目前，電子設(shè)備在變電所中得到廣泛應(yīng)用，如微機(jī)保護(hù)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、無功電壓綜合調(diào)節(jié)裝置等核心設(shè)備，也有周界防盜系統(tǒng)、圖像監(jiān)控設(shè)備等輔助的電子系統(tǒng)。如何做好變電所內(nèi)電子系統(tǒng)的防雷保護(hù)，是變電所防雷的新課題。
　　
　　長(zhǎng)期以來，雷電和過電壓對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響，一直是電力研究的重要內(nèi)容，但是研究更多地集中在雷電直接擊中一次系統(tǒng)時(shí)，對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。而對(duì)變電所中電子設(shè)備防雷問題的研究，如變電所內(nèi)二次回路、二次回路中的設(shè)備和弱電智能化系統(tǒng)，一直沒有擺到足夠重要的地位上。這里有歷史的原因：傳統(tǒng)的電網(wǎng)保護(hù)所采用的電磁式保護(hù)裝置，對(duì)雷電和過電壓感應(yīng)產(chǎn)生的干擾，有較強(qiáng)的抗干擾能力。但是，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的迅速發(fā)展，微機(jī)保護(hù)已成為主流的設(shè)備，大量智能化系統(tǒng)也應(yīng)用于變電所，研究和解決雷電對(duì)變電所二次回路的侵害已成為刻不容緩的任務(wù)。浙江省是雷害多發(fā)地區(qū)，以蒼南供電局為例，每年都會(huì)發(fā)生多起變電所二次設(shè)備受雷擊損壞的事故，尤其像電纜引出線較多的遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備等，更易受到雷擊的侵害。
　　
　　1雷電侵入的主要途徑
　　
　　根據(jù)雷電電磁脈沖（LEMP）通過電阻耦合（由于接地端和電纜屏蔽電阻引起）、電感耦合（由于系統(tǒng)布線的環(huán)路和感性部件引起）、電場(chǎng)耦合進(jìn)入系統(tǒng)。在實(shí)踐中，其中又以電線、電纜感應(yīng)電磁場(chǎng)（包括產(chǎn)生雷電二次感應(yīng)過電壓）以及由于接地系統(tǒng)不當(dāng)或儀器絕緣降低，引入電位差形成的后果最為嚴(yán)重。對(duì)變電所現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)對(duì)變電所內(nèi)電子設(shè)備造成破壞的雷電侵入，主要有以下幾種形式。
　　
　　1.1直接雷擊中電子設(shè)備
　　
　　傳統(tǒng)的變電所內(nèi)電子系統(tǒng)，如繼電保護(hù)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，在設(shè)計(jì)時(shí)，都考慮處于變電所防雷系統(tǒng)的有效保護(hù)范圍內(nèi)，直接遭受雷擊的可能性非常小。但是，防誤操作系統(tǒng)、圖像監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)等大量的新型電子系統(tǒng)的應(yīng)用，尤其是在設(shè)計(jì)、施工時(shí)，沒有完整考慮防雷保護(hù)措施，使得雷電波能夠直接擊中弱電設(shè)備或弱電線路，進(jìn)而損壞二次系統(tǒng)中的其他設(shè)備。這已成為雷電危害的主要事故隱患。
　　
　　1.2通過電源侵害電子設(shè)備
　　
　　雷電直接擊中電源線，通過所用電源，侵入到二次回路中，所產(chǎn)生的高壓將直接擊壞二次設(shè)備，以最大雷電流陡度100kA/ms來計(jì)算，在10m長(zhǎng)的單根引下線上，電感電壓降會(huì)達(dá)到1MV以上。實(shí)際中，由于有電暈損耗，這一電壓會(huì)低一些，但也足夠擊毀絕大部分設(shè)備。所以，防止雷電從電源線侵入到二次回路，是防雷工作的重要內(nèi)容之一。
　　
　　在變電所場(chǎng)地內(nèi)，設(shè)計(jì)中一般采用了避雷針防止雷電直接擊中變電所內(nèi)電源設(shè)備，對(duì)于高壓線路的進(jìn)線也采用了避雷器，杜絕了雷電通過高壓線路侵入到所內(nèi)，從而影響二次回路。所以，從理論上講，雷電通過電源線侵害二次回路的可能性已經(jīng)被杜絕了。但是，在對(duì)變電所檢查中發(fā)現(xiàn)，由于用電的需要，電源線經(jīng)常超越變電所原有的設(shè)計(jì)，私自進(jìn)行鋪設(shè)，尤其是在變電所的生活區(qū)，甚至還有架空線。這些不規(guī)范的行為，是雷電侵入到變電所電源系統(tǒng)，從而損壞二次回路設(shè)備的重要原因，必須引起運(yùn)行單位的足夠重視。如果確實(shí)需要將電源線引出的，必須要考慮用防雷設(shè)備對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。
　　
　　1.3感應(yīng)雷侵害電子設(shè)備
　　
　　當(dāng)雷電將電流泄放到大地時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)快速變化的運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)，鄰近的電源線、弱電電纜等相對(duì)切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)高壓，在電流的陡度為90kA/μs，并且環(huán)路為10m時(shí)，在瞬時(shí)內(nèi)感應(yīng)電壓可超過1000kV，這樣的高壓沿著線路傳輸，會(huì)擊毀線路上的設(shè)備。當(dāng)空氣擊穿放電，電場(chǎng)強(qiáng)度在500kV/m時(shí)，將形成對(duì)系統(tǒng)有明顯作用的電磁場(chǎng)。在實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)中，50Ω細(xì)纜和粗纜的同軸傳輸線，當(dāng)10kV的放電電流，在距離其10m處，在傳輸線的屏蔽層，接地心線感應(yīng)過電壓大于2500V，將電纜埋入50cm時(shí)，感應(yīng)過電壓仍大于800V?？梢?，不僅電源線容易產(chǎn)生感應(yīng)浪涌脈沖，弱電電纜和傳感器電纜，即使埋設(shè)在電纜溝或者地下也會(huì)受到雷電電磁脈沖（LEMP）的影響，更不用說將其沿地表面鋪設(shè)了。
　　
　　由于變電所二次回路中的電纜線一般采用在電纜溝內(nèi)鋪設(shè)，有的還沿建筑物表面鋪設(shè)，因此，容易產(chǎn)生感應(yīng)半徑為幾百米范圍內(nèi)的雷電電磁脈沖（LEMP），而導(dǎo)致過電壓。
　　
　　1.4高壓反擊雷對(duì)電子設(shè)備的侵害
　　
　　雷電襲擊避雷針，由引下線將雷電流引入大地。由于大地電阻的存在，雷電電荷不能快速全部地與大地電荷中和，必然引起局部地電位升高。由于電位差而引起的二次高壓反擊。若雷電電流接地引下線或接地裝置與被保護(hù)物之間的距離小于安全距離時(shí)，由接地裝置向被保護(hù)物產(chǎn)生反擊。此外，由于金屬導(dǎo)體與土壤（或混凝土）的電阻率不同，也會(huì)將地電位差引入二次回路，從而造成二次回路設(shè)備的破壞，特別是當(dāng)接地電阻不合標(biāo)準(zhǔn)或系統(tǒng)埋入電纜絕緣降低時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生加在設(shè)備上的脈沖電壓。此脈沖電壓將會(huì)在作用點(diǎn)或系統(tǒng)耐壓低的地方造成破壞，如測(cè)量模塊、傳感器被損，電纜絕緣降低（電纜絕緣包層被擊穿出現(xiàn)小孔等），而電纜絕緣降低又會(huì)加劇上述后果。
　　
　　由于雷擊點(diǎn)的隨機(jī)性和電磁場(chǎng)的空間分布，以上感應(yīng)過電壓或雷擊反擊電壓，可能會(huì)作用于系統(tǒng)內(nèi)任一模塊，或存在于系統(tǒng)內(nèi)任意兩根電纜之間。