电白国家基准气候站遭雷击分析及探讨

电白国家基准气候站遭雷击分析及探讨

温耀美梁宏文

茂名市防雷设施检测所

电白县气象局

摘要:本文通过针对电白国家基准气候站经常遭受雷击,致使设备损坏影响观测数据的连续性和完整性,导致气象基础观测

业务无法正常进行这一现状,分析发现气象站防雷设施存在的不足,如独立避雷针及地网布置、路线布设不规范,70m 高塔

及 12 根地拉线是一个引雷的根源。然后以建筑物防雷设计规范(GB50057-2010)作为依据,分别对等电位、合理布线、合

理接地、屏蔽、过电压保护等进行了改进,提出了具体的施工要求,确保气候站的工作正常运行,以及保证气象历史数据的

完整性。

关键词:气候站;雷击;接地

1 前言

电白县气象局(电白国家基准气候站)位于茂港区七迳镇南山埇村公庙岭,占地 50 多亩,自 2007 年

1 月 1 日起,电白国家基准气候站承担华云等 6 个厂家的自动气侯站试验考核任务国家基准气候站,对观测设备的精确性、

稳定性及观测资料的缺测率、灾害性天气数据等进行了详尽的分析。50m×50m 大型观测场和业务用房的建

成为气象现代化建设奠定了基础,测报、预报业务基础建设得到大力提升,并为电白气象防灾科普基地奠

定了良好的基础。大型观测场(含闪电定位观测、GPS/MET 水汽观测、土壤湿度观测及试验场)观测任务

包括:地面基准气候观测、酸雨观测、土壤湿度观测、雷电观测、GPS/MET 水汽观测等业务,并执行相应

观测规范。根据中国局的统一部署,增加 70 米边界层观测,继续承担自动气候站考核任务,使电白基准

气候观测站发展成为高度集约化的综合观测平台。大大提高了电白基准气候观测站的综合气象观测能力。

电白县国家基准气候是为获取具有充分代表性的长期、连续的气候资料而设置的气候观测站,是国家气候

站网的骨干。雷击造成传感器、采集器、计算机等观测设备受损乃至瘫痪,类似事件的频繁发生,已经

严重影响到了气象基础观测业务的正常进行从而影响观测数据的连续性和资料的完整性[1]。因此,对气候

站常遭雷击的因素进行勘察分析以及对综合防雷进行研究探讨是十分必要的。

2 雷灾基本概况

电白国家基准气候站建成投入使用至今,先后共出现 8 次雷击损坏设备的记录:2008 年观测场地网与

避雷高针地网合设共极时共有 5 次雷击记录;2009 年将观测场地网与避雷高针地网断开连接后也出现了 2

次雷击记录国家基准气候站, 2009 年 4 月 5 日 13 时 40 分有雷雨天气出现后,新建业务楼西南面的楼角被打掉一块;值

班室内的交流电跳闸,值班室内遥测自动站的计算机主板、UPS 以及串口隔离器被打坏;采集箱是内有 3

对信号线路的避雷器被打坏;观测场的监视器设备无法进行监视,GPS 的集线器指示灯显示不正常,资料

无法下载到计算机内。2010 年 6 月 1 日 19 时 20 分左右观测场上空雷雨云密布,在半小时内发生了多次雷

电,这段时间内 70 米风塔遭受雷击,根据当时观测人员和保安的观察,风塔直接遭受雷击时,风塔上面

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的拉索瞬间产生很明显和刺眼的电火花,电火花沿着拉索直接奔向地面,天空中响起巨大的雷响。此次雷

击造成了观测场上观测仪器损坏,首先是遭受直击雷的 70 米风塔上的两个关键梯度观测仪器遭受高压击