智能表防雷击措施研究

张迎春

引言：当整个社会迈入电子信息时代后，智能表在许多方面都表现出了重要的作用。但在雷电入侵后，智能表往往会受到损坏，这是由于雷电会涌入智能表中导致其内部通讯与计算机连接发生故障，而当电涌超过计算机的承受能力时，智能表就会出现数据乱码、芯片损坏甚至影响到整个智能表的软件系统导致智能表发生故障。因而需要了解到智能表遭受雷击的原因以及其有效的防护措施。

一、雷击灾害现状

1、雷电作用的种类

雷电会通过各种形式来侵袭智能系统，主要有直接、侧向、感应、侵入等等形式，只有弄清楚了智能表如何受到雷电作用，才会找到根本的解决方法。

直接雷击一般是指雷电直接击到智能表上，产生电效应、热效应以及机械效应直接造成智能表的损害。而雷电波侵入则是通过智能表线路或是管道等途径使得雷电通过管线进入智能表内部，危机智能表系统和内部设备的安全。而雷击电磁脉冲（LEMP）是容易导致智能表发生雷击反应的重要因素，在直接雷击和附近雷击产生相互作用时会造成整个电磁冲脉发生变化，造成有关导体、电位等产生无法预估的问题。

2、雷击灾害的新特点

在高科技广泛得到运用的现代，雷击灾害已经不仅仅是以往所表现出的那种特点。由于其对于高科技智能技术的重大影响，其所带来的影响已经由建筑和电力这两个行业扩展到计算机、航空航天系统、智能系统等等更多的行业。且由于智能系统使用的需要电磁场等因素，因而雷击的影响从二维变为了三维，雷击通过影响脉冲电磁场，以三维的形式入侵到任何角落，从而导致整个智能系统的瘫痪。

3、防御雷击的原则

就目前而言，智能表所使用的范围有限，但对其相关特性的研究还原因不足。因而，在雷击的防御上具有一定的缺陷。我们可以通过研究相应的雷击的特点，进行分析，从而发现雷击防护系统进行相关技术的提高，在新的特点上让人们对于雷击更多了解，并且达到防御的目的。

二、预防雷击的做法

1、改进接地系统

智能表往往并不是单独存在的，因而安全保护地、控制柜、电源柜等等多方面安全连接，尤其是在接地过程中要用扁钢将这些相关的机壳连接到一起，起到防护作用。而作为测量的参考点，智能表的信号地以及计算机的信号地则需要用像24V幅负端电源都要与相关方位连接构成等电位，并且需要加入安全栅、安全器以及隔离器等等构成有效的电位系统，并且将电阻控制在1欧姆以内。

2、电源防浪涌

智能表控制系统的电源主要是由配电系统进入主控室，再有计算机系统加以控制的。而电源系统往往是有通过变压器、配电系统以及最终的使用系统，在多雷暴的天气中电源输送过程会很长，且各环节之间都相对单独不容易控制，因而往往容易遭受雷击。并且，此时的雷击电源并不再是常用的交流电，而是掺杂了各种杂波的浪涌电压。因而，在设置智能表预防雷电系统的过程中，防浪涌保护系统是其中重要的组成部分，主要可以防止发生由于使用中的电器设备因超过耐压极限而引发的事故。通过将总配电进入的三线四相接入到电源涌浪器所相对应的接线柱上，那么在发生雷暴的时候，雷电涌浪就会被电涌保护器所感应，从而将过载电流汇入大地中，将输出的电压钳制在安全工作区域内，从而确保电源的安全运行，从根源上预防智能表被雷击。

3、信号通道电涌器

信号通道是为智能表传输各项基本信息的，因而在雷暴天气需要通过信号通道电涌器来确保智能表能在正常状态下进行各类检测信息的准确、稳定的传递。同时，通过信号通道电涌器的使用可以让过雅典涌释放到大地中，将输出电压控制在安全范围内，从而保障信号传输的安全性。而保障了信号传输也就能够真正体现智能表在整个智能使用系统过程中的巨大作用，并且电涌器的使用也提高了整个智能装置在雷暴天气下的安全指数。

三、智能表防雷产品使用注意事项

首先，在规定时间段内要注意检查维护智能表的控制系统、工程电源系统等等相关系统，避免产生接地、汇流、生锈以及断裂等等简单的故障，及时修护这些系统中的细节，使整个系统处在一个稳定且安全的状况中。并需要及时检查电阻，防止电阻值的增高带来的隐患。

其次，需要对各类电涌器进行年检。由于在使用过程中电涌器的损耗比较大，因而这类电子器材容易发生老化现象，从而导致动作电压的下降，使得电涌器不能够达到防雷的根本目的，同时还增加了相关系统的风险。

最后，需要在配电系统中安装电源防雷栅。电源防雷栅一般属于报警装置，只要自身过度发热就会直接切断装置，并发出电光声的报警信号，及时的发现并通报问题。而在使用这类电源防雷栅的过程中需要及时检查其外观状况以及接地腐蚀情况。并且在选用电涌器的过程中一定要注意与电源防雷栅的负载相一致，不能发生自身系统不对应而产生的问题。

四、小结

随着工业的发展，各类工艺的过程也日趋复杂，控制系统集成化的程度也在同步提高，因而控制系统对于雷电的敏感度也在不断增强。雷电灾害所造成的直接损害已经逐年减少，但其造成的间接损害却在不断增大。其中，智能表作为控制系统的中枢极容易受到雷电的侵袭，而受到损害的智能表不仅会导致整个控制系统的瘫痪，严重的还可能导致有人员伤亡的生产事故等等。因而在再防止仪表系统受到雷电损害的过程中需要采取有力的措施，并且有关部门也应该加强智能表防雷设计的重要性。

参考文献

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（作者单位：国网山东成武县供电公司）