において雷警報の技術及び事前警報予測の技術の向上は必然的な傾向である。

2、気象防雷技術の持続的な改革革新

気象防雷技術の仕事は既存の成果に限らず、これまでの不足点も参考にしなければならず、歴史を参考にしてこそより良い前進ができ、歴史は鏡であり、前期の同じ過ちを犯すことを避けることができる。既存の限界を打破してこそ、気象防雷技術の発展をよりよく推進することができる。気象業界が全体的な計画を実施し、階層的に実施し、上下協同の道路上で、縦からも横からも、信頼度の高い統一と流通を確保することができ、また各方面の資源を協調することができ、高度な協力と作業効率を真に実現し、重複作業による浪費現象が発生しないようにする。

四、おわりに

気象災害が頻発する現代社会において、雷災害の発生が多い個別地域に対して、どのように気象防雷技術の仕事を着実に推進するかは、人民の生命と財産の安全を保証する重要な課題である。私たちは気象防雷技術の仕事を十分に重視する前提の下で、気象防雷技術の仕事の要点を把握し、投入を増大し、防雷の仕事が科学的に合理的に行われることを保証し、社会的利益を目的として、気象防雷ひいては気象仕事全体のサービス経済を成長させ、発展を推進しなければならない。気象防雷技術の仕事に十分な役割と機能を発揮させることができるようにする。