智能表防雷擊措施研究

張迎春

引言：當(dāng)整個社會邁入電子信息時代后，智能表在許多方面都表現(xiàn)出了重要的作用。但在雷電入侵后，智能表往往會受到損壞，這是由于雷電會涌入智能表中導(dǎo)致其內(nèi)部通訊與計算機連接發(fā)生故障，而當(dāng)電涌超過計算機的承受能力時，智能表就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)亂碼、芯片損壞甚至影響到整個智能表的軟件系統(tǒng)導(dǎo)致智能表發(fā)生故障。因而需要了解到智能表遭受雷擊的原因以及其有效的防護(hù)措施。

一、雷擊災(zāi)害現(xiàn)狀

1、雷電作用的種類

雷電會通過各種形式來侵襲智能系統(tǒng)，主要有直接、側(cè)向、感應(yīng)、侵入等等形式，只有弄清楚了智能表如何受到雷電作用，才會找到根本的解決方法。

直接雷擊一般是指雷電直接擊到智能表上，產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)以及機械效應(yīng)直接造成智能表的損害。而雷電波侵入則是通過智能表線路或是管道等途徑使得雷電通過管線進(jìn)入智能表內(nèi)部，危機智能表系統(tǒng)和內(nèi)部設(shè)備的安全。而雷擊電磁脈沖（LEMP）是容易導(dǎo)致智能表發(fā)生雷擊反應(yīng)的重要因素，在直接雷擊和附近雷擊產(chǎn)生相互作用時會造成整個電磁沖脈發(fā)生變化，造成有關(guān)導(dǎo)體、電位等產(chǎn)生無法預(yù)估的問題。

2、雷擊災(zāi)害的新特點

在高科技廣泛得到運用的現(xiàn)代，雷擊災(zāi)害已經(jīng)不僅僅是以往所表現(xiàn)出的那種特點。由于其對于高科技智能技術(shù)的重大影響，其所帶來的影響已經(jīng)由建筑和電力這兩個行業(yè)擴展到計算機、航空航天系統(tǒng)、智能系統(tǒng)等等更多的行業(yè)。且由于智能系統(tǒng)使用的需要電磁場等因素，因而雷擊的影響從二維變?yōu)榱巳S，雷擊通過影響脈沖電磁場，以三維的形式入侵到任何角落，從而導(dǎo)致整個智能系統(tǒng)的癱瘓。

3、防御雷擊的原則

就目前而言，智能表所使用的范圍有限，但對其相關(guān)特性的研究還原因不足。因而，在雷擊的防御上具有一定的缺陷。我們可以通過研究相應(yīng)的雷擊的特點，進(jìn)行分析，從而發(fā)現(xiàn)雷擊防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的提高，在新的特點上讓人們對于雷擊更多了解，并且達(dá)到防御的目的。

二、預(yù)防雷擊的做法

1、改進(jìn)接地系統(tǒng)

智能表往往并不是單獨存在的，因而安全保護(hù)地、控制柜、電源柜等等多方面安全連接，尤其是在接地過程中要用扁鋼將這些相關(guān)的機殼連接到一起，起到防護(hù)作用。而作為測量的參考點，智能表的信號地以及計算機的信號地則需要用像24V幅負(fù)端電源都要與相關(guān)方位連接構(gòu)成等電位，并且需要加入安全柵、安全器以及隔離器等等構(gòu)成有效的電位系統(tǒng)，并且將電阻控制在1歐姆以內(nèi)。

2、電源防浪涌

智能表控制系統(tǒng)的電源主要是由配電系統(tǒng)進(jìn)入主控室，再有計算機系統(tǒng)加以控制的。而電源系統(tǒng)往往是有通過變壓器、配電系統(tǒng)以及最終的使用系統(tǒng)，在多雷暴的天氣中電源輸送過程會很長，且各環(huán)節(jié)之間都相對單獨不容易控制，因而往往容易遭受雷擊。并且，此時的雷擊電源并不再是常用的交流電，而是摻雜了各種雜波的浪涌電壓。因而，在設(shè)置智能表預(yù)防雷電系統(tǒng)的過程中，防浪涌保護(hù)系統(tǒng)是其中重要的組成部分，主要可以防止發(fā)生由于使用中的電器設(shè)備因超過耐壓極限而引發(fā)的事故。通過將總配電進(jìn)入的三線四相接入到電源涌浪器所相對應(yīng)的接線柱上，那么在發(fā)生雷暴的時候，雷電涌浪就會被電涌保護(hù)器所感應(yīng)，從而將過載電流匯入大地中，將輸出的電壓鉗制在安全工作區(qū)域內(nèi)，從而確保電源的安全運行，從根源上預(yù)防智能表被雷擊。

3、信號通道電涌器

信號通道是為智能表傳輸各項基本信息的，因而在雷暴天氣需要通過信號通道電涌器來確保智能表能在正常狀態(tài)下進(jìn)行各類檢測信息的準(zhǔn)確、穩(wěn)定的傳遞。同時，通過信號通道電涌器的使用可以讓過雅典涌釋放到大地中，將輸出電壓控制在安全范圍內(nèi)，從而保障信號傳輸?shù)陌踩?。而保障了信號傳輸也就能夠真正體現(xiàn)智能表在整個智能使用系統(tǒng)過程中的巨大作用，并且電涌器的使用也提高了整個智能裝置在雷暴天氣下的安全指數(shù)。

三、智能表防雷產(chǎn)品使用注意事項

首先，在規(guī)定時間段內(nèi)要注意檢查維護(hù)智能表的控制系統(tǒng)、工程電源系統(tǒng)等等相關(guān)系統(tǒng)，避免產(chǎn)生接地、匯流、生銹以及斷裂等等簡單的故障，及時修護(hù)這些系統(tǒng)中的細(xì)節(jié)，使整個系統(tǒng)處在一個穩(wěn)定且安全的狀況中。并需要及時檢查電阻，防止電阻值的增高帶來的隱患。

其次，需要對各類電涌器進(jìn)行年檢。由于在使用過程中電涌器的損耗比較大，因而這類電子器材容易發(fā)生老化現(xiàn)象，從而導(dǎo)致動作電壓的下降，使得電涌器不能夠達(dá)到防雷的根本目的，同時還增加了相關(guān)系統(tǒng)的風(fēng)險。

最后，需要在配電系統(tǒng)中安裝電源防雷柵。電源防雷柵一般屬于報警裝置，只要自身過度發(fā)熱就會直接切斷裝置，并發(fā)出電光聲的報警信號，及時的發(fā)現(xiàn)并通報問題。而在使用這類電源防雷柵的過程中需要及時檢查其外觀狀況以及接地腐蝕情況。并且在選用電涌器的過程中一定要注意與電源防雷柵的負(fù)載相一致，不能發(fā)生自身系統(tǒng)不對應(yīng)而產(chǎn)生的問題。

四、小結(jié)

隨著工業(yè)的發(fā)展，各類工藝的過程也日趨復(fù)雜，控制系統(tǒng)集成化的程度也在同步提高，因而控制系統(tǒng)對于雷電的敏感度也在不斷增強。雷電災(zāi)害所造成的直接損害已經(jīng)逐年減少，但其造成的間接損害卻在不斷增大。其中，智能表作為控制系統(tǒng)的中樞極容易受到雷電的侵襲，而受到損害的智能表不僅會導(dǎo)致整個控制系統(tǒng)的癱瘓，嚴(yán)重的還可能導(dǎo)致有人員傷亡的生產(chǎn)事故等等。因而在再防止儀表系統(tǒng)受到雷電損害的過程中需要采取有力的措施，并且有關(guān)部門也應(yīng)該加強智能表防雷設(shè)計的重要性。

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（作者單位：國網(wǎng)山東成武縣供電公司）