引言
新型自动气象站是自动化程度高、数据采集精度高的监测系统。该系统不管是从数据采集，还是合成运算、数据存储、数据传输等方面均对微电子技术进行了应用。因设备电路具有高精密集成度特点，且工作在室外，甚至长期在恶劣环境条件下工作。再加上全球气候变暖现象严重，各种极端灾害性天气频繁出现，雷电灾害呈现出逐年增加的趋势。每年因雷击、雷电电磁脉冲入侵、操作过电压等因素的影响使得新型自动气象站故障频繁出现，对各种气象要素的正常采集造成了严重影响。尤其是雷电电磁脉冲和感应雷击很容易损坏观测仪器设备，再加上连接观测仪器设备的电缆馈线裸露在空气上，受感应雷击的危害较大，若是单纯布设避雷针很难满足新型自动气象站实际防雷需求。因此，需要将新型自动气象站的直击雷防护、雷电波侵入和雷电电磁感应防护工作做好，降低雷电对新型自动气象站的危害，确保观测工作的顺利开展。
1、直击雷防护
对于新型自动气象站来说，其直击雷防护主要针对室外安装的风杆。而当前针对直击雷防护最有效的方法仍旧是安装避雷针。其安装方式主要包括：①将独立避雷针直接布设在观测场外，通过滚球法将避雷针高度计算出来，应尽量将风传感器部分与避雷针系统进行分开设置，并根据防雷规范要求确保两者在安全距离范围内；②若是因观测场地限制造成风传感器部分与避雷针系统不能分开设置，可以将避雷针直接安装在风传感器金属支架上，并将避雷针安装高度计算出来。同时考虑增大避雷针与风传感器之间的距离，并将雷电流引下线和风数据传输线间的线路屏蔽。
2、雷电波侵入和雷电电磁感应防护
新型自动气象站遭受雷击的形式包括雷电电磁感应和雷电波侵入，雷电中的雷电流会借助于连接设备的电源线、信号线耦合的方式入侵仪设备，进而对设备造成破坏。
2.1电源线路防护
对于低压配电系统来说，应做好多级电涌保护器防护，以对瞬态雷击过电压进行限制，同时还能引导电涌电流按照就近的原则泄放进入大地。通常情况下，可以在新型自动气象站市电输入端处安装电源保护器，将其作为一级防护；在值班室楼层处安装电涌保护器，则将其作为二级防护；在UPS前端安装电涌保护器，将其作为三级防护。若电子设备选用的是直流电源供电，可以将电涌保护器直接安装在直流电源后端。需要引起注意的是，应注意每两级电涌保护器间的级间配合，应保证电涌保护器具有劣化显示装置和热保护装置。
2.2信号线路的防护
实际上，新型自动气象站的信号线大都属于网络线、天馈线和电话线。针对这些线路需要做好多级防护，可以将对应型号的信号电涌保护器安装在各级防雷区过渡地带，应保证安装的电涌保护器技术参数同相关规范标准要求相符。
2.3接地
作为防雷技术的重要环节，接地的主要目的就是将感应雷、直击雷、侧击雷产生的雷电流送入大地。因此，若是缺少良好且合理的接地装置很难保证防雷的可靠性水平。新型自动气象站接地系统主要有工作室接地系统和观测场接地系统两种。
对于台站工作室接地来说，应保证室内设备接地的可靠性。室内设备接地应具有尽量小的电感量。由于扁平编织线或绞合线具有较大的电感量，对于雷击电流的泄放极为不利，同时还容易遭受腐蚀，应避免将其作为引线使用。可以选择超过3mm的实心导线，且金属材料最好是相同的，禁止将两种不同金属材料进行混搭。新型自动气象站室内电子设备主要包括微机、UPS电源、打印机、计算机通讯系统等。为确保值班室安全，应保证其具有科学完善的防直击雷措施、良好的接地体，应保证工频接地电阻值在4Ω以内；而从观测场探测器到值班室通讯线之间的感应雷防护，则可以选择接口防雷保护器，同时还要做好可靠接地。在给新型自动气象站设备供电的UPS前端，需加装至少一级电源避雷器，同时还要做好接地工作。
对于室外气象观测场接地来说，由于气象观测场规格大小为25m×25m，为了确保防雷施工的顺利开展，设计的环形地网大都为26m×26m。四角处分别布设一根垂直接地体，而四条边上则分别增设4~5根垂直接地体，应保证垂直接地体长度在2.0~2.5m之间，垂直接地体之间的间距是自身长度的1.5~2倍左右。做好垂直接地体与水平接地体相交焊接点处的防腐处理。应保证接地体的埋设深度在0.6m以上。观测场的工频接地电阻不高于4Ω，若观测场地采用组合单环水平接地方式仍旧达不到要求，可以选择多根环形水平接地体或者是增设延伸接地体，需要保证延伸接地体长度在10~30m之间。在对地网铺设的过程中，需结合观测场内设备接地的具体位置，用地网将引下线预先引出。同时还要根据就近原则，做好设备就近接地，还要均匀的分布环形地网引下线，做好观测场、室内的共用接地
2.4屏蔽、等电位及综合布线
因新型自动气象站观测仪器设备的耐压能力不高，再加上安装位置较为开阔，雷电对其的威胁极大，再加上新型自动气象站传感器或采集器的前端不能增设电涌保护器，做好屏蔽、等电位及综合布线对新型自动气象站的防雷十分重要。应将以下工作做好：①对于观测场内所有设备，应按照就近原则将导电金属外壳与观测场地网电气进行可靠连接；②可以将带屏蔽层的电缆作为观测设备数据传输线，同时穿金属进行埋地敷设，进入到电缆沟处、外转接盒处的金属管与数据传输线外屏蔽层，应就近做好接地处理。应保证金属管首尾电气贯通，若金属管道的长度超过（代表土壤电阻率）时应增设其它接地点。若是数据传输线不能埋地，应直接穿金属管或金属桥架屏蔽敷设，且需确保金属管电气贯通并接入地网，若是金属管长度在20m以上，应增设其它接地点。③可以利用金属走线槽将不同性质的线缆、接地线分开敷设。在电磁兼容原理的基础上，将各个线缆上电流流动方向弄清楚，同时还要综合考虑电容性和电感性对其的影响，对地线走向、地线与线缆之间的距离进行合理布置，始终确保数据线与接地线在安全距离内。若是两者的距离达不到标准要求，可以采取适宜的方法增加线缆和接地线间的夹角，使其最好成为直角。
结论：
综上所述，新型自动气象站的防雷是一项根据接闪、屏蔽、分流、接地、均压等现代防雷技术，并结合新型自动气象站特点而开展的系统性工程，且防雷技术难度较大。为了保证防雷工作顺利开展，需要做好归纳总结，不断提升防雷水平，确保雷雨天气下也能正常稳定的运行。
参考文献：
[1]陈国强 ,何龙敏,赵亮巨 ．防雷关键技术在自动气象站系统中的应用[J]．科学与信息化 ，２０１８（７） ．
[2]冉然 ．新型自动气象站雷电灾害的原因分析及雷电防护[J]．南方农机，２０１９（１１） ：２３５-２３５