关键词：环境自动监测站；雷电防护；防雷标准
引言
随着社会主义现代化进程的加快，环境事业带来的经济和社会效益也有了明显的提升，在推动社会发展和进步的过程中发挥着重要作用。加速推进环境事业的现代化发展进程，保障环境监测站场的防雷安全性能，是时代发展的新要求。本文通过对环境监测站场防雷安全的对策进行简要分析，以促进现代化环境事业更好地发展，使其在保障人民安全和减少国家损失方面发挥更大的作用。
1 引发环境自动监测站出现雷击事故的原因
一是电源及线路的设置不规范，这是造成雷击事故的关键因素。比如在接线时把光缆与电缆捆绑，或者在基站的铁塔上捆绑电缆，整个电路缺乏终端杆。国家规定要求，低压电缆必须接地后才能进入到通信基站的机房，并且要控制好线路的长度。二是电涌保护器出现故障，在安装SPD时出错使得数据与应用范围存在差异，使其失去防雷效果。在选择电涌保护器时，没有正确分析型号、安装距离、线材走向等，不规范安装。三是光缆接地连接不规范，诸多建立在山区的环境自动监测站，一般会使用架空的方式，再引入光电转换柜来接地处理。虽然做法没有差错，但在实践中仍然出现了一些问题，如光缆在引入基站后多余的部分会被工作人员缠绕在转换柜中，一旦发生雷击，则雷击产生的电流会侵入电磁耦合，最终烧毁光缆。
2 雷电危害环境自动检测站的主要形式
为探索雷电放电的物理机制，我国和外国许多科学家做了大量观测和理论研究工作，提出来很多有关雷电放电过程的计算模型。文中重点对雷电电磁脉冲的危险性进行分析。实验观察表明：雷电电磁脉冲（lightningelec－tromagneticimpulses，LEMP）是伴随雷电放电发生的瞬变电流和强电磁辐射，是常见的天然强电磁脉冲干扰源之一。LEMP的影响区域远大于直击雷。通常情况下，它是由云闪和地闪产生，影响范围遍布对流层以下至地表以上区域。雷雨云对地放电过程中，将云中的电荷向大地瞬间释放。当先导通道与地面被击物向上发出的迎面流注（或回闪）头部相遇时，先导通道通过回闪接地，主放电过程开始。主放电通道中通过脉冲形式的放电电流，一次闪电平均包含有上万个脉动放电过程，电流脉冲平均幅值为几万安培，持续时间几十到上百微秒。闪电通道大约有几百米至几公里长，在先导———主放电过程中，向外辐射高频和甚高频电磁能量，形成雷电电磁脉冲。它所产生的强电场和强磁场能够耦合到电气或电子系统中，对地面数据采样传感器等电子设备产生干扰性的电涌电流或感应电压。导致静电感应、电磁感应、高电位反击、电磁波辐射等效应的产生，甚至使整个环境监测网络系统、信息传输及通信系统瘫痪。现场勘查和研究表明：雷击放电产生的电磁脉冲通常沿着电源供电线路、现场数据信号传输线路、通信线路侵入到设备末端，造成危害。雷电电磁脉冲从多维空间侵入到环境监测自动站室内，产生电磁辐射，形成电磁干扰、造成电磁效应，危及环境监测自动站的系统安全。在模拟实验中观察到当某处由闪电放电的电磁辐射引起的磁场脉冲幅度超过0.07G时，该处自动控制监控设备、计算机、通讯设备发生误动作，而磁场脉冲幅度超过2.4G时，会使电子线路等集成电路芯片、元器件永久性损坏，造成环境自动监测系统瘫痪。
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3 环境自动监测站的雷电防护技术措施
3.1 加强基础设施建设
从目前防雷站场的研究可以看出，多级式防护在对信号线路上的保护效果最为明显。在多级式防护过程中，需要发挥电涌保护器的巨大作用，线路不同，选择的电涌保护器的型号也不一样，在保证互相匹配的前提下，才能将保护器的作用充分发挥出来。同时，需要密切关注线路交叉现象对防雷站场的不利影响，减少信号受干扰程度，提高装置的稳定性和准确性。另一方面，要加强对接地装置的改进。独立接地和联合接地是目前使用较为广泛的环境站场防护手段。随着现代技术的发展，我国目前主要发展联合接地装置，使其与防雷技术紧密结合，实现对环境监测站场的安全保护。
3.2 环境自动监测站防雷装置的设计与安装
根据防护类别的不同，雷电防护分为两大部分，即外部防雷和内部防雷。外部防雷装置主要包括接闪器、引下线、接地装置三部分，主要针对设置于户外，处于水源区、江河流域区域的水质自动监测站的房顶设施，以及位于建筑物顶端的空气自动监测站的环境参数仪、气态污染物采样总管、颗粒物采样管等监测设备进行直击雷防护。而内部防雷装置主要是防御雷击电磁脉冲所产生的瞬态过电压和过电流对电源供电线路、信号传输系统、自动采样控制系统、监控系统造成危害。
3.3 提高防雷监测站场工作人员的综合素质
防雷监测站场的安全工作与工作人员密切相关。这就要求必须要提升工作人员的整体素质。从各个方面提升工作人员的安全意识。单位要提高从业人员的招聘标准，他们不仅要有足够的知识储备，而且要有丰富的实践能力。部门要定期组织工作人员进行培训和再教育，通过培训的方式促进员工的进步，提高行政审批能力以及职业忠实度。构建良好的人才成长氛围，建立起健全的晋升制度，组织并且引导员工主动争优创先。简而言之，就是要让工作人员不断学习，认识到安全意识不仅对个人有用，而且对防雷监测站场的工作效率有着重要作用。
3.4 等电位连接
为了减少不同导电装置之间产生电位差，避免机房内部系统受到直接雷击损害，需要对等电位连接系统进行检查。机房内的连接线缆金属保护壳、设备接地系统、各类金属构件、箱体、屏蔽网等都要按照最短的距离标准与局部等电位进行连接，在对众多环境自动监测站中多采用S型的接地方式。机房内的走线架、通风管道等都要设置接地保护系统。接地引线最好是表面积大于40mm2的多股铜导线，在检测时应当注意，接地电线的路径，金属导体的连接状况，过渡电阻不得大于0.05Ω。基站电缆馈线，需要在其金属外壳的上端和下端分别就近接地，在机房的入口处就要与地网引出的电线相连。铁塔高度>65m时，同轴电缆馈线需要在铁塔的中间位置安装接地系统，并且需要检查与基站外室的汇流状况，一般电阻值不得高于0.05Ω，禁止室外汇流排直接与铁塔相连。
4 结束语
综上所述，环境自动监测站防雷技术标准的研制是根据环境监测自动站的工作性质、属性和结构特点，在大量雷电灾害实验研究的基础上，应用现代防雷技术的基本原理和方法，在分析和借鉴国外防雷技术方法的基础上，结合多年防雷工程技术实践研制而成。标准的技术方法通过多年防雷工程实验验证，其设定的技术指标及要求均能满足现场要求。标准的实施将有效保护环境自动监测站设备的正常运行及操作人员免遭雷电危害。
参考文献：
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论文作者:李晓霞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签：监测站论文; 防雷论文; 雷电论文; 环境论文; 脉冲论文; 电磁论文; 环境监测论文; 《基层建设》2019年第14期论文;