自然雷电的发生具有很大的随机性，而高电压实验室的长火花放电实验在模拟自然雷电中又存在较多的不足，自70年代发展起来的陆地人工触发闪电技术为雷电研究开辟了一个新的途径，并一直被应用于雷电放电物理过程和防护试验研究。特别是近年来，随着人工触发闪电技术的不断完善，利用人工触发闪电技术围绕着雷电灾害和防护开展了涉及各个领域的试验研究，如针对电力系统、居民住宅楼、机场跑道照明系统、避雷装置检验、弹药库、小汽车等防雷关键技术问题进行的系列试验和研究。近几年，我国的人工触发闪电技术也得到了进一步的发展和完善，但主要用于雷电物理过程研究和放电参数测量，较少开展系统的雷电防护应用研究。　　 2007-2009年夏季利用人工触发闪电技术和自然闪电的观测，针对目前普遍使用的PW3103型野外自动气象站开展了雷电防护关键技术研究。本文着重系统研究了自动气象站电源线路、信号线路耦合的过电压、不同距离雷电电磁脉冲辐射、地埋电缆感应电压、雷电防护器件有效性等，并利用实测的结果分别与过电压模拟计算结果、电磁场理论计算结果进行对比分析。主要结论如下：　　 (1)邻近触发闪电引发的架空线路感应过电压在回击过程可达十几千伏，回击间连续电流产生的感应过电压也可达1千伏以上；通过对21次自然闪电回击电流、距离及感应过电压统计分析发现，自然闪电在架空线路上感应过电压满足V=0.2826I/d-0.4195的线性拟合关系，相关系数达0.785。　　 (2)通过埋地电缆感应过电压观测发现，自然闪电在附近发生时，无屏蔽层电源电缆、铜编织带信号电缆和双层钢带屏蔽的铠装控制电缆埋地感应过电压最大只有十几伏，电源电缆芯线感应过电压最大，铠装电缆其次，铜编织带屏蔽的信号电缆最小。　　 (3)电缆穿管埋地50m对自动气象站采集器前端感应过电压起到一定的衰减作用，衰减的程度与闪电发生的距离有关。对一次近距离(d约1km)闪电分析时发现，穿金属管后感应过电压正峰值变化不大，而负峰值有明显的降低，相比穿管埋地前平均衰减比例为35.5％；统计多次较远闪电首次回击结果发现，当距离约3km时，埋地穿管后感应过电压的衰减比例约为6％，距离更远其衰减比例就更小。落雷位置较近时，埋地电缆起到的衰减作用较大。　　 (4)通过一次邻近触发闪电(F0812)试验发现，架空线路耦合产生的过电压，造成SPD两端残压持续时间很长，8次回击平均达到3.1ms，最大持续时间约8ms流过SPD的电流最大峰值约2kA，在试验过程中，标称放电电流20kA的SPD损坏。　　 (5)触发闪电F0812观测发现，回击引起自动气象站垂直信号电缆感应电压峰值较大，达到几千伏，持续时间只有几微秒；峰值后感应电压并不立刻恢复到零值，持续感应电压呈指数缓慢衰减，其初始峰值约几百伏。　　 (6)触发闪电F0812实测通道底部回击电流能够用两个Heidler函数，即击穿电流和电晕电流两部分较好的来拟合；利用频域法(MTLE回击模型)和时域有限差分法对回击过程进行了模拟计算，发现近距离(d=80m)垂直电场模拟值比实测值要小些，但是较远距离(d=8km)模拟结果与实测结果较为一致。　　 (7)LIOV模拟计算和观测结果的对比发现，LIOV能够基本上模拟出架空线路上雷电感应过电压的波形，幅值大小量级相同，可以为防护雷电感应过电压的侵入提供参考和依据，也为雷电防护设计提供技术手段。