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【摘 要】 在现代技术的快速发展中，我国的电力系统自动化水平也随之的到了提升，电力系统的容量也得到了相应的增加，而电力系统中自动化设备的微机装置极易受到外界的干扰，承受电压、电流冲击的能力较弱，在遇到雷击时极易发生损坏，特别是雷电过电压对自动化系统回路的稳定性运行产生很大的冲击，严重时将会击坏自动化设备。本文将之重点对水利工程电气自动化系统的防雷措施作出概述。
【关键词】 电气自动化系统；微电子设备；防雷；措施
在近年来，电子技术和自动化水平得到了快速的发展，同时电子技术和自动化设备得到了广发的应用，目前在众多的水利工程中使用了一定数量的电气监控自动化系统和通讯系统。但是，这些自动化系统中的微电子设备的电压和传递信息的电流很小，很容易受到外界的干扰，特别是在雷电天气中雷电流产生的瞬变电磁场对微电子设备的干扰最为严重，进而造成自动化系统的损坏，会给水利工程的带来一定的经济损失。因此，对电气自动化系统采取相应的措施是至关重要的，下面将具体说明自动化系统的防雷措施。
一、采用瞬态电压抑制器——二极管
在雷雨天气中，电气自动化设备受到很大的干扰而导致电力系统中微电子设备被破坏，为了保障微电子设备的完好，可以在微电子设备中采用新型的保护器件瞬态电压抑制器，既是二极管。当外界的能量对二极管的两端产生反向的瞬态冲击时，二极管将把存在在两级间的阻抗以10-12s的量级速度进行调节，把高的阻抗向地阻抗调节以便吸收外界高功率的浪涌，使二极管两级之间的可控电压控制在预定的范围之内，从而保证微电子设备不会受到高功率浪涌脉冲的影响，以保证电子设备的安全。另外，二极管具有体积较小，漏电流较小，响应速度快，能够瞬时吸收较大的功率以及对箝位电压的控制比较容易等优势。
二极管的运行过程是：在受到瞬态脉冲电流流向二极管时，二极管本身的反向漏电电流ID会逐渐上升直至升为IR，此时二级管内的电压开始从反向的关断Uoff电压呈上升趋势，当达到一定值时，既为击穿电压UBR，此时二极管将被击穿。随之脉冲电流将会达到峰值状態，在脉冲电流达到峰值的过程中，通过二极管的电流会逐渐增大，当脉冲电流的峰值达到Ipp时，二极管两端的电压会把控制在预定的Uc电压之下，之后，脉冲电流将会逐渐降低，二极管两端的电压也将会随之降低，直到恢复原先的状态。最终达到保护微电子设备装置，使微电子设备受到的静电干扰降低的目的。
二、UPS的过电压保护
在感应雷的作用下或是沿电源进入室内的雷电侵入波会造成电源电压的急剧上升，从而造成UPS和其后接的微电子设备的破坏。在目前的水利工程自动化系统中虽然都安装了压敏电阻，但是这种压敏电阻的保护效果较差，因此为了有效的防止雷电的袭击需要在电源的防雷装置中使用四级保护措施。四级保护中的每一级采用的是三级气体放电管，为了把较大的雷电波控制在后接微电子设备的电压承受范围内；第二级是限流模块；第三极则是压敏电阻；最后一级选用二极管，为了把箝位电压控制在预定的范围之内。通过对上述四级保护措施的采用，可以有效的保护UPS和电源。
三、自动化系统中监控设备的过电压保护
监控设备的过电保护采用组合防雷器和对功能的监控防雷箱，简称三合一防雷器。它是把电源防雷器、控制线路防雷器和视频线路防雷器结合为一体，其结构采用多级串联的设计方式，具有多级保护功能。监控设备的防雷器主要是对室内、室外的监控设备进行防雷击电磁脉冲保护。
四、电气自动化系统的接地和屏蔽
（一）接地：做好接地工作是自动化系统防雷措施的一个重要环节。过电压值会随接地电阻值的减小而降低，因此在使用过程中因尽量采用较小值的电阻。
对于水利工程中的泵站和涵闸中控室中的通讯设备和控制设备要与其他动力设备共用同一接地网，并使其接地网尽可能与防雷接地网连接在一起。此外，在中控室中还需要进行均压带的敷设，并且在机房围绕设置接地母线，另设接地网的特殊设备，中控制中的接地网可以通过放电器与工程地网进行连接，以达到在雷击时电位的均衡。
（二）屏蔽：对水利工程的中控室或调度室中的建筑钢筋和金属底板进行焊接，以形成一个等电位的法拉第笼，达到建设雷击电磁的干扰。因为设备对于屏蔽的要求较高，所以需要在中控室中敷设金属屏蔽网，并且此屏蔽网还要与机房的接地母线进行均匀连接。对于架空的电力线，在水利工程站内要更换成屏蔽电缆，对于室外的通讯电缆要改装为屏蔽电缆并且还要对对此屏蔽电缆进行接地保护。进入室内的电缆需要水平埋地10m之上，深度在0.6m之上，此外对于非屏蔽电缆需要穿镀铁管之后在水平埋地超过10m。
五、结束语
为了使自动化系统能够很好的起到防雷的效果，应进行整体防御和多重保护的策略。水利工程电气自动化系统的防雷措施除了合理的运用上述的方法外，水利工程中的配电变压器安装必要的避雷器装置并进行接地，在程控远端系统中安装信号线经过过电压保护器等装置。总之电力自动化系统的法雷措施要结合水利工程的实际情况，多使用新产品和新技术并进行合理的安装，以达到自动化系统最佳的防雷效果。
参考文献：
[1]张文军.电力自动化系统防雷措施的研究[J].硅谷.2012（13）
[2]靳涛峰，杨磊.计算机机房防雷和安全接地实用设计方法[J].科技传播.2011（16）
[3]聂景庆.浅谈电力通信自动化系统的防雷和接地保护[J].民营科技.2010（12）
【关键词】 电气自动化系统；微电子设备；防雷；措施
在近年来，电子技术和自动化水平得到了快速的发展，同时电子技术和自动化设备得到了广发的应用，目前在众多的水利工程中使用了一定数量的电气监控自动化系统和通讯系统。但是，这些自动化系统中的微电子设备的电压和传递信息的电流很小，很容易受到外界的干扰，特别是在雷电天气中雷电流产生的瞬变电磁场对微电子设备的干扰最为严重，进而造成自动化系统的损坏，会给水利工程的带来一定的经济损失。因此，对电气自动化系统采取相应的措施是至关重要的，下面将具体说明自动化系统的防雷措施。
一、采用瞬态电压抑制器——二极管
在雷雨天气中，电气自动化设备受到很大的干扰而导致电力系统中微电子设备被破坏，为了保障微电子设备的完好，可以在微电子设备中采用新型的保护器件瞬态电压抑制器，既是二极管。当外界的能量对二极管的两端产生反向的瞬态冲击时，二极管将把存在在两级间的阻抗以10-12s的量级速度进行调节，把高的阻抗向地阻抗调节以便吸收外界高功率的浪涌，使二极管两级之间的可控电压控制在预定的范围之内，从而保证微电子设备不会受到高功率浪涌脉冲的影响，以保证电子设备的安全。另外，二极管具有体积较小，漏电流较小，响应速度快，能够瞬时吸收较大的功率以及对箝位电压的控制比较容易等优势。
二极管的运行过程是：在受到瞬态脉冲电流流向二极管时，二极管本身的反向漏电电流ID会逐渐上升直至升为IR，此时二级管内的电压开始从反向的关断Uoff电压呈上升趋势，当达到一定值时，既为击穿电压UBR，此时二极管将被击穿。随之脉冲电流将会达到峰值状態，在脉冲电流达到峰值的过程中，通过二极管的电流会逐渐增大，当脉冲电流的峰值达到Ipp时，二极管两端的电压会把控制在预定的Uc电压之下，之后，脉冲电流将会逐渐降低，二极管两端的电压也将会随之降低，直到恢复原先的状态。最终达到保护微电子设备装置，使微电子设备受到的静电干扰降低的目的。
二、UPS的过电压保护
在感应雷的作用下或是沿电源进入室内的雷电侵入波会造成电源电压的急剧上升，从而造成UPS和其后接的微电子设备的破坏。在目前的水利工程自动化系统中虽然都安装了压敏电阻，但是这种压敏电阻的保护效果较差，因此为了有效的防止雷电的袭击需要在电源的防雷装置中使用四级保护措施。四级保护中的每一级采用的是三级气体放电管，为了把较大的雷电波控制在后接微电子设备的电压承受范围内；第二级是限流模块；第三极则是压敏电阻；最后一级选用二极管，为了把箝位电压控制在预定的范围之内。通过对上述四级保护措施的采用，可以有效的保护UPS和电源。
三、自动化系统中监控设备的过电压保护
监控设备的过电保护采用组合防雷器和对功能的监控防雷箱，简称三合一防雷器。它是把电源防雷器、控制线路防雷器和视频线路防雷器结合为一体，其结构采用多级串联的设计方式，具有多级保护功能。监控设备的防雷器主要是对室内、室外的监控设备进行防雷击电磁脉冲保护。
四、电气自动化系统的接地和屏蔽
（一）接地：做好接地工作是自动化系统防雷措施的一个重要环节。过电压值会随接地电阻值的减小而降低，因此在使用过程中因尽量采用较小值的电阻。
对于水利工程中的泵站和涵闸中控室中的通讯设备和控制设备要与其他动力设备共用同一接地网，并使其接地网尽可能与防雷接地网连接在一起。此外，在中控室中还需要进行均压带的敷设，并且在机房围绕设置接地母线，另设接地网的特殊设备，中控制中的接地网可以通过放电器与工程地网进行连接，以达到在雷击时电位的均衡。
（二）屏蔽：对水利工程的中控室或调度室中的建筑钢筋和金属底板进行焊接，以形成一个等电位的法拉第笼，达到建设雷击电磁的干扰。因为设备对于屏蔽的要求较高，所以需要在中控室中敷设金属屏蔽网，并且此屏蔽网还要与机房的接地母线进行均匀连接。对于架空的电力线，在水利工程站内要更换成屏蔽电缆，对于室外的通讯电缆要改装为屏蔽电缆并且还要对对此屏蔽电缆进行接地保护。进入室内的电缆需要水平埋地10m之上，深度在0.6m之上，此外对于非屏蔽电缆需要穿镀铁管之后在水平埋地超过10m。
五、结束语
为了使自动化系统能够很好的起到防雷的效果，应进行整体防御和多重保护的策略。水利工程电气自动化系统的防雷措施除了合理的运用上述的方法外，水利工程中的配电变压器安装必要的避雷器装置并进行接地，在程控远端系统中安装信号线经过过电压保护器等装置。总之电力自动化系统的法雷措施要结合水利工程的实际情况，多使用新产品和新技术并进行合理的安装，以达到自动化系统最佳的防雷效果。
参考文献：
[1]张文军.电力自动化系统防雷措施的研究[J].硅谷.2012（13）
[2]靳涛峰，杨磊.计算机机房防雷和安全接地实用设计方法[J].科技传播.2011（16）
[3]聂景庆.浅谈电力通信自动化系统的防雷和接地保护[J].民营科技.2010（12）