变电站信息系统雷击事故调查分析

摘要

20__年8月21日14时许，__县城北变电站因遭受雷电的影响，致使该站内多套电子电器设备受到不同程度的损坏。经__县防雷中心技术人员现场实地调查、分析，认为这次事故是由于雷电电磁脉冲对这些设备的精密元器件造成了一定程度的损坏，对该站的防雷设施提出了整改意见。

引言

近年来，随着高层建筑的不断兴建和信息处理技术的日益普及，加上各种先进的电子电气设备普遍存在着绝缘强度低、过电压和过电流耐受能力差、对电磁干扰敏感等弱点，一旦建筑物受到直击雷或其附近区域发生雷击，雷电过电压、过电流和脉冲电磁场将通过各种途径入侵室内，威胁各种电子设备的正常工作和安全运行，严重时可能造成人员伤亡。

20__年8月21日__县城北变电站遭受雷击电磁脉冲的影响，致使该站设备损坏，造成该站供电范围内所有用户停电，后经启动后备设备恢复正常供电。经检查，发现网通电话不通、主变电器有胶味、网通ups电源未启动，计算机内一自动录音语音数据卡损坏、主变测温模块损坏、cdd-t20b一号主变后备保护模块损坏和机房网通机柜内设备损坏不同程度损坏，造成该站直接经济损失约5万元。

一、变电站住宿楼、值班室和损坏设备的基本概况

__县城北变电站位于江口镇信义开发区中段。住宿楼高约14米，长约30米，宽约8米；值班室高约5米，长约20米，宽约8米；两幢楼间距约12米。大楼的接地装置利用基础地网内的钢筋；接闪器为明敷避雷带，锈蚀严重；网通信号线路缠绕在住宿楼避雷带上。值班室未采取防直击雷措施，值班室中心位置的总控室机柜作了均压连接和接地处理。

该变电站主变测温模块损坏、cdd-t20b一号主变后备保护模块位于总控室内；网通机柜位于住宿楼顶梯帽内，信号线路经缠绕固定在避雷带上后进入网通机柜；自动录音计算机位于值班室西面一约10平方米的房间内单独放置，该计算机后与总控室内设备相连；其自动录音计算机网线经网通机柜输出并缠绕固定在避雷带上后架空进入值班 室接入该计算机，此线起到了不是引下线而胜似引下线的作用。该站在强电方面作了完善的电源防雷保护，但在信号上均未采取 任何防雷保护。

二、事故原因分析

经现场检查放置在住宿楼顶梯帽内网通机柜后，发现机柜内设备不同程度损坏，并通过架空网线接入自动录音计算机语音卡，造成该卡输入和输出端均有明显的损坏痕迹，致使后续设备主变测温模块损坏、cdd-t20b一号主变后备保护模块损坏。

由于雷击现场没有发现住宿楼天面及其接闪器部分遭受过直接雷击的痕迹和现象，因此确认本次雷击中所损坏的电子设备均属雷击电磁脉冲所致，网通ups可能是由于电磁场干扰造成电压波动而未能启动，并致使后续设备主变测温模块和cdd-t20b一号主变后备保护模块损坏。

首先，发生闪电时，强大的雷电流的主要通道周围产生一定强度的电磁场，置于该磁场内的所有电器、电子设备、金属管道均会产生瞬态感应过电压，并寻找环流出路以求电能释放，环路通道一旦形成则产生瞬态脉冲电流，当电流超过元器件承受能力时，就会造成设备损坏。其次，雷击电磁场能够在回路中和线路上感应出一定强度的瞬态过电压，而感应电流从建筑物防雷装置流过时将在建筑内部空间产生脉冲瞬态磁场，这种快速变化的磁场交链这些回路后，也将会在回路中感应出瞬态过电压，危及这些回路端接的电子设备或者电子元件。而一般的电子元器件的工作电压非常微弱（其工作电压，一般情况下为5-12v）。

三、对该站防雷措施提出的整改意见

经过对雷击现场的实地勘察分析后，发现该站在防雷措施方面存在着一定的缺陷，因此对该站的防雷设施方面提出几点整改意见：

（1）所有信号线路均应远离避雷带，更不应缠绕在避雷带上。

（2）根据相关的规范标准要求，应对弱电设备进行多级的电源防雷保护；网通机柜应作接地处理。

（3）所有输入信号设备应有信号电涌保护器。弱电设备因其抗感应能力较弱，应放置于屏蔽效果较好的橱柜内，其金属构件应进行等电位连接。

（4）各种电子电气设备应与墙体特别是作为引下线的柱子保持一定的距离，以防止大楼遭直击雷或附近遭雷击时产生的感应雷电流沿外墙泄流入地的引下线周围产生较强的电磁场而损坏微电子设备。