摘 要：现代信息技术已渗透到各行各业当中，为生产的正常运转以及管理工作提供了稳定的技术信息保障。但自动化技术的应用是把“双刃剑”，有利有弊，因此各单位要重点关注其应用效果最大化问题。本文针对电力设备中自动化的应用展开分析，对自动化电力设施防雷措施提出一些建议。
关键词：电力系统；自动化设备；防雷措施
计算机信息技术步入21世纪后，愈发深刻地掀起了自动化技术发展的浪潮，对于电力企业来说，促成企业经营方式变革的同时，电力系统的日常运转也得到了效率保障。计算机控制、微电子控制等自动化方式占据电力设备的工作内核，辅助机器高效运转，但也相对会出现一些滞后性问题，例如雷击问题。那么，企业应制定怎样的防雷手段来保护设备，减少经济、社会损失，并增强电网运行的安全稳定性呢？
1 雷击对电力系统带来的影响
1.1 雷击类型概述
对于自动化电力调度设备以及电力通信设施来说，能够威胁到其正常工作的雷击类型主要分为三类：直击雷、感应雷、球形雷和雷电波。
(1)直击雷。顾名思义，指的是直接击中物体的雷电，在击中建筑物、动植物等后产生相应的热电反应或机械效应，对这些物体造成直接性的伤害。这些雷击效应若出现电力建筑和设备周围，会给电力设备的运转以及工作人员带来严重的经济、安全损失。
(2)感应雷。雷云在雷击过程中，会在地面上放电。若放点附近区域有信号传输线或电力设备或线路等，则会发生电磁感应现象，对电力设备等造成不同程度上的损害，甚至会破坏相邻或终端的相关电力设施，影响其正常运行状态。
(3)球形雷。球形雷是指颜色为红色橙色的发光球体，外表类似于火焰，因此极大可能会由于撞击进入到建筑物内部，使电力设备受到严重破坏。
(4)雷电波。雷电波指的是空间雷电电磁波，主要产生原因受雷电流的生产数值的峰值和陡斜度因素的影响，雷电流发生时的电流峰值和陡度与瞬变电磁场碰撞形成雷电波，对电力设施造成影响。
1.2 雷击破坏原理
雷电属于一种极端的自然现象，在自然界中比较常见，多发生在雨季，主要是通过巨大的电流量和瞬间的释放形式对物体造成不同程度的破坏。雷电电流往往会随着电站接地网移动，并且雷击位置的多变使电位差会相应增加，这时过大的电位值很容易导致自动化调度和供电设备出现问题。拿感应雷来说，其在放电过程中通过静电电荷形成的静电反应，或者是由于瞬态电磁场产生的电磁感应都会对自动化电力、通信设备的正常运转状态造成极大影响。并且，若自动电子设备的抗雷击性能也会受集成化程度的影响，集成化程度越高，受雷击反应的影响越大，因为感应雷电首先会破坏集成电路的核心零件。而且，自动电力设备与外部通信设备需要依靠远距离电缆线路和各种接口来互相连接，一旦发生感应雷击，将造成不可挽回的损害。
2 提高自动化电力调度和供电通信设备防雷能力的有效措施
2.1 应用微电子防雷技术
首先，应做好一次供电设备的防雷完善工作，避免雷击和过电压对电力线路、设备造成破坏。微电子设备属于核心部件，抗冲击性较低，最容易受到破坏，极可能因为电流磁场的冲击产生误动，因此，有必要对其进行保护。电源电缆可采用直埋式地下穿管的方式，以保护电力电缆，达到控制雷电流的目的。但更为有效的方法是TVS管、二次系统防雷器(SPD)等设备，能够起到有效防雷作用，保证微电子器件不会受到雷击伤害。
TVS管，又称瞬态电压抑制器，本质上是一种二极管型高效保护装置，主要工作原理是当两级受到反向瞬态高能冲击时，极短时间改变阻值，通过吸收数千瓦浪涌功率起到保护作用，有效避免微电子精密元部件遭到雷电破坏。TVS管具有高抗阻性、电流吸收量也大、体积小，目前备受各类供电站的青睐。SPD，又称电涌保护器(Surge Protection Device)，也是目前较为可靠的供电系统保护设备，尤其是在建筑用电系统中得到了广泛应用。脱离器以及压敏电阻作为SPD中得核心部件起到至关重要的作用，其工作状态直接关系到SPD或者电力系统的防雷击性能。SPD的各种零部件有专门的标准规定限制，其配备的指示窗口会及时报备故障情况，可以进行远程监控。
2.2 加强屏蔽和接地防雷工作
自动化调度与通信机房的建设项目要达到减少电磁干扰系统设备的目的，施工过程中，需对机房的钢筋、金属线槽和环形接地母线进行加固，确保焊接操作质量，并将专用金属线槽放置在机房内部的合理位置。在地板施工中，选用高质量的静电板。应注意的是，强、弱电流电缆的分离可以减少强电流电缆对弱电流电缆的干扰。另外需要注意的是，机房内使用的所有通信电缆全部都要是屏蔽型电缆，屏蔽层两端均应接地。电话线以及音频电缆等要与机房内的音频保安器相连接，降低电缆的过电压。
较为常见的防雷装置工作原理是接地短路，所以，接地设计也是有效防雷措施的一个重点。 一般来说，电力建筑物、电力系统和计算机系统都可以进行接地操作，如果三者均接地配合的话，自动化电力设备的抗雷击性能也会大大提高，最大程度上减轻雷电对供电站的破坏。这里要强调的是，不论采取何种接地防雷形式，在除去防护费用外，应将接地的电阻值降低到最小，进而确保过电压值无限减小，在保持较高水平的放流能力的同时，保证取得最佳的防雷效果。
2.3 坚持综合性的雷击防御方针
“全面预防，综合管理，多重保护”的原则能够最大限度地使供电站及自动化电力设备避免雷电的破坏。对于供电单位来说，自动化电力设备的日常维护与定期检修、设备管理人员的专业素质培训、防雷技术的及时更新是能够有效减轻雷击损失的三个工作重点，做好这几方面的工作，相信自动化电力设备的工作性能可以保持高水平，加强供电工作的稳定性。因此，要从整体工作和长远发展为防护出发点，对供电系统做好多级防护准备，健全全方位的综合防雷机制，将电力设备防雷工作做得更好。
2.4 加强对电力通道的建设
作为电力通道建设中的一个重要环节，自动化电力调度和通信通道的建设工作是必不可少的。类似模拟载波机等的传统设备由于抗雷击性能差、外界影响因素较多，已经不具备满足电力通道建设要求的能力了。现阶段，二次电力通道已经基本能够满足光设备的要求，相应的通道线路应延伸使用光纤复合架空地线(OPGW)、管道光缆等电力设备线路。其中，OPGW光缆可以进行重点推广，并且光缆必须满足官方质量检验要求。 另外，光缆中的光纤芯是不可以进行熔接的，同批次生产的光缆要满足设计、材料和制作工艺完全相同的要求，能同时承受住特定电力系统的最大短时故障电流。
3 总结
电力系统工作的稳定性直接关系到人们的日常生活质量，因此做好电力稳定运行的一系列要求更加严格，电力公司不仅要做好电力调度以及通信供电设备的自动化工作，还要做好雷击的防护和日常检修工作，减少雷电流对弱电设备造成的危害。总的来说，电气自动化系统防雷措施的改进具备较高的实践意义，在此基础上，上述防雷措施则为防雷工作提供了较高的实施可行性，并且为下一步的电气自动化设备防雷研究提供一些参考。
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