摘要：雷电是自然中令人恐怖的气体放电现象。雷电放电会影响电力系统的正常运行。本文对电力调度自动化系统中涌浪保护的正确配置以及使用展开了分析，旨在进一步提升电力系统运行的安全性与稳定性。
雷电是电力通信设备比较惧怕的自然现象，会严重影响电力通信设备的正常运行，对传输信号电缆、电线甚至周围的生物、建筑物等都有危害。在正常情况下，电力通信设备故障的闪电方式相对固定，可能由地面电位反击引起，也可能由避雷针的副作用引起，也可能是由电源电路引起的。为了避免电力通信设备被雷击，我们必须小心地切断雷击的三种方式，提高电力通信设备对雷击的影响，避免雷击对电力通信设备造成的破坏，并造成经济损失。
1 雷电活动分析
雷电是自然中令人恐怖的气体放电现象。18 世纪，富兰克林首次阐述了避雷针的原理，提出了雷电是大气中火花放电的物理本质。雷电放电对现代航空、电力等领域有很大影响，使得人们开始加强对雷电防护技术的研究。变电站发生雷击事故会对电网产生较大危害，造成大量经济损失。电力变电站实现综合自动化提高了变电站的防雷能力，为供电部门提供经济安全的电能创造了条件。在变电站设计中保护变电站设备安全，能最大程度减少雷击事故发生。
夏季汛期来临时，经常会出现雷电活动，且带有非常高的能量，足以摧毁一定范围内的物体。如果配电变压器及配电线路的防雷措施设置不当，就会遭受雷电活动的袭击，对电力客户的用电造成影响，但同时也会造成供电企业的经济损失。雷电活动具有非常大的不确定性。雷电云在空气、建筑物外形、土壤等因素的影响下会出现不同的雷电袭击。一般来说，雷电分为感应雷和直击雷。雷电击于地面或配电线路，相互之间出现电磁感应，此时就会出现感应雷过电压。而雷电直击避雷线或架空输配电线路引发的过电压会形成直击雷过电压。
雷电活动对配电变压器及配电线路设备的影响非常大。研究发现，平邑县境内的配电线路遭受雷害，主要是由感应雷电过电压引起。平邑县供电公司的研究数据表明，在过去10 年内，配电线路运行故障中，有近67% 的安全隐患来自于雷害事故，这大大影响了配电线路的供电可靠性和电网安全。配电变压器运行故障中，大多是由于雷电击穿变压器造成供电中断。所以，研究配电变压器及配电线路设备的防雷保护措施具有重要意义。
2 浪涌及其成因分析
浪涌是一种瞬时的超压，超过了正常的工作电压。从本质上说，在第二次脉冲中，有成百上千次的脉冲，在相线和相线之间，或者产生短暂的过电压，小于1 ms。该电压远远超过设备的最大工作电压峰值，但它没有工作频率。造成电压波动的原因是由于雷击或开关误操作造成的超电压（如空气开关过电流脱扣）。含有防浪装置的产品能够有效地吸收突然的能量，保护设备免受损坏。在低压供电系统、测量和控制系统、计算机网络中，有许多因素可能引起过电压的飙升。以下四个理由是最有害的。
2.1直接雷击
如果有外部闪电保护装置的闪电结构将直接受到射线设备发射雷击电流的影响，或者直接击中建筑物顶部的闪电放电装置（如室外天线、卫星接收器等）。在第一种情况下，地面电位上升可能导致电力线的放电（低电压的架空线路）或数据线；或者向大楼内的设备和连接设备引入大量的闪电。在第二种情况下，大部分的高能闪电直接被引入建筑物的设备中，这两种情况都可能导致终端设备的溢出。
2.2间接雷击
有的时候，即使建筑物本身没有被闪电击中，但更靠近它的雷击可能也会造成建筑物的超压。电压的过电压是直接或通过感应或电容耦合到电子设备的电路，即设备的电路。一些闪电可能会被地球传送到地球上，从而对电子设备造成极大的伤害。或者是由闪电放电通道产生的磁场，在设备的电路中引入了超电压。
2.3开关浪涌
开关浪涌来自电路的闭合、断开的转换操作。感性和容性负载的开关操作，也可能因短路电流的阻断因起浪涌。特别是大型用电系统或变压器的断开而产生的浪涌可能引起对邻近的电子设备的损坏。
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3电源浪涌保护器的配置与使用建议
为了更好地服务客户，针对中国电网的实际情况，建议您在选择产品型号时注意以下几个问题：
3.1电压等级的选择
中国地区的低压电网采用220/380V 电压等级，在选择电源浪涌保护器时应该选择适合的产品型号。主要有两类适合的产品电压等级，分别是220/380V 和277/480V。对于大多数电网电压稳定的地区，选择220/380V 等级的产品是合适的，可以提供最佳的浪涌保护效果。对于不同电气环境的接线系统，应选择相应功能的电源保护器。如TT-C、TN-C、TN-C-S 等电源系统，需选择匹配的保护模式的防雷器。
3.2设备的安装调试
电源浪涌保护器在安装使用时应按照产品安装说明书进行安装调试，注意三相电源（或单相电源）供电系统的接地线可靠连接到就近的电气接地系统上。连接电线应尽可能直和短，并且不要相互缠绕，以降低接地阻抗。在电源保护器前端应装设过电流保护装置（如：自动空气开关、电流熔断器等），对设备检修和提高系统运行可靠性很有帮助。
3.3电源浪涌保护器的检测电源
浪涌保护器在安装使用后，应定期对其进行检查记录。通过雷电计数器、状态指示窗等记录，来查看保护器的工作状态。一般以半个月为平均值。雷雨多发季节，一星期检查一次比较合适。
3.4 引进新型涌浪保护技术与设备
社会经济的持续发展对电力系统的稳定高效提出了更高的要求，如果继续沿用传统的输电线路与技术，面对日益增长的电力负荷与电力使用中的复杂情况，提高电路设计的难度与加强输电线路相关设备的更新换代显得尤为重要。相关部门要以相关行业标准、国家制定的规程、安全第一等原则为指导，通过监督、检查、巡视机制的建立，发挥智能变电站智能化和自动化的运行优势，切实做到对输电线路建设行业的市场感知与设备缺陷的监控，及时上报，将输电线路的维护工作落到实处。
3.5 新型接地棒的使用与优化
结合目前我国传统防雷接地策略中存在的问题，经过技术研发与实践，目前我国许多地区也陆续开始采用新型接地棒来进行接地防雷处理，有效提升了整体防雷效果。该技术是采用一根长度为1.22米的铜镀钢管来作为接地棒，在其应用过程中可以通过螺纹连接的方式进行拼装，以此来满足各种不同情况下对于接地长度需求差异的问题。在应用过程中，由于其表面采用了铜镀钢技术，不但具有良好的耐腐蚀性，同时也具有较强的引流能力，其理论的使用年限更是高达400年，从而有效解决了传统接地模式当中所存在的许多问题。另外，较强的使用寿命与导电性能帮助该产品完全领先于现有的接地技术与防雷策略，同时还可以避免开挖工程所带来的成本负担，为其顺利实现范围推广创造了条件。在实际应用过程中，该接地方式具有维护成本低、维修难度小以及适应性强的特点，再加上不需要专业的安装队伍也可以进行安装，所以具有良好的推广价值。
4 总结
综上所述，调度自动化系统的防雷接地工程属于一项复杂系统的工程项目，其在不同的环节中对于人力、物力都具有较高的要求，而在不同地区由于气候与地质环境存在客观差异，都会影响到该技术的应用策略与成本。在施工过程中，如果利用传统的防雷接地策略一定要做好各种保障工作，通过优化涌浪保护设备与技术来提升防雷效果。如果成本与实际工况允许，可以选择新型接地棒来进行防雷接地技术设计与应用，确保能够将雷击灾害所带来的损失控制在最低限度。
参考文献：
[1]李清泉，张伟政，李彦明.通信系统中的浪涌保护器的配合研究[J].电工技术学报.
[2]朱金林.一种5kV防雷涌浪保护器.
[3]陈新.现代船舶中压电力系统的涌浪电压[J].航海技术，2013（04）：51-53.
论文作者:盛笑宁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：雷电论文; 过电压论文; 浪涌论文; 防雷论文; 设备论文; 电压论文; 线路论文; 《基层建设》2019年第32期论文;