雷击对自动化设备的危害及防护措施
浅谈雷击过电压对自动化设备的危害及防护措施

浅谈雷击过电压对自动化设备的危害及防护措施摘要:90年代前由于变电站的自动化程度较低,雷电对二次设备的影响并不十分突出,因此,变电站防雷的重点在线路及高压电气设备方面。
随着近年来电力自动化的迅猛发展,计算机等大量的微电子设备的应用,雷电对变电站二次设备的影响日显突出,已经到了不得不采取措施的时候了。
几年来变电站自动化设备防雷措施也得到充分肯定并取得了明显的效果。
本文根据实际工程的应用,简要叙述了雷击过电压的危害,分析了雷击入侵方式,提出自动自动化设备采用限幅、隔离、阻塞、分级防护、改善接地的防护措施。
关键词:自动化设备雷击过电压危害防护0引言变电站实现综合自动化是传统变电站二次系统的重大变革,其装置形式、功能配置以及操作方法都发生了根本变化。
利用多台微型计算机和大规模集成电路装置组成的自动化系统,代替常规的测量和监视仪表,代替了常规的控制屏、中央信号系统和远动屏,及常规的继电保护。
但是,随之而出现的问题是,对于使用超大规模集成电路、运行电压只有数伏、信号电流仅为微安级的微机装置,相比以往的电磁式保护装置所具备耐热容量要小,对尖峰脉冲的耐受能力比较脆弱,特别是雷击过电压的暂态冲击会使变电站电源线引入雷电电磁脉冲并引起瞬态过电压,如果不经处理,雷害直接进入电源系统,将引起二次设备电源损坏。
自动化设备逻辑产生错误、电源烧毁、通信中断,甚至开关误动,严重的时会使整个变电站失去了监控。
本文只是针对我恩平地区变电站自动化防雷工程的一些探讨和经验供大家分享。
1、雷击过电压对变电站的危害出现雷击时,雷电流会沿变电站的各种金属管线散流,如下图1-1,电流主要通过电磁感应和静电感应方式产生,各线路上的雷电流和各点电位差异很大。
图1-1 雷电流分流示意图雷击最终使得线路上产生几千伏甚至更高的微秒级的过电压,该过电压可使电气设备加速老化、设备出现误动作,甚至电路永久性损坏。
高压线路、通信线路可直接从远处把雷击过电压传导到自动化设备;而雷电电磁场使自动化设备及附近线路感应过电压,该过电压也通过设备的一次设备与二次电缆传到自动化系统;地反击是地线与电源线等之间产生了过电压,从电磁学角度来讲,该过电压也可理解为是由电源传到自动化设备的。
雷电对施工设备的危害及预防范本(2篇)

雷电对施工设备的危害及预防范本雷电对施工设备造成的危害:1. 设备损坏:雷电带来的强电流和高电压可能直接损坏施工设备,导致设备故障或报废,给施工工作带来不可预料的停顿和延误。
2. 人身伤害:雷电对施工设备的危害不仅限于设备本身,同时还会对操作人员产生威胁。
当雷电直击施工设备时,操作人员可能会受到电击伤害甚至身亡。
3. 火灾和爆炸:雷电的电流和电压很高,当雷电击中靠近燃料或易燃物的施工设备时,容易引发火灾和爆炸事故,造成严重财产损失和生命危险。
4. 电磁波干扰:雷电产生的电磁波也可能对周围的电器设备产生干扰,影响正常的工作运行。
这可能导致通信设备的故障、数据丢失以及其他电子设备的异常运行。
5. 地质灾害:雷电引发的雷击也可能产生地质灾害,例如山体滑坡、泥石流等,对施工现场造成严重破坏和威胁。
雷电对施工设备的预防措施:1. 安装避雷装置:根据施工现场的具体情况,安装合适的避雷装置,例如避雷针、避雷网等。
这些装置可以将雷电引导到地下,从而减少雷电击中施工设备的可能性。
2. 避免露天施工:在雷电频繁的区域,尽量避免进行露天施工。
选择合适的时间和天气条件进行施工,避免在雷电活跃的天气下进行作业。
3. 保持设备接地良好:设备接地是防止雷电对施工设备产生危害的重要措施之一。
确保设备接地良好,通过合适的接地设置,将雷电引导到地面,减少对设备的损害。
4. 合理安排施工任务:如果存在雷电风险较高的施工任务,应合理安排工作时间,将这些任务放在雷电频率较低或无雷电的时段进行,降低雷电对施工设备的威胁。
5. 加强工人安全教育:对施工工人进行雷电安全教育,提高其对雷电危害的认识,并掌握正确的防雷方法和应急事故应对知识。
保证工人在雷电环境下能做到及时避险,减少伤害风险。
6. 定期检查设备和设施:定期检查施工设备和设施的状态,确保其良好运行和安全。
及时修复或更换老化或受损的设备部件,预防雷电等自然灾害引发的施工事故。
7. 建立监测系统:建立雷电监测系统,及时掌握施工区域的雷电活动情况。
浅谈雷击对电气自动化设备的危害及防护措施

周辐射, 这 时就 会 出 现 设备 放 电过 压 损 坏 设备 。 对 于 变 电 站雷 击 现 象 出 现 时 会 波 及很 大面 积 ,变 电站 的二 次 设 备 损 坏 也 大 多是 由于 雷 击 所 带 来 的 不 同程 度 的 损坏 。 特 别 强调 的是 自动 化 设 备 是 雷击 的 主 要 受 害 对 象 ,原 因是 自动 化 设 备 对 雷 击带 来 的 电磁 脉 冲和 过 电压 电流 的承 受 能力 较 低 ,常 常 会 出 现 设备 绝 缘 薄 弱 的地 方造 成 击 穿 。 当 前 的 现 实情 况是 电力 系统 中 对于 自动 化 设 备 防 雷击 的具 体 工作 措 施 落 实 不 到位 ,很 多地 方 的保 护 措 施 依 旧 很传 统 , 老化 现象 严 重 , 这 就极 易 造 成 雷 击 给 自动化 设备 带来
3 自动 化 设 备对 雷击 的防 护 措 施
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般 来说 ,传 统 的变 电站 防 雷 措 施 对 高 压 电器 设 备 的预 防
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条 序 。但从 其他 方面 来 看 , 例如 比较 明 显 的 自动化 设备 的 雷 电预
摘 要 :本 研 究 根 据 实 际 情 况 , 简单 说明了雷击 的危害 , 并 对 雷 击 的 方 式 进 行 了相 关 的 分析 , 提 出 了 自动 化 设 备 避 免 雷 击 的 保
护措施。
关键 词 : 自动化 设备 : 雷击: 危害 : 防 护 中 图 分类 号 :T P 2 7 3 文献 标 志 码 :A 文章 编号 :1 6 7 4 — 8 6 4 6 ( 2 0 1 4) 0 2 — 0 2 7 2 — 0 1
雷电对施工机械的危害及预防

雷电对施工机械的危害及预防雷电是一种非常强大的自然现象,它对施工机械产生的危害也是不容忽视的。
在工地上使用各种机械设备时,如果没有有效的防雷措施,可能会给施工人员带来严重的伤害,甚至导致设备的损坏和事故的发生。
因此,了解雷电对施工机械的危害及采取相应的预防措施是非常重要的。
首先,雷电对施工机械的危害主要体现在以下几个方面:1. 人身安全危害:雷电打击可能导致施工人员的电击伤害或直接造成死亡。
由于施工机械多是金属结构,雷电会通过施工机械传导到施工人员身上,造成电击伤害。
特别是在室外工地施工时,雷电的威力更加强大,风险更高。
2. 设备毁坏:雷电的高压电流经过设备的金属部分,可能损坏设备的电子元件、电气线路或者烧毁设备。
这种情况下,需要进行维修或更换设备,给施工工程带来延误和增加成本。
3. 施工工程受影响:雷电可能对施工现场的基础设施造成损坏,比如电线、照明灯及其他设施,从而影响施工进度和质量。
针对以上危害,我们应该采取相应的预防措施来减少雷电对施工机械的危害:1. 安装避雷装置:在室外施工现场安装避雷装置是最常见的预防雷击的方法。
避雷装置通常包括避雷针和接地装置,通过将雷电引向地下,减少雷电对施工机械和施工人员的危害。
2. 隔离施工机械:在雷电天气中,应该尽量将施工机械封存或者隔离在避雷区域内。
在设备无法封存的情况下,可以采取加装避雷设备,如避雷帽、避雷网等,降低雷电对施工机械的影响。
3. 增强施工人员防护措施:施工人员在雷电天气工作时,应该增强自身的防护措施。
比如,避免站在高处或者露天区域,避免在雷雨中使用机械设备等。
施工人员应该穿戴防静电衣服和绝缘鞋,并尽量与设备保持一定的安全距离。
4. 定期检查维护设备:为了确保施工机械的安全运行,需要定期检查和维护设备的电气线路和电子元件。
如果发现有损坏或故障的情况,应该及时修复或更换,确保设备的正常运行。
总之,雷电对施工机械的危害是不可忽视的,为了保护施工人员的安全和设备的正常运行,必须采取相应的预防措施。
雷击对电子设备的损害与防护

雷击对电子设备的损害与防护在当今这个高度依赖电子设备的时代,雷击对电子设备造成的损害成为了一个不容忽视的问题。
雷电是一种强大的自然现象,其所蕴含的能量巨大,一旦击中电子设备,往往会带来严重的后果。
雷击对电子设备的损害形式多种多样。
首先是直接雷击,这是最为严重的一种情况。
当雷电直接击中电子设备时,瞬间产生的高电压和大电流会迅速穿透设备的电路,导致设备内部的元件烧毁、短路甚至爆炸。
比如,一台正在工作的电脑如果遭遇直接雷击,主板、CPU 等核心部件很可能会瞬间损坏,无法修复。
其次是感应雷击。
即使雷电没有直接击中电子设备,但在其附近放电时,也会产生强大的电磁场。
这个电磁场会在电子设备的连接线路中感应出高电压和大电流,从而对设备造成损害。
例如,与电脑相连的网线、电源线等都可能成为感应雷击的“通道”,导致电脑的网络接口、电源模块等受损。
再者,雷电产生的过电压也会对电子设备造成损害。
当雷电击中电力线路或通信线路时,会在线路上产生瞬间的高电压脉冲。
这个脉冲会沿着线路传播,进入到与之相连的电子设备中,超过设备的耐受电压,从而损坏设备。
比如,家中的电视、冰箱等电器,如果在雷雨天没有拔掉电源插头,就有可能受到过电压的冲击而损坏。
雷击对电子设备造成的损害不仅仅是设备本身的损坏,还可能导致数据丢失、系统崩溃等严重后果。
对于企业和个人来说,这意味着重要的业务数据丢失、工作中断、经济损失等一系列问题。
比如,一家公司的服务器遭受雷击,可能会导致公司的业务系统瘫痪,客户数据丢失,给公司带来巨大的经济损失和声誉损害。
那么,如何有效地防护雷击对电子设备的损害呢?首先,安装避雷针是一种常见且有效的方法。
避雷针可以将雷电引向自身,并通过接地装置将雷电电流引入大地,从而保护建筑物及其内部的电子设备免受直接雷击的损害。
在建筑物的顶部安装合适的避雷针,并确保其接地良好,是防雷的基础措施之一。
其次,做好接地工作也至关重要。
良好的接地系统可以迅速将雷电电流导入大地,降低设备周围的电位差,减少感应雷击和过电压对设备的影响。
雷击对自动化设备的危害及防护措施

仅供参考[整理] 安全管理文书雷击对自动化设备的危害及防护措施日期:__________________单位:__________________第1 页共7 页雷击对自动化设备的危害及防护措施1、雷电的危害出现雷击时,雷电流会沿变电站的接地网散流,支线上的雷电流和各点电位差异很大,连接在不同等电位地网上的自动化设备,如果其间有电信号联系,那么超过其容许承受能力的地电位差将导致设备损坏。
由于直击雷放电的能量通过电磁感应和静电感应方式向四周辐射,会出现导致设备过电压放电。
显然,这种雷危害是大面积的,变电站二次设备损坏多数都是由此情况产生,特别是自动化设备对雷电等电磁脉冲和过电压过电流的耐受能力很低,就会在设备的绝缘薄弱处造成击穿。
而且电力系统针对自动化设备防雷工作滞后,这些设备遭受雷击损坏极高,后果也越来越严重。
近年来在电力系统中多次发生因雷电造成综合自动化设备损环,使测控装置误动、拒动,或使远动工作站“罢工”,更严重的将失去对无人值班站的监控而导致事故扩大。
2、雷击的侵入途径架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站,是导致变电站自动化设备遭受雷害的主要原因,雷电波通常是通过变电站邻近的10kV线路侵入10kV母线,再经过10kV站用电变压器高、低压绕组间的静电和电磁耦合闯入交流屏馈电出线。
途中经过了10kV线路避雷器、母线避雷器和站用变避雷器3级削峰,再经过站用变低压出线的平波作用电压幅值有所下降。
但由于雷电波的电压、能量极高,且高压避雷器等设备技术上局限性,虽然绝大部分的雷电能量都能在到达自动化设备之前得以消除。
但雷电波仍可能以幅值相对很高,作用时间很短的低能量尖峰脉冲的形式,通过站用变压器低压侧馈电出线,加到采用220V交流电源的自动化设备上。
此外,雷云在变电第 2 页共 7 页站附近活动时,雷云所带强电场会以静电感应方式在二次电缆上感应出很高的感应电压,当局部电位升高超过一定数值,严重得将向二次电缆两端的设备进行反击,并首先在较弱的自动化设备一端放电,这种放电干扰所带来的后果一般情况下会使装置功能紊乱,严重将会损坏自动化系统的元器件。
雷电对施工设备的危害及预防

雷电对施工设备的危害及预防雷电是一种自然现象,它的产生和发展不可预测,但却对施工设备造成巨大的危害。
在施工现场中,各种大型机械设备、塔吊、起重机以及电气设备都容易受到雷击的威胁。
这不仅会造成设备的损坏,还可能导致事故和人员伤亡。
因此,我们必须采取预防措施来保护施工设备和工作人员的安全。
雷电对施工设备的危害主要体现在以下几个方面:1. 直接打击:雷电可以直接击中设备,产生高温和电弧现象,造成设备的损坏和烧毁。
大型机械设备和塔吊等高空作业设备都是雷电的主要目标。
2. 感应引起故障:雷电的电磁场会引起设备内部导线中的感应电流增大,进而烧毁设备内部的电子元器件,导致设备损坏甚至故障。
3. 间接影响:雷电可能引起电力系统的瞬时电压浪涌,从而损坏施工现场的配电设备和电器设备,影响正常使用。
为了有效预防雷击对施工设备的危害,我们应采取以下预防措施:1. 安装避雷装置:在施工现场的各个设备上安装避雷装置,如避雷线、避雷网等。
这些装置可以迅速将雷电引导至地面,减少雷电对设备的危害。
2. 地线接地:合理布置地网,将设备的金属结构与地网连接,利用地网的导电性能将雷电迅速引导至地下。
同时,确保地网与地面的接触良好,防止雷电的反击。
3. 施工设备的防雷保护:设计、选购和施工过程中,应考虑到设备的防雷保护。
如选择带有防雷装置的设备,合理布置设备的接地线路等。
4. 防止电气设备直接受雷击:采取合理的防雷措施,如在室外设备上安装避雷针、避雷线等,减少直接接触雷电的概率。
5. 加强设备维护和巡检:定期对施工设备进行维护和巡检,确保设备的安全运行。
如发现设备损坏或存在潜在风险时,及时修复或更换设备。
6. 做好防雷知识的培训和宣传工作:加强工人的防雷意识,提高他们对雷电的认识和防范能力。
培训他们如何正确应对雷电威胁,以及在雷电天气下的安全防护措施。
7. 及时监测天气状况:在雷电多发季节,应及时监测天气状况,提前预警,并采取必要的安全防范措施,如及时中止高空作业等。
雷击对变电所电子设备的危害及其防护

雷击对变电所电子设备的危害及其防护雷击对变电所的电子设备可能造成严重的危害,包括设备损坏、停机和数据丢失等问题。
为了保护这些设备免受雷击的破坏,变电所需要采取一系列的防护措施。
首先,了解雷击对电子设备的危害是非常重要的。
雷电产生的高电压脉冲能够破坏设备内部的电子元件,导致设备的损坏或完全失效。
此外,雷击还会产生电磁波,这些电磁波会对电子设备的运行产生干扰,导致设备出现故障或数据丢失。
针对这些危害,以下是一些常见的雷击防护措施:1. 避雷针系统:安装避雷针可以吸引雷击,在发生雷电时将其引导到地下,从而减少对设备的直接冲击。
避雷针系统通常包括避雷针杆、避雷地网和接地装置。
2. 防雷装置:使用防雷装置可以降低雷击对电子设备的危害。
防雷装置通常包括避雷器、过电压保护器和引流线路等。
避雷器能够在雷电冲击下迅速分散和吸收电流,防止电压超过设备所能承受的范围。
3. 接地系统:良好的接地系统可以将雷击电流迅速引导到地下,避免电流通过设备,减少设备损坏和人身伤害的风险。
接地系统一般包括接地网和接地装置。
4. 隔离设备:采取适当的隔离措施可以减少电磁波对电子设备的干扰。
隔离设备可以包括隔离变压器、滤波器和屏蔽装置等,可以阻挡或减少电磁波的传播。
5. 维护和检测:定期维护和检测设备可以及时发现潜在的问题,减少雷击造成的损坏。
维护包括清洁设备、检查接地系统等。
检测包括使用雷电定位系统和监测仪器等,及时发现并记录雷击事件。
除了以上措施,还需要制定和执行适当的操作规程,以确保人员的安全和设备的正常运行。
操作规程可以包括在雷暴天气下及时关闭设备、避雷系统的定期维护和检查、处理雷击事件的紧急预案等。
总之,雷击对变电所电子设备的危害是不可忽视的。
采取适当的防护措施可以减少设备损坏和数据丢失的风险。
然而,防护措施的选择和实施需要根据具体变电所的情况来确定,可能涉及到多方面的因素如预算、地理环境、设备类型等。
因此,对于每个变电所来说,制定适合自身的防护措施是非常重要的。
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雷击对自动化设备的危害
及防护措施
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雷击对自动化设备的危害及防护措
施
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1、雷电的危害
出现雷击时,雷电流会沿变电站的接地网散流,支线上的雷电流和各点电位差异很大,连接在不同等电位地网上的自动化设备,如果其间有电信号联系,那么超过其容许承受能力的地电位差将导致设备损坏。
由于直击雷放电的能量通过电磁感应和静电感应方式向四周辐射,会出现导致设备过电压放电。
显然,这种雷危害是大面积的,变电站二次设备损坏多数都是由此情况产生,特别是自动化设备对雷电等电磁脉冲和过电压过电流的耐受能力很低,就会在设备的绝缘薄弱处造成击穿。
而且电力系统针对自动化设备防雷工作滞后,这些设备遭受雷击损坏极高,后果也越来越严重。
近年来在电力系统中多次发生因雷电造成综合自动化设备损环,使测控装置误动、拒动,或使远动工作站“罢工”,更严重的
将失去对无人值班站的监控而导致事故扩大。
2、雷击的侵入途径
架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站,是导致变电站自动化设备遭受雷害的主要原因,雷电波通常是通过变电站邻近的10kV线路侵入10kV母线,再经过10kV站用电变压器高、低压绕组间的静电和电磁耦合闯入交流屏馈电出线。
途中经过了10kV 线路避雷器、母线避雷器和站用变避雷器3级削峰,再经过站用变低压出线的平波作用电压幅值有所下降。
但由于雷电波的电压、能量极高,且高压避雷器等设备技术上局限性,虽然绝大部分的雷电能量都能在到达自动化设备之前得以消除。
但雷电波仍可能以幅值相对很高,作用时间很短的低能量尖峰脉冲的形式,通过站用变压器低压侧馈电出线,加到采用220V交流电源的自动化设备上。
此外,雷云在变电站附近活动时,雷云所带强电场会以静电感应方式在二次电缆上感应出很高的感应电压,当局部电位升高超过一定数值,严重得将向二次电缆两端的设备进行反击,并首先在较弱的自动化设备一端放电,这种放电干扰所带来的后果一般情况
下会使装置功能紊乱,严重将会损坏自动化系统的元器件。
还有一种情况,就是感应雷电波通过测控装置的信号采集电缆入侵,以很高的电压直接加到远动系统的信号采集模块上,造成采集模块烧坏。
因而有必要采取防护措施,减少雷击对设备的危害。
3、自动化设备对雷击的防护措施
应该说,变电站传统防雷措施对高压电气设备的防护是有效的,但对电子设备特别是综合自动化设备的防护并不充分。
为了适应自动化变电站的发展要求,必须在传统防雷措施基础上,进一步进行有针对性的防护,使变电站综合自动化设备得到有效的保护。
3.1、在自动化设备供电电源安装浪涌保护器(SPD)
电源回路是雷电流最容易进入的通道,因此这是自动化设备防止雷电损坏的一道重要防线。
在站用变低压侧至交流配电屏的三根相线进线侧安装具有相对地、中性线对地保护模式的第一级(开关型)和第二级(限压型)组合型交流电源SPD。
此类防雷器耐受冲击电流不小于20kA(10/350µs)。
而在直流屏的直流母线输出端安装具有正极对地、负极对地
保护模式的标称放电电流不小于10kA(8/20µs)的直流SPD。
SPD能在最短时间释放电路上因感应雷击而产生的大量脉冲能量到接地网上,从而保护电路上的设备。
其工作原理如下:在正常情况下,防雷器处于高阻状态,当电源由于雷击或开关操作出现瞬时脉冲电压时防雷器立即在纳秒级时间内导通,将该脉冲电压短路到大地泄放,从而保护连接与电源上的设备。
但该脉冲电压流过防雷器后,防雷器又变为高阻状态,从而不影响自动化设备的供电。
其主要作用是防感应雷过电压和防雷电波的入侵。
3.2、对自动化信号采集回路进行隔离
变电站自动化系统开关量的输入主要是断路器、隔离开关的辅助触点等。
这些断路器和隔离开关都处于室外,如果与自动化设备直接相连,在雷击时必然会引起强的电磁涌流干扰。
因此,要通过光耦合隔离或继电器隔离才能取得比较好的效果。
开关量输入回路前及信号变换部分应考虑采用隔离器,开关量输入信号送给测控装置之前必须进行隔离处理,可采用光电隔离器,这样可有效防止感应电压对测控装置的直接损坏。
此方式在综合自动化系统设计时进行考虑,或在
设备订购时要求厂家加装隔离装置的方式比较可行。
3.3、对自动化设备接地系统进行改进
在变电站中一次系统接地是防雷和保证安全(系统中性点接地)为目的,但它对自动化系统的防雷也有重要的影响。
如果接地合适可以减少站内的高频瞬时电压幅值,特别是减少设备中各点的瞬时电位差,减低了远动设备瞬时电位升高。
改进的方法是在变电站主控室电缆沟敷设不小于100mm2的铜排并延伸至接地网连接;自动化屏柜内设置专用的接地铜排,其截面不得小于100mm2,且屏内的接地铜排就近用不小于100mm2铜导线接到二次接地铜排上;各种防雷器的接地线就近引接至屏内的接地铜排。
这一措施这对自动化设备的限制瞬态过电压很有好处,实施以来效果令人满意。
3.4、对自动化设备进行屏蔽
变电站自动化装置所采集的模拟量,大多数来自一次系统的电压互感器和电流互感器,它们均处于强电回路中,直接输入到自动化系统,在雷电时很容易对自动化设备造成干扰,设计时要考虑到采用屏蔽电缆,在工程实施中所用的线缆必须有隔离层和屏蔽层,在屏蔽层安全接地,而且屏蔽层
是在两端接地,有其他剩余缆芯时,不要出现两端接地情况,这样可起电场屏蔽作用,防止雷电电磁脉冲感应自动化线缆而造成设备损坏,另外对已投入运行的自动化屏柜,在自动化设备的金属外壳可靠接地,屏(柜)的门等活动部分与屏(柜)体进行良好连接。
采用上述几种措施后,取得良好的效果,因雷击造成自动化设备损坏的故障率大大降低。
4、结束语
雷电对自动化设备的干扰,己严重的影响了调度自动化系统的安全运行,曾经产生了一些严重的事故,因而要对处于弱电的自动化系统的防雷给于高度的重视,搞清雷电的“来龙去脉”,然后采取切实可行的防范的措施,将雷害事故和干扰减少到最低程度,从而为自动化设备可靠运行起到了良好的保障作用。
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