摘要：随着我国经济的快速发展和科学技术的不断进步，我国在水利工程建设的发展方面取得了非常大的成绩，不仅工程建设项目越来越多，而且规模也越来越大，尤其是电气自动化系统在水利工程当中的应用，更是极大的促进了我国水利工程建设的进步与发展，但是就在电气自动化系统在水利工程当中发挥着重要功能和作用的同时，我们也应清醒的意识到雷电这些自然现象对于电气自动化系统所造成的了破坏和影响。基于此，文章就水厂中水利工程电气自动化系统如何防止雷电攻击的措施进行了深入的研究与分析，以期为推动我国水利工程事业健康稳定的发展，提供一些必要的参考和启发。
关键词：水利工程；电气自动化系统；防雷措施
一、常见的雷击情况分析
1.1球状雷
直击雷相较于任何雷雨天气都可能形成，球形雷大多产生于雷暴天气，其形成后会发出非常耀眼的红光或白光，形态犹如火球，若是水利工程有缝隙或烟囱、门窗等通道存在，球形雷便会借此进入室内，给自动化设备带来损害。就危险性而言，球形雷要比直击雷更高。
1.2雷电侵入波
雷电产生的电流除了流入地下，还会进入输电线路、金属管道，借由金属的电流传导作用到达自动化设备中，使电气设备自身的绝缘消失或严重削弱，高压与低压之间流通，发生触电事故。
1.3直击雷
这种雷击类型破坏力较强，若直接作用于人、畜的身体，将会使其直接死亡。直击雷形成于云层、地面突出物体之间的放电行为，若是直击雷接触到自动化设备，电流会随着金属物流入地下，进而产生较大的对地电压，发挥出巨大的破坏作用。
1.4雷电感应
静电感应、电磁感应是两种常见的雷电感应类型，而雷电感是指雷电形成后与导电物体之间形成了“感应”，自动化设备的金属零件出现火花，致使设备损坏。静电感应是指地面突出物体的表面感应到雷云放出的电荷，二者之间的电荷呈异性相吸状态，表面的电荷摆脱了物体原有的束缚，随雷电电波一同传导、流窜出来，在这个过程中损坏了自动化设备。电磁感应是指金属导体在感应到云层放出雷电后在周边形成的，较之前发生明显变化的强大电磁场，磁场的产生会引动电能，诱发电磁脉冲干扰，进而损坏自动化设备。
水利工程的控制系统、监测系统、通讯系统都是关系到水利工程正常运行和日常安全的重要系统，近些年来，这些系统已普遍完成了电气自动化，包括交换机、远程数据终端、工业计算机等设备在内的各种微电子设备均获得了广泛的应用。然而这些微电子设备也为水利工程电气系统的安全运作提出了新课题，这些设备工作电压与信息电流都极其微小，通常只有几伏或几微安，所以一旦受到雷电的强烈磁场影响，就会产生干扰或损坏。
二、水利工程电气自动化系统的防雷措施
结合上文内容我们能够较为深入的了解本文研究的重要性，而为了能够更好的完成本文研究，我们还需要明晰水利工程电气自动化系统的防雷措施，结合相关文献资料与自身实际工作经验，笔者将其总结为瞬态电压抑制器-TVS管应用、UPS过电压保护、三合一防雷器应用、接地和屏蔽四个方面。
2.1瞬态电压抑制器-TVS管应用
对于瞬态电压抑制器-TVS管应用的水利工程电气自动化系统防雷措施来说，这里提到的瞬态电压抑制器-TVS管本身属于一种二极管形式的高效能保护器件，这一器件能够在相关电气自动化系统遭受雷击时以10-12秒量级的速度将自身两级的高抗组变为抵抗组，这就使得雷击带来的浪涌功率将由此实现较好吸收，电气自动化系统中的精密器件自然将得以实现较好保护。
对于瞬态电压抑制器-TVS管来说，其本身具备着防止微处理器或单片机因瞬间的肪冲、有效吸收会造成器件损坏的脉冲、避免数据及控制总线受噪音干扰等优势，而这些优势就使得瞬态电压抑制器-TVS管能够较好服务于水利工程电气自动化系统微电子设备的过压保护。
2.2UPS过电压保护
对于水利工程电气自动化系统的防雷措施来说，UPS过电压保护同样属于较为常见的措施之一，不过在笔者就UPS过电压保护展开的具体调查研究中发现，单纯装有压敏电管的UPS在很多时候无法满足水利工程电气自动化系统的防雷需求，为此笔者建议在电气自动化系统防雷保护中采用四级保护模式，即使用三极气体放电管、限流模块、压敏电阻、TVS管组成四级保护，这样以往UPS较为容易因雷击破坏的问题就将成为过去，其本身也将更好服务于水利工程电气自动化系统防雷保护。
2.3三合一防雷器应用
对于水利工程电气自动化系统的防雷来说，三合一防雷器的应用同样能够较好满足这一防雷需求，而这里提到的三合一防雷器本身也可以称之为监控多功能防雷箱。对于这一三合一防雷器来说，其本身能够较好服务于室内外监控设备的雷击电磁脉冲保护，不过这一保护的实现需要做好三合一防雷器的接地，这点需要引起我们重视。
2.4接地和屏蔽
除了上述几方面措施外，接地和屏蔽同样属于我国当下较为常见的水利工程电气自动化系统防雷措施，二者本身属于水利工程电气自动化系统防雷的最基本手段。在接地中，这一措施要求水利工程在经济允许范围内尽可能降低接地电阻；而屏蔽措施则需要将屏蔽网与机房内环行接地母线均匀多点相连，这样能够较好避免雷电电磁对水利工程电气自动化系统造成的侵扰，通过两种重要的防雷措施，我国水利工程电气自动化系统的防雷就将得以更好实现。
2.5针对其他部分
防雷基本原则是将雷电产生的电流引入至地下，因此“接地”是防雷的关键点，除了前文提及的配电系统、信号系统及天线反馈部分、屏蔽与等电位防雷，还需要为主要构筑物与计算机系统等做好防雷工作。
首先，计算机系统的用电系统较为特殊，其节电系统有如下几种：①工作接地，电阻小于等于4Ω；②安全保护接地，电阻小于等于4Ω；③直流工作接地，信号屏蔽地电阻与逻辑接地电阻小于等于2Ω。若是泵站现实工作状况不允许清晰区分上述状况，则可选择联合接地，但接地电阻需低于2Ω。其次，针对构筑物可选择消雷器、避雷带或避雷针作为接地措施，在进行接地处理时不仅可以选择建筑物内部的钢筋结构进行接地，还可以单独设置引下线使其与构筑物的接地网相连接。
此外，应该分开设置三大接地网。原因在于：①构筑物在修建时大多未考虑到弱电设备，计算机等若干弱电设备需要做好保护，需要将其接闪地与设备地分开设置；②普通设备在供电中所使用的高压配电系统与低压配电系统均使用了同一个接地系统，但是用电情况较为复杂，雷击时地线的电流不是0Id，若采取联合接地方式反而会使弱电设备接地电位升高，造成反击的结果。鉴于雷击会导致地网与附近导体产生较高的电位，应确保系统接地时三大地网至少保持10m以上的距离，若是接地线进入室内，则应给予局部绝缘加屏蔽措施。
结论：
综上所述，随着自动化系统在水厂水利工程当中应用的不断深入，水利工程运行也越来越趋于自动化和智能化，精密的智能化电气设备在促进水厂水利工程的运行效率和运行质量的同时也使得设备出现故障的频率有所增加，其中雷击就是导致电气自动化设备出现故障的一个非常关键因素。对此，文章就自然界当中的雷击类型和雷击造成的危害以及如何预防雷电攻击进行了分析，其实质是为了阐明制定水厂水利工程电气自动化系统防雷电措施的重要性和为工作人员更好的制定防雷措施提供有价值的参考，进而为推动推动我国水利工程电气自动化系统安全稳定的运行打下坚实的基础。
参考文献：
[1]杨勇.辽宁省大伙房水库输水工程电气自动化系统防雷措施分析[J].内蒙古水利，2018，（03）：31-32.
[2]郑平.分析三岔河引子渡提水工程电气自动化系统防雷措施[J].低碳世界，2017（31）：70~71.
[3]李红，周玲霞，杨兰凤，林佳萌.提高水利工程防雷能力建设的实践与思考[J].江苏水利，2018（03）：33~35