用电采集系统防雷击措施探究

李春莲,冯翠红,张迎春

（国网山东省电力公司成武县供电公司,山东菏泽,274200）

用电采集系统防雷击措施探究

李春莲,冯翠红,张迎春

（国网山东省电力公司成武县供电公司,山东菏泽,274200）

本文从用电采集系统实施防雷击的必要性入手，如何在用电采集系统中采取的防雷击措施进行了探讨。希望通过本文的论述，更好地确保用电采集系统防雷性能的提升。

用电采集系统；防雷击；安

用电采集系统主要是对用户的用电信息进行采集，从而更好地掌握用户的用电情况，并针对性的对整个用电情况进行监控。为了更好地确保其性能得以发挥，加强对其防雷工作的开展就显得尤为重要。在现代智能电网打造过程中，用电采集系统有着十分重要的作用，其不仅是打造智能电网的物理基础，也是确保电网安全高效运行的关键所在。但是在实际运行中，在用电现场安装的用电信息采集终端设备经常出现被雷击坏的情况，而这就会对其性能的发挥带来影响。因而在用电采集系统防雷中，主要是注重对其自身和外部做好防雷工作，切实加强防雷击技术措施的应用，才能更好地确保其性能得以发挥。以下笔者就此展开分析。

1 用电采集系统防雷击的必要性

在当前用电采集系统建设和推广及应用日益广泛的今天，在用电信息采集过程中，采集终端是确保整个用电采集系统得以安全高效运行的载体。目前，用电信息采集终端已经在变电站、变压器、配电房中得到了广泛的应用，也是最为重要的计量点。但是在实际运行中，往往由于雷击受损，导致其安全高效的运行受到影响，因而对于采集设备的运维人员而言，可谓是一种不可避免的问题和挑战。而加强对其防雷击工作的开展，就能有效的降低其维护工作量，切实加强对其性能的发挥，对于确保整个电力工作高效开展具有十分重要的意义。

2 具体的防雷击措施分析

2.1 切实加强架空线路防雷击工作的开展

因为用户采集系统处于用电信息采集终端之内，而不同的终端之间的连接必须利用架空配电线路。若架空配电线路自身的绝缘性能低下，那么将直接影响其性能的发挥。尤其是在遭受雷击之后将导致绝缘子出现闪络。所以必须确保所选的器材设备具有较强的绝缘性能，切实提高线路自身的绝缘水平，最终提高线路的绝缘性能，将其给终端运行带来的影响降到最低。因此，在实际工作中，主要是在线路中安装避雷针，尤其是应在雷电活动较为频繁和强烈的区域，在杆塔通过避雷针的架设，能有效的将雷电电压弱化，提高线路耐雷水平，将闪络的情况尽可能地减少。但是所选的避雷器必须是结合线路实际需要进行针对性的选择。例如最为常见的10kV配电线路，则应以氧化锌避雷针为主。而在避雷针安装之后，还应和假设串联间隙，从而更好地将其隔离，降低线路老化的速度。从源头上减少雷电事故发生的几率，从而确保供电的安全性，进而更好地利用其对用户的用电信息进行采集。

2.2 在用电采集终端内强化雷电浪涌防护技术的应用

由于用电信息采集终端内的雷电浪涌对其危害较大，所以在发生雷电时，为了更好地将雷电浪涌给用电信息采集终端带来的应用，就必须切实强化对其的防护。这就需要切实注重以下工作的开展：

一是严格按照有关标准加强对其的雷电浪涌防护。在具体的防护过程中，主要是对浪涌电压信号进行分析的基础上，在终端硬件中，主要是采取过压保护电子元器件来实现，例如压敏电阻与TVS管。其中压敏电阻属于限压的保护元器件，由于其自身的非线性特点，若过压在压敏电阻两极之间时，主要就是把电压箝位进行相对的固定后，从而更好地保护后级电路。而采用TVS管时，由于其主要采取的是二极管的方式进行高效能保护的电子元器件，若其两极遭受反向瞬态的高能量冲击时，两极之间的高阻抗就会成为低阻抗，从而吸收功率较高的浪涌，此时两极之间的电压箝就会处于预定值，进而更好地对电子线路内各种精密的元器件进行保护，避免其受到浪涌脉冲带来的影响。

二是在电源系统加强防雷工作的开展。在用电信息采集终端中，为了更好地加强对地防雷保护，就需要将电源系统作为整个终端防护的关键区域。这是因为电源系统是雷电浪涌信号直接或间接的方式，从低压配网入侵终端的重要路径，所以其在防雷工作中属于最为关键的一环。由于浪涌波形属于瞬时而又巨大的脉冲信号，所以将其从信号和系统的视角来分析时，其与标准的冲击信号几乎接近，此时这一信号就会在极短的时间内发挥出巨大能量，而随着这一冲击心高形成的频率分量低于300KHZ。此外若按照标准的雷电流波形对其实施傅里叶转换之后，就能掌握其相应的频谱分布。因此，在电源系统中，其主抑制通道的构建思路是：采取大通流量压敏电阻和热敏电阻之后，利用大功率的整流二极管，通过共模扼流圈和差模安规电容以及保险丝和高耐压滤波电容形成，而将载波回路防雷抑制通道则为辅助性的通道，从而在二者的共同作用下，能对短时高能量的雷电流浪涌波进行有效的抑制。

三是利用压敏电阻对浪涌电流进行抑制和吸收。由于压敏电阻在整个用电信息采集终端中属于重要的抑制环节，其主要是相线和N线之间并联。但是其在高低电场中所表现的情况也有所不同。一般而言，在低电场下，压敏电阻的导电主要是利用热激发电子导电，其导体为晶粒，晶界处于高阻状态，压敏电阻的电阻值也较高，漏电电流则较低。而如果电场的强度比阀值电压要高时，此时就是通过隧道击穿来导电，当电子从晶界穿过时直接导电，这时压敏电阻的内阻值较小，且压敏电阻能快速的反应，从而更好地对浪涌电流进行吸收和抑制。

四是利用热敏电阻吸收瞬时雷电浪涌冲击信号。主要是因为热敏电阻自身具有零功率阻值和自身寄生电容的特点，使得其在电路中为分布式阻抗，从而更有效的将不同频率的分量削弱后达到转移功率的目的，再利用其自身功率较高的特点，就能将瞬时的雷电浪涌冲击信号进行有效的吸收。

五是利用载波回路和RS-485回路等进行防护。其中，载波回路主要是利用压敏电阻钳位电压在短时脉冲时不大于2.5kV的特点，有效的对雷电浪涌信号进行二次吸收，再利用高频变压器将电磁好好隔离之后确保整个载波模块避免雷电浪涌电流的影响。而RS-485回路主要是采取大功率放电管，并与热敏电阻配合实施防护，既能有效的吸收雷电电流脉冲，又能有效的抑制强静电场的放电。

2.3 强化外部雷电防护技术的应用

在对整个采集终端的内容做好防雷设计的基础上，由于其所在环境往往较为复杂，加上雷电自身的破坏性较强，所以还应在其外部加强安全防护措施的应用。一是在接地保护时，主要是对其配电柜和电表箱可靠的接地，从而有效的将雷电送入大地。二是做好避雷工作，主要是在低压配变和分支线以及主干线上安装低压避雷器进行防雷。三是对安装的位置进行针对性的调整，在雷电高发区域，杆上变压器安装的用电信息采集终端，其通信天线严禁在变压器上安装，也不能与变压器靠近，且在空间上不能太突出，预防感应电流对其带来影响，所以主要是在电表箱的内部安装天线。四是雷电多发区域采取屏蔽措施，尤其是在杆上变压器，应在金属外壳的电表箱内安装采集终端，这样才能确保其较为密封，避免外部感应雷形成的电磁干扰，也可以在电表箱内安装天线，或者将其在表箱外壳的底部进行倒置和吸附，从而确保其有效的通讯。

3 结语

综上所述，加强用电采集终端防护工作的开展具有十分重要的意义，对于确保整个电力系统安全稳定高效的运行具有不可或缺的作用，所以必须紧密结合实际，切实做好用电采集终端的防雷工作，才能避免用电采集系统被雷电伤害。

樊祥霞,郭庆阔,贾秀华.用电采集系统防雷电技术措施浅析[J].通讯世界,2016,02:224.

Electricity acquisition system lightning protection measures are explored

Li Chunlian,Feng Cuihong,Zhang Yingchun
（Its Chinese power company in shandong province chengwu county electric power supply company in shandong heze,274200）

This paper from the necessity of the implementation of the lightning protection electricity acquisition system,how to in power acquisition system lightning protection measures are discussed in this paper.Hope that through this article,protection performance of ascension.

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