现代气象防雷设备与技术及其应用探析

许文 ,黄丁诚

摘 要：由于自然生态环境日益恶化，气候变化迅速，自然灾害频繁发生，造成人民生命财产的重大损失。近十年来，我国经常遭受自然灾害的袭击，所带来的损失是无法估计的。根据相关资料显示，雷电是造成最大危害的自然灾害之一，可以在一瞬间摧毁人们的家园。随着科学技术的进步，现代的防雷技术可以有效地降低人类生命和财产的损害，为了做好防雷工作，我们需要从根本上推动现代防雷设备的技术和发展。

关键词：现代气象防雷设备；气象防雷技术；应用策略

1 雷电的原理及危害方式

1.1 直击雷

在大气中，雷云的电压高达几亿伏特，而雷电穿过空气时所形成的雷电和雷鸣就是所谓的“直接雷”。直接雷是最能承载能量的一种，它不但携带了大量的电荷，还带有很强的高温和极强的破坏力，能够在一瞬间将金属融化。如果直接击中电气设备的金属部件或者导线，它所携带的高压电会在金属和导线两侧扩散，产生的高电压和强电流会对周围的电气设备造成巨大的损害。

1.2 感应雷

感应雷是由于雷云的交汇，产生大量的电荷，磁场变化会在一定程度上影响到周围的金属或者导线，从而形成电磁感应和静电感应。这些感应电压可以达到数千伏乃至于数万伏，也可以通过导体以波的形式传递，从而导致电力系统和电气线路的损坏。

2 当前主要防雷技术

2.1 分流

把由户外引至室内的导线通过避雷泄流装置与接地线连接，称为分流技术。在雷暴来临前，避雷泄流装置是不会对电力系统造成任何影响的，因为当雷电击中线路上的时候，它就会产生强烈的电流，通过导线进入到室内。这个时候，避雷泄流装置就会启动，让电流在极短的时间内变得稳定下来，然后再把电流引向地面，保证室内里的电子和电气设备的安全。在进行多级分流时，往往要综合考虑设备的承载能力和实际需求，使残压最小化。故此，选用适当的避雷泄流装置是采用分流技术的关键。

2.2 拦截

所谓的拦截，就是通过一种特殊的方式，将雷电引向地面。为保证拦截技术的顺利实施，必须采用避雷针、避雷网、接闪器等接闪设备。并采取人工措施来控制雷电发生地点，保证人员的生命及相关的仪器设备的安全。为了准确地控制雷电的发生点，需要不断地开发和优化避雷针。目前，用于拦截的最佳后避雷针有两种，一种是采用先导放电的避雷针，另一种是采用抗阻限流技术的避雷针。通过采用电子技术来主动触发上行放电，从而减少放电的电压和电流，达到控制雷电的目的，减少侧击雷发生的可能性。后者可以通过提高阻抗和感抗值，从而减小电流的幅度，减小雷电的电磁效应，从而将电磁脉冲的影响降到最低。

2.3 屏蔽

而屏蔽技术，则是利用金属材质的保护网、保护箱等保护设备，将被保护的对象包裹起来，从而阻断脉冲电磁场空间入侵通道。在气象防雷工程中，选择屏蔽技术时，要注意以下几点：①在现代建筑中，一般采用钢筋作为引下线，具有良好的防护作用。至于机房，不需要额外的金属隔离室，可以设置在楼宇的正中央。若机房设于建筑物的边沿位置，则必须保证设备与窗间保持适当的间距，以减少电磁波的辐射。②在布线时，必须选用屏蔽电缆，如果没有屏蔽层，电缆线则要穿过金属管道，然后再将地线与金属管或屏蔽层相结合，否则将会大大降低防雷屏蔽效果。

2.4 均压

均压技术能有效地避免导线发生闪络的危害，并能有效地阻止产生高电位的反击。如果发生雷电，利用避雷泄流装置的非线性电阻作用，可以使通信、电力系统线路、接地系统之间的瞬间等电位连接。在进行防雷设计时，必须确保各种电气设备和管道间的安全绝缘间距，以防止发生雷电闪击。如果由于周围环境的原因，无法保证这些设备之间的安全距离，则必须将相应的金属设备与接地设备相连接。如果金属设备无法与接地系统相连，则采用的电位平衡器进行连接。当有雷电电流经过时，建筑物内的金属设备会一直处于等电位，从而防止旁侧闪络放电。

2.5 接地

接地技术是防雷施工的基本技术，它的作用是把雷电的雷电释放到地面上。只要保证接地的设计合理，就可以有效地减少引下线的电压，从而减少或减少雷电的发生。在进行防雷接地时，应注意：①为保证防雷效果，避免单独设置接地，必须将保护接地、直流接地、防雷接地等与工用接地网相连。②在相互连接时，应优先采用单点接地方式，然后采用等电位方式。

3 气象防雷技术应用策略分析

3.1 加强对防雷对技术的了解

防雷技术是防止雷电的重要手段，特别是在保障人们的生命财产安全中发挥着重要作用。因此，有关单位应加强对雷电防护的检查。在我国现阶段的气象服务体系中，防雷技术在我国占有举足轻重的位置，特别是在科学技术的发展中，防雷技术也在不断的发展和创新。但在实际应用中，可能会遇到很多问题，如：要不断地改进防雷预报资料的真实性、精确度、防雷设施的更新、防雷技术的革新等。因此，相关部门和工作人员应该加强对防雷对技术的了解，积极吸收先进技术，为气象防雷工作打下良好的基础。

3.2 防雷技术的不断完善

随着国家越来越注重提高气象服务能力，防雷技术不断完善，其中包括三个方面。①要加强气象防雷网体系的建设，加大防雷技术和设备的投入，使其在一定程度上达到科学的防雷系，使其在最短的时间内向用户提供雷电信息。②要坚持创新气象防雷技术，确保防雷技术走向标准化。另外，在防雷工作中，员工对防雷工作有较好的理解和掌握，从而提高工作的质量和工作效率。③目前我国在雷电监测、累计风险评价等技术的发展与完善中，已有了长足的进展，对防范雷电灾害具有重大意义。我国防雷技术的发展，使防雷工作在某种程度上得到了提高。但是，在未来还应采不断完善和创新防雷技术，加强防雷设施。

3.3 加强安全检查

为了提高气象防雷技术的安全性，必须确保现有的各种安全设施能够正常运转。在进行雷电观测时，需要制订相应的防范措施，并采取相应的应急措施，形成比较完善的防范体系。所以，要对现有的安全保障机制进行定期的检查，确保在出现危险时能够有效地发挥作用。主要是对防护设备进行检查，特别是对金属部件、静电部件进行重点检查，发现故障后立即处理。

3.4 避免电流对设备的破坏

高空雷电通常有很强的电压和电流。在接入过程中，由于瞬时电流的增大，会对电子设备产生损害。为防止此类情况发生，应严格依照对电子信息系统的保护措施，在进行设备安装时应严格执行相应的保护措施。特别是当发生严重的雷雨天气时，应加强对电子设备的安全检查，发现问题后及时处理，确保其正常工作。

3.5 增强预警、检测成效

在开展气象防雷工作中，一旦发生突发事件，处置控制的时机相对滞后，气象防雷管控难度大。所以，要减少雷电的负面效应，在雷电发生之前，要正确地避开雷电，不断加强和提高气象预报和预警工作，并对其进行有效的优化，这是发展防雷技术的必然要求。

3.6 完善防雷技术理论

从目前的形势来看，尽管经过几年的发展，我国的防雷设备和防雷系统已经取得了一些重大的成果，但其在防雷理论上仍有不足。因此，在现代气象防雷设备和技术的运用中，必须建立一个与防雷设备相结合的理论体系，并不断地完善其理论工作，坚持正确的指导思想，使其在实际应用中的作用得以充分发挥。

结束语

综上所述，由于电流、高温、电磁辐射、冲击波等物理特性，在雷电的作用下，很容易造成严重的破坏。雷电是指雷电磁脉、雷电侵入体内，导致人员生命和财产的重大损失。近几年，随着科技和经济的快速发展，我国的防雷设备和技术得到了有效、全面的完善，极大地减少了雷电对人民的威胁。

参考文献

[1] 吴生灿.探讨气象观测设备雷电灾害防御关键技术的应用[J].农业灾害研究，2020，10（06）：72-73+76.

[2] 殷国华.气象观测设备雷电灾害防御关键技术的应用价值探析[J].科技世界，2020（17）：31-32.