现代气象防雷设备与技术探讨

关键词：雷电灾害

雷电因其强大的电流、炙热的高温、强烈的电磁辐射以及猛烈地冲击波等物理效应而能够在瞬间产生巨大的破坏作用, 造成雷电灾害[1]。雷电灾害在广义上, 是指雷击或者雷电磁脉冲入侵和影响所造成的人员伤亡或财产损失。近年来, 伴随着经济和科技的快速发展我国气象防雷技术也得到了较为完善的发展, 很大程度上避免了大量的人员伤亡和经济损失[2]。

1 现代气象防雷

气象防雷主要有3个基本组成部分:直击雷防护、接地和防护雷感应。

1.1 直击雷防护

直击雷防护就是指利用直击雷在现场进行观察, 然后对现场的金属设备以及一些传输的数据线路进行观测。目前, 直击雷防护最有效的方法是安装避雷针。这种方法施工简单且成本很低, 主要利用了3种避雷装置, 布置的原理是当雷电发生时, 有接闪器接闪雷电流, 通过引下线把雷电流份泄到接地体, 接地体再泄放给大地, 从而起到雷电防护的效果。

首先, 可以在气象观测场地之外安装相对独立的避雷针。利用滚球法计算恰当的避雷针高度, 对于两个避雷系统的相对距离可以在实施的过程中严格按照国家的有关标准来确定, 保证避雷针防护的有效性。其次, 在观测场地设置被限制的地区可以在风向风速检测设备的支架上直接安装避雷针。归根到底, 对直击雷的防护离不开对现场实际情况的把握, 即对避雷针引下线与数据线以及金属设备进行观测, 评估其是否能承受雷击, 规避安全隐患。

1.2 接地

共用接地是防雷的基本组成部分。在观测现场, 除了对金属设备检测之外, 还需要对一些有可能出现金属设备的地区进行接地处理, 保证共用地方的可靠性和安全性。对于性质不同的接地线和信号线缆, 应该分开铺设。在工作过程中, 进行每一项检查时应清楚电流方向。同时, 考虑电容和电感对线路的影响, 按照安装地的具体情况进行合理布局。

1.3 防护雷感应

防护雷感应就是指当遭遇雷电天气时, 可以接收相关信号, 确保感应雷完好无损。受到雷击的主要方式有:一是雷电电磁感应, 二是雷电波侵入。雷电通过与设备的电源线路或者信号线路之间产生融合导致雷击。因此, 在电源线路防护过程中, 在低压的配电系统配备多级SPD防护系统, 能够方式雷电瞬间所带来的损坏。一般来说, 可以在配电系统电流输入端口处配备一级电源的SPD系统, 在办公楼层在配备二级系统, 在UPS端口处配备三级系统, 这样就能有效地保障防雷工作的进行。在对信号线路进行保护时, 也可以通过在防雷区安装SPD系统来进行防护。

2 防护雷风险控制

防雷技术风险控制, 主要做到以下几点。第一, 对于易燃易爆物品集中或静电、金属设备较多的区域, 应加大检查力度, 提前做好防护工作。与此同时, 要制定应急预案, 保证在灾害发生时能够迅速有效地进行处理。第二, 工作人员规范操作, 严格遵守规章制度和操作流程, 规避风险。对于保障安全的防护措施, 要做到定期的检修和维护, 如果发现问题应及时处理。第三, 采用先进的科学技术进行防雷预防工作。第四, 利用信息技术对雷电灾害进行科学评估, 包括雷击事件发生概率及危害程度, 并在评估基础上制定预防措施。

3 防雷技术研究

对于防雷技术研究首先需要有准确的定位。气象防雷工作对于保护人民的生命财产安全具有重要意义。目前, 我国的防雷技术研究已经取得了很大成就, 但仍存在许多问题, 如预测信息缺失或失真。因此, 需要加强对防雷技术的研究, 提高预测的准确性和及时性, 加大防雷技术的科学性与实用性。

3.1 加大防雷技术网络建设投入

建立合理的社会管理网络, 能够保证在相关部门、气象防雷预测工作人员以及气象联络工作人员三者之间形成紧密联系的网络, 在雷击灾害发生时, 三方可以迅速启动应急机制进行事故处理。

3.2 规范防雷技术

规范防雷技术能够保证防雷工作在制度化、具体化的条件下有序进行。同时, 这一措施的实施能够规范工作人员的行为, 提高工作人员的责任心, 确保工作质量与工作效率。

3.3 加大监测预警投入

为保证信息的准确性与高度性, 需要不断地加大气象雷电预警技术的研究。例如, 对雷电进行数据监测、对雷击进行风险评估、对防雷装置进行预期测试等。

3.4 加大对工作人员培养

气象防雷技术工作的主体是工作人员, 因此, 培养高专业技能、高素质的工作人员是推动气象防雷工作有效开展的保障。气象局可以定期对工作人员进行培训, 并对工作人员进行考核, 提高团队整体素质。

4 现代气象防雷技术的发展前景

随着气象服务知识突飞猛进的反战, 现代气象防雷技术逐渐向着科学化、规范化发展。而未来的发展方向主要有2个方面:首先是朝着技术发展以及预测预警的方向前进, 因为事中和事后控制都不如事前预测;其次是做好事前总结和借鉴以往不足, 并在科学的理论下进行改革创新。

4.1 加强预测和预警机制

对雷电灾害进行预测, 规避风险是缓解雷电带来的危害的重要手段。因此, 在气象防雷技术中, 应不断加强预测与预警工作, 防患于未然。

4.2 创新改革

改革创新才能有新的突破。因此针对现代气象防雷出现的问题, 应借鉴以往成功的经验, 结合不足之处进行持续的改革创新, 对于反复出现的问题要着重采取措施解决。对于气象企业来说应通过实施总体上的规划、上下有机协调、分层实施等措施来确保信息的准确高度性和资源的协调性。

5 结语

对于频繁遭受雷电袭击的地区来说, 稳步推动气象防雷工作的开展是保证人民生命安全、减少经济损失的重要手段。随着经济社会的迅速发展和科学技术的全面覆盖, 针对防雷电灾害的技术探讨应不断向科学化、规范化发展。气象管理部门应制定行之有效的管理制度, 研究人员应不断加强自身技术素质和思想素质, 改革创新, 完善预测和预警机制, 使气象防雷技术工作能够充分发挥其应有的作用和功能。

摘要：长期以来, 雷电灾害给人类带来了巨大的人员伤亡和经济损失。1987年, 美国国家航天局在卡纳维拉角的基地, 在利用半人马座火箭发射海军通信卫星时被雷击中, 导致星箭俱毁, 损失高达1.7亿美元。同时, 据不完全统计, 每年有上千人在雷击中丧生。可见有效地避免雷电干扰, 在现代社会尤为重要。本文将针对现代气象防雷设备与技术进行探讨和分析。

关键词：气象防雷设备,防雷技术,预警预测