一、直擊雷防護

　　空曠的原野上突出的風(fēng)向桿和小于10歐姆的接地電阻是下行雷泄放的良好通道。風(fēng)向桿受雷的結(jié)果是室外觀測設(shè)備將全部損壞，那是由于現(xiàn)在室外設(shè)備接地的地網(wǎng)狀況比較糟糕所致。

　　以飛機跑道的中分線為限，風(fēng)向桿可分為南北兩個點，擬在南北兩支風(fēng)向桿的南面、距風(fēng)向桿約10米的位置上立兩支高度為12米的避雷針桿塔，桿塔由三條攀線支持，避雷桿塔上安裝由我公司生產(chǎn)的“衛(wèi)星”牌提前放電避雷針。提前放電避雷針安裝的理由是：1、飛機場地上的任何高度的新裝置都要經(jīng)過審核認(rèn)定，民航總局同意后方可安裝。新裝的避雷針只比風(fēng)向桿高出2米，為此，審批通過的可能性最大；2、只有安裝“衛(wèi)星”牌提前放電避雷針才能達到防止直擊雷的目的，如果使用傳統(tǒng)的避雷針裝置，要使避雷針保護到風(fēng)向桿，則避雷針桿的高度應(yīng)為20米，而這個高度的避雷針保護角度又不是非常準(zhǔn)確。由法國杜爾-梅森防雷專業(yè)廠家生產(chǎn)的ESE“衛(wèi)星”牌提前放電避雷針是有安裝高度低、保護范圍大、引雷準(zhǔn)確率高的特點，使用它可以有效地保護風(fēng)向桿附近的設(shè)備免遭直擊雷擊（詳細(xì)資料請參閱ESE提前放電避雷針說明書）。

　　直擊雷防護在所難免，沒有直擊雷防護的防雷工程是不完全的。

二、感應(yīng)雷防護

　　所謂的感應(yīng)雷是由雷電電磁感應(yīng)而產(chǎn)生，因它具有雷電的各種形波而稱之為感應(yīng)雷。感應(yīng)雷最主要的特征是沿著線路以過電壓方式侵襲用電設(shè)備。

　　氣象自動觀測站的線路很長，其中信號線的長度在3千米以上長距離的線路是感應(yīng)雷傳播的絕好途徑。感應(yīng)過電壓傳播的途徑有兩種，即電源線路和信息信號線兩種。

1、電源線路的過電壓保護

　　機場氣象自動觀測站的供電部分由機場跑道南北兩頭的盲降臺提供，北面的設(shè)備由380伏三相電源提供，而南面的設(shè)備則由220伏單相電源提供，為使南北兩頭的自動觀測設(shè)備免受雷電過電壓的侵害，特在電源線上做如下防雷設(shè)計：

（1）北面自動觀測設(shè)備電源線路的防雷。設(shè)備的電源由盲降臺提供三相電源，而設(shè)備（如云高儀等）用電的電壓均為單相220伏，為減小雷電的侵害，并根據(jù)雷電過電壓的規(guī)律和特點以及與之相適應(yīng)的防雷產(chǎn)品，特設(shè)計從盲降臺至用電設(shè)備這段線路上安裝三級電源防雷裝置。第一級防雷裝置為泄流型防雷器，它的作用是對地泄放從電源線澎涌而來的雷電流，使雷電能在經(jīng)過第一級防雷器后大大減�。坏诙�級防雷裝置為限壓型防雷器，它的作用是有效地限制來自線路的高壓，使電源線上的過電壓限制在有限的范圍內(nèi)；第三級防雷裝置為精細(xì)型限壓防雷器，它的作用是限制電源電壓在設(shè)備允許的范圍內(nèi)，確保設(shè)備不因過電壓而損壞。

（2）南面自動觀測設(shè)備電源線路的防雷。設(shè)備用電由南面盲降臺提供單相電源，與北面觀測站設(shè)備一樣，在由盲降臺至用電設(shè)備的線路采取三級防雷保護裝置。

（3）防雷產(chǎn)品的安裝：

　　A設(shè)計在北面盲降臺的電源配電箱處的三相電源線和一條N線上并聯(lián)安裝4只第一級泄流型防雷器DEHN port；在同一位置上并聯(lián)安裝4只第二級限壓型防雷器DEHN guard；為配合第一級和第二級防雷器的動作時間，還需在第一級和第二級防雷器之間串聯(lián)安裝4只退耦器DEHN bridge；第三級防雷保護器并聯(lián)安裝在用電設(shè)備的電源端口上，共5只，型號為DEHNrail。

　　B設(shè)計在南面盲降臺的電源配電箱處并聯(lián)安裝DEHN port 2只、 DEHN guard 2只、DEHN bridge 2只，第三級防雷保護器并聯(lián)安裝在用電設(shè)備的電源端口上，其數(shù)目為6只，型號為DEHN rail。

2、信號線的過電壓保護

　　由于設(shè)備廠方已配套有信號部分的防雷設(shè)備，因此本設(shè)計方案對信號部分的防雷不再重復(fù)，因信號部分造成的設(shè)備損壞及人員傷亡，由設(shè)備供應(yīng)方負(fù)責(zé)。

三、屏蔽

　　前面已經(jīng)提到，電源線和信號線的屏蔽措施在土建施工時就應(yīng)該考慮在內(nèi)，目前在缺少屏蔽措施的情況下，只有采用加裝防雷器的方法進行補救，這種補救措施雖然也起到防雷抗雷的作用，但如果電源線和信號線都采用屏蔽穿管布線時，防雷器相對于過電壓的壓力將大大減小，而且增加了防雷器的使用壽命。

　　機場氣象自動觀測站風(fēng)向桿上與避雷引下線相平等的信號線和電源線都應(yīng)以穿鐵管的方式進行屏蔽，這些措施將有利于減少感應(yīng)在信號線和電源線上的過電壓。

四、均壓

　　由于雷電場的不均而導(dǎo)致的電位差是雷電二次效應(yīng)危害的另一種途徑，據(jù)此原理特設(shè)計在觀測室的防靜電地板下以100cm×100cm的規(guī)格用0.1×100cm的紙銅板鋪成網(wǎng)格，爭取各種設(shè)備的接地點之間消除電位差，防止反擊。

五、地網(wǎng)

　　機場氣象自動觀測站的地網(wǎng)在設(shè)計上非常不合理，該場地為沙礫土，選擇打幾根地樁就能滿足10歐姆以下接地地阻的愿望是不現(xiàn)實的，為滿足防雷需要和接地電阻要求，需要對地網(wǎng)進行必要改造和建設(shè)。