何秋宏

摘要：通過研究發(fā)現(xiàn)，盡管電氣系統(tǒng)自動(dòng)化水平較以往有所改善，但微機(jī)裝置易干擾性依然較強(qiáng)，不具備抵御電流沖擊的能力，在雷雨電氣，比較容易受到損壞，從而誘發(fā)經(jīng)濟(jì)損失。盡管目前，防雷措施應(yīng)用較多，但雷擊破壞依然沒有減少，為了改善現(xiàn)狀，提高防雷擊能力，本文將介紹有效、穩(wěn)妥的防雷方法，以供借鑒和參考，共同提升自動(dòng)化設(shè)施防雷水平。

關(guān)鍵詞：防雷;有效措施;電氣自動(dòng)化

引言：

在科技的牽引下，電氣系統(tǒng)迅速發(fā)展，容量不斷增加。除此之外，自動(dòng)化的水平也在穩(wěn)步提高。通過實(shí)踐表明，自動(dòng)化設(shè)備的使用，雖然便利性較強(qiáng)，但其配備的微機(jī)裝置穩(wěn)定性不佳，很容易受外界的干擾。在具體使用中，對(duì)電壓、電流耐受力不強(qiáng)?；谶@樣的前提，受到雷擊時(shí)容易損壞，為了提升電氣自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定性，增強(qiáng)其雷電抗干擾能力，需要采取積極的防雷措施，加強(qiáng)系統(tǒng)的自身保護(hù)。

1 電氣自動(dòng)化防雷重要性

在電氣自動(dòng)化工程中，有效的防雷擊是核心保障，是維護(hù)自動(dòng)化運(yùn)行穩(wěn)定的前提。電氣自動(dòng)化工程意義特殊，對(duì)促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)值較大，積極推動(dòng)著社會(huì)進(jìn)步。結(jié)合現(xiàn)實(shí)可知，有些自動(dòng)化項(xiàng)目是建立在雷電高發(fā)區(qū)域的，在電氣自動(dòng)化運(yùn)行期間，容易受到雷電攻擊，從而出現(xiàn)系統(tǒng)癱瘓或者是嚴(yán)重的設(shè)備異常問題。為了不影響電氣化運(yùn)作，提高電氣系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量，避免系統(tǒng)癱瘓發(fā)生，需要借助合理手段，實(shí)施科學(xué)的自動(dòng)化系統(tǒng)防雷措施，保障經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也為安全生產(chǎn)夯實(shí)了基礎(chǔ)。

2 雷擊破壞類型

2.1直擊雷

直擊雷發(fā)生概率高，其形成的傷害將是致命的。基于此，必須高度重視電氣設(shè)備雷電保護(hù)，提高電氣系統(tǒng)雷雨天氣的應(yīng)對(duì)能力。當(dāng)直擊雷形成后，通常情況下，會(huì)通過地面突出物體（將其充當(dāng)放電介質(zhì)）完成有效的放電。我們可以假設(shè)，如果直擊雷將自動(dòng)化設(shè)備視作放電對(duì)象，那么形成的電流會(huì)在不經(jīng)意間不斷向地下滲透，從而在地下形成極強(qiáng)的地電壓，從而無限放大破壞力。

2.2球狀雷

在雷暴天氣當(dāng)中，球形雷比較好區(qū)分，因?yàn)椴粌H耀眼奪目，還會(huì)伴隨刺眼的紅光，觀其外貌就像是火球，所以被稱為球狀雷。在實(shí)際的工程項(xiàng)目中，如果工程有煙囪或是細(xì)縫等情況，就將無法阻擋球形雷的介入，球形雷會(huì)借助這些媒介，直搗工程的操作中心，在沒有阻擋的情況下，對(duì)工程自動(dòng)化設(shè)備實(shí)施高強(qiáng)度破壞，由于可以推斷，相比直擊雷，現(xiàn)實(shí)中遭遇球形雷危險(xiǎn)系數(shù)會(huì)更高，破壞力也要更強(qiáng)。

2.3雷電感應(yīng)

雷電感應(yīng)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)也會(huì)形成無法預(yù)估的破壞，靜電感應(yīng)是其中最為常見的類型，除了靜電之外，還存在電磁感應(yīng)現(xiàn)象。雷電感應(yīng)較為特殊，屬于化學(xué)感應(yīng)現(xiàn)象。通過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)雷電與金屬物件碰撞，將會(huì)發(fā)生感應(yīng)，一旦出現(xiàn)這樣的情況，火花或者是火球的損害一定是不可逆的。實(shí)際應(yīng)用中，突出地面的物體需要重點(diǎn)關(guān)注，可以成為雷電傳導(dǎo)介質(zhì)，在此基礎(chǔ)上通過感應(yīng)電荷，形成與雷云相吸狀態(tài)。在這樣的前提下，地面突出物體會(huì)作為傳導(dǎo)物，自身附帶的電荷，會(huì)脫離開物體束縛，同時(shí)完成傳導(dǎo)、流竄等操作（和雷電波一起），在整個(gè)過程中，電氣自動(dòng)化設(shè)備破壞性將加大。

2.4雷電侵入波

除了上述幾種形式外，雷電侵入波也較常見?，F(xiàn)實(shí)中，雷電攻擊情況下需引起關(guān)注，因?yàn)闀?huì)誘發(fā)大量的電流形成，電流形成之后，可以通過地下傳導(dǎo)完成電流的釋放。同時(shí)，也可以嫁接輸電電線，在輸電電線輔助下，將電流傳導(dǎo)至設(shè)備當(dāng)中。研究發(fā)現(xiàn)，在電流傳導(dǎo)階段，需要考慮的事項(xiàng)較多，電氣設(shè)備的絕緣性在此階段將會(huì)弱化，或者是直接消失。此時(shí)，高壓與低壓之間電流穩(wěn)定、持續(xù)性流通時(shí)，同樣會(huì)誘發(fā)觸電事故。基于此，需要保持較高的警惕，合理降低經(jīng)濟(jì)損失。

3針對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的有效防雷措施

通過前文分析可知，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，需采取有效防雷措施，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)雷電襲擊，就會(huì)讓電氣系統(tǒng)直接癱瘓，不得不引起重視?？偨Y(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)可知，自動(dòng)化系統(tǒng)的有效防雷措施主要有以下幾種。

3.1瞬態(tài)抑制二極管保護(hù)

通過細(xì)致研究發(fā)現(xiàn)，在所有微電子器件中，抵抗能力最差的（對(duì)外部沖擊抵抗）要數(shù)三極管數(shù)字電路。實(shí)踐證實(shí)，在脈寬沖擊電壓下，電氣設(shè)備性能將下降，同時(shí)可能面臨損壞?；谶@樣的前提，在無電磁異蔽情況下，要采取積極、穩(wěn)妥措施，將潛在隱患規(guī)避掉。但即使保持較遠(yuǎn)的距離（雷電流通道距離一般要控制在1m之外），也可能誤動(dòng)電子設(shè)備?，F(xiàn)實(shí)工作中，為了盡可能周密、嚴(yán)格保護(hù)微電子器件，避免其遇雷擊時(shí)被損壞，需要靈活采取保護(hù)策略，選用新型保護(hù)器件，實(shí)施多角度的維護(hù)。這一器件被稱作瞬態(tài)電壓抑制器，下文將其簡(jiǎn)稱為TVS管。它的作用十分顯著，當(dāng)其兩極受到反向以及瞬間的高能量沖擊時(shí)，可以達(dá)到極高速度，通常在10～12s。此時(shí)，會(huì)出現(xiàn)阻抗驟然降低情況，在此前提下，吸收數(shù)千瓦浪涌功率。為了保證效果，需要將兩極間的電壓適當(dāng)、合理調(diào)節(jié)，使其調(diào)整到一個(gè)預(yù)定值，借此合理、多角度保障精密元器件，在有效措施維護(hù)下，使各項(xiàng)元件性能穩(wěn)定，免受瞬態(tài)高能量沖擊，降低元件破壞程度。

3.2載波機(jī)過電壓保護(hù)

在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，載波機(jī)應(yīng)用頻繁，載波機(jī)受到雷擊時(shí)，電源盤、用戶話路盤等均是比較脆弱的地方，屬于易損壞的部分，尤其是高頻電路盤，要密切留意其狀態(tài)。高頻電路盤上，配備了放電管，這種放電管的耐雷水平相對(duì)理想。為取得好的效果，實(shí)際操作期間，用戶話路盤等過電壓保護(hù)需要制定四級(jí)保護(hù)策略。在應(yīng)用階段，過電壓保護(hù)器性能較關(guān)鍵，最好可以自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)還要保證在停電后，相關(guān)的數(shù)據(jù)不丟失。實(shí)踐表明，電壓與感應(yīng)雷會(huì)促使電源電壓驟升，誘發(fā)UPS設(shè)備損壞。為了應(yīng)對(duì)這一情況，有些UPS中，雖然設(shè)計(jì)了壓敏電阻，但應(yīng)用期間，這種電阻的設(shè)計(jì)還是很難優(yōu)質(zhì)完成后接微電子設(shè)備保護(hù)任務(wù)。針對(duì)電源的防雷，四級(jí)保護(hù)是可靠有效的。四級(jí)保護(hù)之所以能發(fā)揮效用，主要源于每一級(jí)都是獨(dú)立的，均采用三極氣體放電管，通過這樣的設(shè)計(jì)，可以將大的雷電限制，將其限制到后續(xù)保護(hù)系統(tǒng)范圍內(nèi)。在此基礎(chǔ)上層層疊加，第二級(jí)用限流模塊，增強(qiáng)輔助功能;第三級(jí)用壓敏電阻，強(qiáng)化應(yīng)用效果;第四級(jí)用TVS管，確保電壓輸出結(jié)果達(dá)到規(guī)定要求。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用證實(shí)，采用上述四級(jí)保護(hù)后，一般雷擊情況下，UPS功能性將得到保護(hù)，不會(huì)因雷擊而損壞。

3.3電源過電壓保護(hù)（不斷電電源）

通過上述研究證實(shí)，感應(yīng)雷或雷電侵入波影響力非凡，沿電源線進(jìn)入室內(nèi)整個(gè)路徑中，會(huì)使電源電壓驟升，電壓驟升會(huì)牽連出其他后果，從而讓后接設(shè)備損壞，降低UPS性能。在應(yīng)用期間，盡管ups中配備了性能平穩(wěn)的壓敏電阻，但在多種情況下，由于微電子設(shè)備身處環(huán)境復(fù)雜，所以保護(hù)難度較大?；诖?，同樣需要采取上述四級(jí)保護(hù)措施，避免電源受雷擊損壞。

除此之外，三合一防雷器應(yīng)用，也為防雷效果強(qiáng)化提供了可能。三合一防雷器應(yīng)用效果積極，實(shí)際上是一種多角度實(shí)施監(jiān)控的防雷箱。需要強(qiáng)調(diào)的是，使用三合一防雷器時(shí)，為了達(dá)到理想效果，一定要做好接地連接。采取該防雷器不僅可以實(shí)施雷電防護(hù)，還可以滿足防護(hù)電磁脈沖擊層面的要求。

3.4接地保護(hù)

接地保護(hù)應(yīng)用較多，是防雷中重要的一環(huán)?，F(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，需要適當(dāng)、合理降低接地電阻，借此升級(jí)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)功能。現(xiàn)實(shí)工作中，調(diào)度通信綜合樓內(nèi)，為了強(qiáng)化保護(hù)效果，需另設(shè)接地網(wǎng)，并輔助擊穿保險(xiǎn)器，確保必要時(shí)發(fā)揮隔離作用，為雷擊時(shí)均衡電位提供保障。

3.5屏蔽保護(hù)

現(xiàn)實(shí)工作中，為了減少電磁干擾，需要形成屏蔽保護(hù)。通信機(jī)房的建筑鋼筋至關(guān)重要，在搭建時(shí)，需要將多種因素考慮其中，最佳的方案是將其與金屬地板焊接，在此基礎(chǔ)上，形成等電位法拉電充。架空電力線較為特殊，其應(yīng)用需要結(jié)合實(shí)際靈活調(diào)整方法，由站內(nèi)終端桿引下后，要對(duì)周圍環(huán)境評(píng)估，將其更換為屏蔽電纜，借此突出屏蔽電纜功效。需要強(qiáng)調(diào)的是，采用屏蔽電纜時(shí)，想要發(fā)揮出作用，屏蔽層兩端需要始終保持接地狀態(tài)?，F(xiàn)實(shí)應(yīng)用表明，若在電力線與鐵管間采取合理化措施，例如：合理加接壓敏電阻等，會(huì)讓實(shí)際的防雷效果得到強(qiáng)化。這樣的措施，可以大范圍推廣。

3.6綜合性的防雷措施

除了上述措施之外，還可以采用綜合性的防雷措施，確保電氣化設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)順暢，不會(huì)出現(xiàn)雷擊風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合電氣自動(dòng)化特點(diǎn)，“整體防御、多重保護(hù)”的有效方針需要落在實(shí)處。配電變壓器高低壓側(cè)（屬于關(guān)鍵部位），需要匹配優(yōu)質(zhì)的、性能完善的金屬氧化物避雷器，這一點(diǎn)非常關(guān)鍵，屬于基礎(chǔ)性保障手段，不容忽視。另外，在此基礎(chǔ)上三點(diǎn)聯(lián)合接地?，F(xiàn)實(shí)表明，只有這樣，保護(hù)作用才可以確保最大化。適當(dāng)?shù)牡鼐W(wǎng)改造外，為了強(qiáng)化保護(hù)效果，在易受雷擊的設(shè)備前，還可以輔助過電壓保護(hù)器，借此全面提升電氣自動(dòng)化平穩(wěn)運(yùn)行能力，減弱雷電襲擊的影響，讓電氣系統(tǒng)始終優(yōu)質(zhì)、高效運(yùn)轉(zhuǎn)，為相關(guān)行業(yè)的可持續(xù)夯實(shí)基礎(chǔ)。

結(jié)論：總而言之，在新的要求下，電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)施想要體現(xiàn)出優(yōu)越性，始終保障良好運(yùn)行狀態(tài)，防雷工作必不可少。為了強(qiáng)化防雷工作實(shí)施效果，需要結(jié)合現(xiàn)實(shí)，充分落實(shí)防雷接地規(guī)程辦事，在此前提下，應(yīng)用新技術(shù)新裝置，輔助有效的接地，實(shí)現(xiàn)防雷效益的最大化。研究發(fā)現(xiàn)，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)防雷相對(duì)復(fù)雜，涉及因素較多，是個(gè)系統(tǒng)工程，想要達(dá)到有效防雷目標(biāo)，必須根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)防雷采用針對(duì)性措施，確保防雷系統(tǒng)搭建的經(jīng)濟(jì)、合理，滿足電氣自動(dòng)化高效益運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。

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