在电力系统中弱电设备的防雷保护研究

近年来，随着电子信息技术和自动化技术的快速发工展，自动控制系统在电力工业中的应用越来越广。电力工工业在受益于自动控制系统带来极大方便的同时，也受到工其一旦损坏就损失巨大的困扰。目前，在电力系统的自动工化和信息化程度日益提高的同时，对自动控制系统的防工雷保护往往未加考虑或考虑不周，一旦有雷电波侵人，弱工电设备可能遭受巨大的损失。甚至有可能使整个系统瘫工痪。造成无可挽回的严重损失。因此，有必要对电力系统工中的自动测报系统、通信系统、计算机监控系统、工业电工视图像系统、MIS系统等弱电设备进行防雷及过电压保工护技术改造.有效地降低雷害的损伤程度.保证电力系统工安全稳定运行。

1弱电设备遭受雷害的情况分析

雷击损害电力系统中弱电设备的主要原因是：电力系统一次设备发生雷击后，在弱电设备中造成的浪涌超过了设备承受的能力。浪涌的主要形式是电源浪涌和信号浪涌。这种浪涌在新建或扩建设备时往往不被重视。在多年的实践中。人们对直击雷、感应雷、球形雷的认识比较高、防护措施也相对完善，但对雷电浪涌的防护意识不强，防护措施也相对比较薄弱。

雷击形式及弱电设备遭受雷害的情况主要有以下3种：

(1)直击雷。指雷电直接击在建筑物构架、动植物上，因电效应、热效应和机械效应等造成建筑物及建筑物内设备的损坏。

(2)感应雷。指雷电在雷云之间或雷云对地放电时，在附近的户外传输信号线路、埋地电力线、设备间连接线所感应的雷电过电压。当其侵入设备后，使串联在线路中间或终端的弱电设备遭到损害。感应雷虽然没有直击雷严重，但其发生的几率比直击雷高得多。

(3)雷电浪涌。近年来，由于电力系统中不断引入自动化装置而引起人们重视的一种雷电危害形式。最常见的弱电设备危害不是由于直接雷击引起的，而是由于雷击发生时在电源和通信线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于弱电设备内部结构高度集成化，从而造成设备耐压、耐过电流的能力下降，对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降;另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波的侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入弱电设备，这样的浪涌电压完全有可能一次性地将弱电设备损坏。信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。

2弱电设备的防雷措施

弱电设备的防雷措施按照防护范围可分为两类：外部防护和内部防护。

2.1外部防护措施

外部防护是指对安装弱电设备的建筑物本体的安全防护.可采用避雷针、分流、屏蔽网、均衡电位、接地等措施。

目前，人们比较重视这种外部防护措施，因此相对来说也比较完善。目前.弱电设备的外部防护措施主要有：(1)使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引人大地，并且在将雷电流引入大地的时候尽量将雷电流分流;(2)利用建筑物中的金属部件以及钢筋作为不规则的法拉第笼，可起到一定的屏蔽作用;(4)均衡建筑物各点的电位，避免由于电位差危害弱电设备;(5)保证建筑物有良好的接地，避免雷击建筑物时地电位抬高而损坏弱电设备。

2.2内部防护措施

内部防护是指在建筑物内部弱电设备对过电压(雷电或电源系统内部过电压)的防护，可采用等电位联接、屏蔽、保护隔离、合理布线和设置过电压保护器等措施。这些措施相对来说比较新，也不够完善。·

由于对弱电设备的雷电浪涌防护重视不够，雷电浪眚涌损坏弱电设备的事件时有发生。在完善弱电设备外部防护的同时，要重视弱电设备的内部防护，主要措施有：(1)完善弱电外部雷电防护，将绝大部分雷电流直接引入薛地下泄散;(2)阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压;(3)限制被保护设备上浪涌过电压、过电流幅值在设备可承受的范围。

3弱电设备的过电压保护措施

随着通信设备的大规模使用.雷电以及操作过电压造成的危害越来越严重。以往的防护体系已不能满足通信网络安全的要求。可根据弱电设备的不同功能及不同受保护程度和所属保护层确定防护要点作分类保护;根据雷电和操作过电压危害的可能通道从电源线到数据通信线路作多级保护。

(1)电源部分防护。弱电设备的电源雷电侵害主要是通过线路侵入。对380V低压线路进行过电压保护，按国家规范应有3部分：在高压变压器后端到二次低压设备的总配电盘问的电缆内芯线两端对地加避雷器或保护器，作一级保护;在二次低压设备的总配电盘至二次低压设备的配电箱间电缆内芯线两端对地加装避雷器或保护器，作二级保护;在所有重要的、精密的设备以及UPS的前端对地加装避雷器或保护器。作为三级保护。目的是用分流(限幅)技术，即采用高吸收能量的分流设备(避雷器)将雷电过电压(脉冲)能量分流泄人大地，达到保护的目的。分流(限幅)技术中采用的防护器品质、性能的好坏是网络防护的关键，因此.选择合格优良的避雷器或保护器至关重要;(2)信号部分保护。对于信息系统，应分为粗保护和精细保护。粗保护跟据所属保护区的级别确定，精细保护根据弱电设备的敏感度来确定;(3)接地处理。要求有一个良好的接地系统，因所有防雷系统都需要通过接地系统把雷电流泄人大地，从而保护弱电设备安全。如果机房接地系统做得不好，不但会引起设备故障，烧坏元器件。甚至还将危害作人员的生命安全。另外防干扰的屏蔽问题、防静电的问题都需要通过建立良好的接地系统来解决。

4结束语

近年来，自动测报系统、通信系统、计算机监控系统等弱电设备在电力业中的应用越来越广，但对弱电设备的防雷未加考虑或考虑不够，造成无可挽回的重大损失。因此，有必要对电力系统中的弱电设备进行防雷保护技术改造，有效地降低雷害的损伤程度，保证电力系统安全稳定运行。

电力系统中弱电设备的防雷与过电压保护是一项综合性的技术作。本文对弱电设备的雷害情况进行了分析，介绍了弱电设备的防雷与过电压保护措施。这些措施可有效地降低雷害的损伤程度，保证电力系统安全稳定运行。