自動式氣象站防雷系統(tǒng)設(shè)計需兼顧外部防雷（直擊雷）和內(nèi)部防雷（感應(yīng)雷、雷電波侵入），以下是具體措施：

外部防雷設(shè)計

1. 接閃器設(shè)置：

• 利用自動氣象站的風(fēng)桿，在風(fēng)桿頂端安裝避雷針，確保避雷針安裝高度可保護自動氣象站內(nèi)的所有儀器設(shè)備。例如，風(fēng)向桿高度一般為10m到12m，以10m避雷針為例，按照滾球法，其在2.2m高度和2.8m高度的保護半徑分別為17.068m和15.051m，一般情況均能處于避雷針的保護范圍內(nèi)。

• 當(dāng)采用風(fēng)桿作為避雷針的支撐件，尚有部分設(shè)備不在保護范圍內(nèi)時，應(yīng)在該設(shè)備附近安裝避雷針，使其處于保護范圍內(nèi)。

• 避雷針應(yīng)選用直徑不小于16mm的圓鋼，長度不小于1500mm，并通過絕緣桿固定于風(fēng)桿上，水平絕緣距離不應(yīng)小于500mm。

2. 引下線設(shè)計：

• 避雷針引下線應(yīng)沿風(fēng)桿上端拉線入地，該拉線應(yīng)通過絕緣等級為35kV（1.2/50μs）的拉線絕緣子與風(fēng)桿絕緣。

• 引下線宜采用屏蔽電纜，芯線截面積不應(yīng)小于50mm2，入地點附近應(yīng)設(shè)置垂直接地體，并與觀測場地網(wǎng)作可靠電氣連接。

3. 接地裝置：

• 接地體應(yīng)與共用接地裝置電氣連接，觀測場風(fēng)桿宜采用金屬管作支撐件。

• 自動氣象站觀測場應(yīng)采用人工垂直接地體與水平接地體結(jié)合的方式埋設(shè)人工接地體，人工水平接地體的埋設(shè)深度不應(yīng)小于500mm；人工垂直接地體應(yīng)沿水平接地體均勻埋設(shè)，其長度宜為2500mm，垂直接地體的間距宜大于其長度的兩倍。

• 接地體規(guī)格要求如下：圓鋼直徑不應(yīng)小于10mm；扁鋼截面不應(yīng)小于100mm2，其厚度不應(yīng)小于4mm；角鋼厚度不應(yīng)小于4mm；鋼管壁厚不應(yīng)小于3.5mm。

• 自動氣象站觀測場所有設(shè)備宜共用同一接地系統(tǒng)，其接地電阻不宜大于4Ω。在土壤電阻率大于1000Ω·m的地區(qū)，可適當(dāng)放寬其接地電阻值要求，但此時接地系統(tǒng)環(huán)形接地網(wǎng)等效半徑不應(yīng)小于5000mm。

內(nèi)部防雷設(shè)計

1. 等電位連接：

• 新型自動氣象站場室內(nèi)的所有機柜、電氣和電子設(shè)備的外殼和機架、計算機直流地（邏輯地）、防靜電接地、金屬屏蔽線的線外屏蔽層、交流地（PE線）和對供電系統(tǒng)的相線、中性線進行電涌保護的SPD接地端等均應(yīng)進行等電位連接，并采用直接連接導(dǎo)體連接的方式。連接導(dǎo)線應(yīng)采用截面積不小于4mm2、長度不大于0.5m的截面積4mm×40mm的熱鍍鋅扁鋼。

• 計算機房的等電位連接應(yīng)采取“S”型星型結(jié)構(gòu)連接，等電位連接應(yīng)排在計算機房配電箱內(nèi)。

2. 屏蔽措施：

• 電源線在入戶前必須穿鍍鋅鋼管埋地至少15m，入戶后電纜外皮及鋼管應(yīng)與等電位帶可靠連接。

• 風(fēng)向、風(fēng)速數(shù)據(jù)傳輸線應(yīng)采用帶屏蔽層的線纜經(jīng)金屬風(fēng)桿內(nèi)敷設(shè)，傳輸線的外屏蔽層首尾兩端與風(fēng)桿應(yīng)電氣連接；當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸線無法敷設(shè)在金屬風(fēng)桿內(nèi)或采用金屬塔作為支撐物時，應(yīng)將數(shù)據(jù)傳輸線穿金屬管垂直敷設(shè)，傳輸線的外屏蔽層和金屬管均應(yīng)在首尾兩端與風(fēng)桿或金屬塔作電氣連接，金屬管首尾應(yīng)電氣貫通。

• 觀測場內(nèi)金屬圍欄、百葉箱支架、雨量器、遙測雨量計、虹吸雨量計、小型蒸發(fā)皿、校對蒸發(fā)雨量器、自動氣象站信號轉(zhuǎn)接盒等金屬外殼應(yīng)就近與觀測場地網(wǎng)電氣連接。

• 觀測場觀測設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸線應(yīng)選用帶屏蔽層的電纜，并宜穿金屬管埋地敷設(shè)，金屬管和數(shù)據(jù)傳輸線的外屏蔽層在進入電纜溝處、外轉(zhuǎn)接盒處應(yīng)就近接地。若該金屬管長度超過一定值（與土壤電阻率有關(guān)）時應(yīng)增加其接地點。

• 由觀測場至工作室的數(shù)據(jù)傳輸線外屏蔽層及金屬管在觀測場地網(wǎng)邊緣處應(yīng)就近接入觀測場地網(wǎng)，金屬管首尾應(yīng)電氣貫通，若該金屬管長度超過一定值時應(yīng)增加其接地點。

• 當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸線無法埋地時，宜穿金屬管或金屬橋架屏蔽敷設(shè)，金屬管應(yīng)電氣貫通并在首尾接入地網(wǎng)，當(dāng)金屬管長度超過20m時應(yīng)在適當(dāng)?shù)奈恢迷黾悠浣拥攸c。

3. 電涌保護器：

• 自動氣象站低壓配電應(yīng)采用TN-C-S系統(tǒng)，供電系統(tǒng)按照業(yè)務(wù)用設(shè)備、輔助設(shè)備、照明三個獨立的部分負荷要求并留有余量。所有工作設(shè)備必須從進戶配電盤單獨使用一相專線供電，不得與其它用電器混用；進值班室前功率負荷>2.0kVA（含原有設(shè)備），對交流電的要求為50Hz。供電線路宜采用具有金屬護套或絕緣護套電纜穿金屬管埋地引入，埋地長度不應(yīng)小于一定值（與土壤電阻率有關(guān)），且最短不應(yīng)小于15m，并就近可靠接地。

• 自動氣象站觀測場室的供電系統(tǒng)由蓄電池、充電電源、空氣開關(guān)、防雷模塊組成，當(dāng)遇到超出范圍的電壓或者電流時，空氣開關(guān)會自動關(guān)閉。另外，防雷板主要對采集器進行保護，但由于防雷板在設(shè)計上的一些缺陷，且并未考慮電源系統(tǒng)的分級防護，其防雷效果并不如人意，故應(yīng)對其電源和信號系統(tǒng)加強過電壓防護。

• 電源系統(tǒng)一般采用TN-S或TN-C-S系統(tǒng)供電方式，并進行多級防雷保護。第一級在電源的總進線處安裝一個40kA以上的電源SPD；第二級在機房配電進線至UPS之間安裝一個20kA的電源SPD；第三級在采集器前端安裝一個10kA的電源SPD，在每臺計算機電源與UPS之間安裝插座式避雷器。

• 信號線路首端與觀測場地網(wǎng)連接，整個線路應(yīng)穿金屬線槽屏蔽后沿線纜地溝敷設(shè)，在信號線路進入值班室接口處還應(yīng)安裝電涌保護器，進入值班室的線路尾端要與室內(nèi)工作地網(wǎng)作可靠連接。