自動氣象站的防雷與接地技術(shù)
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1．2 主要接地標(biāo)準(zhǔn)
由于雷電浪涌電流較大，頻譜較寬且持續(xù)時間短，避雷系統(tǒng)的接地電阻要求應(yīng)足夠小，工頻接地電阻應(yīng)≤4 Ω。為增大地表層的泄放面積，可采用埋設(shè)有一定間隔(3～5 m)的多根接地體，且相互焊接。接地體宜采用熱鍍鋅鋼材，其規(guī)格要求如下：鋼管φ50 mm；壁厚≥3．5 mm；角鋼≥50mm×50mm×5mm；扁鋼≥40mmm×4mm。
2 接閃裝置和引下線
自動氣象站觀測場內(nèi)的所有觀測設(shè)備均在直擊雷范圍，必須用避雷針進(jìn)行保護(hù)，可利用風(fēng)桿或風(fēng)塔作為避雷針的引下線或使用獨立引下線。
對于防直擊雷，一般主要采用避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等傳統(tǒng)避雷裝置，只要設(shè)計規(guī)范，安裝合理，這些避雷設(shè)施便能對直擊雷進(jìn)行有效的防御，這種方法經(jīng)濟(jì)、簡單。但要注意，由于避雷針、帶接觸雷擊的強(qiáng)度較大、范圍較廣，首先要確保其具有良好的電流泄放通道。
避雷針應(yīng)選用直徑≥16mm的圓鋼，針尖應(yīng)沾銅。其長度宜在1 200～1 500 mm，避雷針的引下線可利用風(fēng)桿或風(fēng)塔入地，也可采用獨立引下線。若使用獨立引下線，為增大引下線的集膚效應(yīng)，宜采用截面積≥50 mm2的多股銅線。使用風(fēng)桿做引下線的拉線應(yīng)通過絕緣等級為35 kV(1．2／50μs)以上的絕緣子與風(fēng)桿絕緣。觀測場內(nèi)金屬圍欄，百葉箱支架、雨量器、蒸發(fā)、自動氣象站信號轉(zhuǎn)接箱金屬外殼等應(yīng)就近與觀測場地網(wǎng)連接。
3 室內(nèi)設(shè)備要可靠接地
室內(nèi)設(shè)備接地要求必須有盡量小的電感量。引線不宜采用扁平編織線或絞合線，因為這種線電感量較大，不利于雷擊電流的泄放，且容易被腐蝕。要盡可能使用3 mm以上的實心導(dǎo)線，且最好是相同的金屬材料。禁止兩種不同金屬材料混用。
自動氣象站室內(nèi)設(shè)備主要有微機(jī)、打印機(jī)、UPS電源以及計算機(jī)通訊系統(tǒng)等組成。值班室本身應(yīng)具備有效的防直擊雷措施、良好的接地體，工頻接地電阻應(yīng)4Ω；觀測場探測器到室內(nèi)通訊線的感應(yīng)雷防護(hù)由接口防雷保護(hù)器擔(dān)任，并作可靠接地。在給自動氣象站設(shè)備供電的UPS之前，需至少加裝一級電源避雷器，并可靠接地。
進(jìn)入自動氣象站工作室的所有線纜應(yīng)使用屏蔽線纜，并穿金屬管埋地引人。線纜屏蔽層和金屬管應(yīng)在建筑物入口處進(jìn)行等電位連接。
自動氣象站工作室內(nèi)應(yīng)作等電位處理。可采用星形連接，或網(wǎng)形連接。并應(yīng)與建筑物內(nèi)鋼筋或人工接地體作連接。
當(dāng)室內(nèi)等電位采用S型連接時，設(shè)備之間、設(shè)備至等電位連接板的各連接導(dǎo)線之間應(yīng)有>10 kV(1．2／50μs)的絕緣。工作室內(nèi)所有設(shè)備的金屬外殼、防靜電接地、信號地、PE線和SPD接地線、屏蔽金屬管和屏蔽線纜的金屬外護(hù)層均應(yīng)就近與等電位連接板進(jìn)行電氣連接。
當(dāng)室內(nèi)等電位采用網(wǎng)形連接時，等電位連接帶宜每隔≤5 m與建筑物內(nèi)主鋼筋連接。當(dāng)建筑物無鋼筋或建筑物內(nèi)鋼筋截面達(dá)不到地網(wǎng)要求時，網(wǎng)形等電位連接帶應(yīng)有不少于兩處與人工地網(wǎng)可靠連接。
網(wǎng)形和星形等電位連接的基本方法如圖2所示。
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