摘要

在工業(yè)企業(yè)配電系統(tǒng)中，雷電過電壓及其引發(fā)的連鎖故障，是造成設(shè)備損壞、生產(chǎn)中斷和用能安全事故的重要誘因之一。傳統(tǒng)防雷體系以被動防護(hù)為主，普遍存在“裝而不知、壞而不覺、失效不明”的問題。本文結(jié)合企業(yè)用能場景，探討一種基于雷擊環(huán)境檢測與防雷狀態(tài)在線監(jiān)測的技術(shù)應(yīng)用思路，通過對雷擊、電網(wǎng)環(huán)境及防雷器狀態(tài)的持續(xù)感知，實現(xiàn)企業(yè)防雷從靜態(tài)防護(hù)向動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警管理的轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞：企業(yè)用能安全；防雷監(jiān)測；雷擊環(huán)境；SPD狀態(tài)監(jiān)測；配電系統(tǒng)

引言

隨著企業(yè)自動化、信息化水平不斷提高，大量精密設(shè)備和智能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)絡(luò)，對供電連續(xù)性和穩(wěn)定性的要求顯著提升。然而在實際運(yùn)行中，雷擊及其引發(fā)的浪涌沖擊，仍是企業(yè)配電系統(tǒng)面臨的高風(fēng)險因素之一。

現(xiàn)實情況是，很多企業(yè)雖然已配置防雷器，但更多停留在“是否安裝”的層面，對于雷擊是否發(fā)生、防雷器是否仍具備防護(hù)能力、電網(wǎng)環(huán)境是否已處于高風(fēng)險狀態(tài)，往往缺乏直觀認(rèn)知。這種信息缺失，使得防雷 管理長時處于被動狀態(tài)。

雷電是自然界中雷云之間或是雷云與大地之間的一種放電現(xiàn)象。其特點(diǎn)是電壓高、電流大、能量釋放時間短，具有很大的危害性。在我國多數(shù)地區(qū)每年都有因雷擊造成的種種危害。(人員傷亡、設(shè)備損壞、生產(chǎn)停滯，環(huán)境污染）

企業(yè)用能防雷面臨的典型問題

在企業(yè)用能系統(tǒng)中，防雷 管理普遍存在以下共性問題：

一是雷擊事件“不可見”。雷電發(fā)生后，是否真正沖擊到企業(yè)防雷系統(tǒng)，缺乏量化記錄，只能依賴經(jīng)驗判斷；

二是防雷器狀態(tài)“不可知”。SPD是否劣化、是否接地異常，往往在失效后才被發(fā)現(xiàn)；

三是防雷與用能管理割裂。防雷系統(tǒng)與電能監(jiān)測、運(yùn)維系統(tǒng)相互獨(dú)立，無法形成統(tǒng)一管理視角；

四是運(yùn)維響應(yīng)滯后。雷擊或浪涌發(fā)生后，無法快速定位風(fēng)險區(qū)段，隱患長時存在。

這些問題直接影響企業(yè)用能安全，尤其在雷電多發(fā)地區(qū)或連續(xù)生產(chǎn)型企業(yè)中，風(fēng)險更加突出。

雷擊環(huán)境檢測在企業(yè)用能系統(tǒng)中的應(yīng)用

針對上述問題，引入雷擊環(huán)境檢測裝置，將防雷從“一次性工程”升為“全過程監(jiān)測”，成為企業(yè)用能安全管理的重要補(bǔ)充。

通過在防雷系統(tǒng)及關(guān)鍵配電節(jié)點(diǎn)部署雷擊環(huán)境檢測設(shè)備，可對以下關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集與分析：

雷擊電流的峰值、性、發(fā)生時間及次數(shù)

電網(wǎng)運(yùn)行電壓狀態(tài)及異常變化

防雷器漏電流、劣化狀態(tài)及生命周期評估

防雷器接地狀態(tài)與脫扣狀態(tài)

防雷運(yùn)行環(huán)境的溫濕度變化

這些數(shù)據(jù)通過有線或無線通信方式上傳，實現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測，使企業(yè)真正“看見雷擊、看懂防雷”。

防雷狀態(tài)在線監(jiān)測與預(yù)警機(jī)制

在實際應(yīng)用中，雷擊環(huán)境檢測的價值不僅在于記錄雷擊事件，更在于對防雷系統(tǒng)健康狀態(tài)的持續(xù)評估。

通過對SPD漏電流和壽命模型的計算，可提識別防雷器性能衰減趨勢，避免“失效后才更換”的被動局面；

通過對SPD接地狀態(tài)和SCB脫扣狀態(tài)的監(jiān)測，可及時發(fā)現(xiàn)接地松動、保護(hù)失效等隱患；

通過對雷擊事件的實時告警和歷史記錄追溯，為運(yùn)維人員提供明確的排查依據(jù)。

這種從“事后檢查”轉(zhuǎn)向“事預(yù)警”的防雷 管理方式，大幅提升了企業(yè)用能系統(tǒng)的安全可控性。

防雷擊監(jiān)測系統(tǒng)

實時監(jiān)測

將防雷裝置（SPD）通過端智能組網(wǎng)，提供圖形模塊化監(jiān)控界面，實時監(jiān)測防雷裝置（SPD）運(yùn)行狀態(tài)，對整區(qū)域防雷裝置（SPD）進(jìn)行集中管控，定位各區(qū)各點(diǎn)防雷裝置位置，實現(xiàn)雷電防護(hù)、實時監(jiān)測、SPD上下運(yùn)行配置、遙信信號數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?/p>

故障報警

防雷裝置（SPD）故障類型：熱脫扣、漏電流、壽命限、置保護(hù)器脫網(wǎng)、欠電壓、過電流、通訊超時、接地電阻變化大等。當(dāng)防雷裝置（SPD）發(fā)生故障失效時，監(jiān)控站通過不同方式發(fā)出告警信號，如：警報燈閃爍，軟件監(jiān)測界面對應(yīng)設(shè)備的指示燈由綠色（正常）變成紅色（故障）并發(fā)出報警音，彈出故障信息對話框記錄；將故障防雷裝置信息以信息的方式發(fā)送至運(yùn)維管理人員的手機(jī)等。

壽命預(yù)警

對于超高層建筑物、機(jī)場、奧體中心、醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心等項目對防雷裝置（SPD）更換的及時性要求很高，當(dāng)防雷裝置（SPD）劣化壽命達(dá)到自身預(yù)設(shè)程度時自動發(fā)出預(yù)警信息，提醒運(yùn)維管理人員提更換，從而了確保防雷裝置（SPD）防護(hù)的連續(xù)性、有效性和可靠性。同時從根本上排除隱患問題。

防雷預(yù)警

對于氣象、航空航天、通訊基站、石油化工和易燃易爆場所，需要；連續(xù)監(jiān)測大氣電場強(qiáng)度，測量記錄地面上靜電場值與變化 率，能在雷擊發(fā)生的5~30分鐘發(fā)出雷電預(yù)警告警信號，并實現(xiàn)連續(xù)啟動三雷電報警。

— 0：沒有預(yù)警

— 1：黃色預(yù)警

— 2：橙色預(yù)警

— 3：紅色預(yù)警

無人值守

智能防雷在線監(jiān)測系統(tǒng)在發(fā)生故障告警或壽命預(yù)警信息時，系統(tǒng)能夠自動發(fā)出故障信息給運(yùn)維管理人員或者固定信息手機(jī)，以此降低傳統(tǒng)模式下24小時監(jiān)視，并能夠及時處理故障問題，實現(xiàn)無人值守，為用戶在運(yùn)維管理中節(jié)省大量的人力物力。

主動維護(hù)

智能防雷在線監(jiān)測系統(tǒng)對整區(qū)防雷裝置的各區(qū)各點(diǎn)實時監(jiān)測，對故障發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行定位，同時提供設(shè)備問題及事件描述等方式將信息推送給運(yùn)維管理人員。打破傳統(tǒng)需在雷雨季節(jié)后定期巡檢，且巡檢過程部分不易進(jìn)行檢測或安全隱患，也導(dǎo)致故障未排除等問題。因此，智能防雷監(jiān)控系統(tǒng)體現(xiàn)了智能化管理模式的優(yōu)勢，讓運(yùn)維管理人員能及時、準(zhǔn)確、有效的排除故障隱患問題，同時降低運(yùn)維人員的工作強(qiáng)度，大大節(jié)約時間，并通過故障實時信息實現(xiàn)對故障問題主動跟蹤維護(hù)處理。

雷擊數(shù)據(jù)與企業(yè)用能管理的應(yīng)用價值

在企業(yè)配電系統(tǒng)中，防雷不應(yīng)是孤立存在的功能模塊。將雷擊環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)接入企業(yè)能源管理或運(yùn)維平臺后，可形成更完整的用能安全視角。

例如，當(dāng)雷擊事件與電壓異常、電能質(zhì)量波動同時出現(xiàn)時，可輔助判斷設(shè)備故障成因；

當(dāng)雷擊頻次與區(qū)域分布長時統(tǒng)計后，可為防雷方案優(yōu)化和投資決策提供依據(jù)；

在無人值守或少人值守場景下，通過遠(yuǎn)程告警與閉環(huán)處理機(jī)制，顯著降低人工巡檢壓力。

雷擊數(shù)據(jù)由此從“記錄信息”轉(zhuǎn)化為“管理決策數(shù)據(jù)”。

硬件設(shè)備

應(yīng)用效果與管理意義

從企業(yè)實際應(yīng)用情況來看，引入雷擊環(huán)境檢測后，防雷 管理模式發(fā)生了明顯變化：

防雷系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)更加透明，隱患不再依賴人工經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)；

防雷器更換與維護(hù)由“被動報廢”轉(zhuǎn)向“按狀態(tài)管理”；

雷擊風(fēng)險可量化、可追溯，為事故分析和責(zé)任界定提供依據(jù)；

整體用能安全水平和運(yùn)維效率得到同步提升。

這種變化對于連續(xù)生產(chǎn)企業(yè)、智能制造工廠以及高價值設(shè)備密集型場所尤為重要。

結(jié)論

在企業(yè)用能系統(tǒng)中，雷擊防護(hù)不應(yīng)止步于“安裝防雷器”，而應(yīng)走向“雷擊環(huán)境可感知、防雷狀態(tài)可評估、風(fēng)險事件可預(yù)警”的精細(xì)化管理階段。

以雷擊環(huán)境檢測為核心的防雷監(jiān)測技術(shù)，為企業(yè)構(gòu)建了一道從被動防護(hù)走向主動管理的安全屏障，使防雷真正融入企業(yè)用能安全與數(shù)字化運(yùn)維體系之中。

審核編輯 黃宇