唐雪陽

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

機場變電站防雷智能系統解決方案

雷擊過電壓的暫態沖擊會造成機場變電站二次系統嚴重損壞，造成大面積停電事故。因此目前機場變電站綜合自動化設備的防雷擊問題已納入電力系統重要的保護工作。

系統架構：

系統中各級浪涌保護器及后備保護器組成浪涌保護器狀況數據傳感器平臺。

接地回路配置雷擊電流檢測器，構成雷擊狀況數據傳感器平臺

低壓三相工作電壓、電流信號提供供電數據傳感器平臺

通過RS485總線采集傳感器數據、通過通訊管理器將數據上傳監測系統或云平臺。

防雷監控系統對雷擊有浪涌保護器狀況分析處理、實時顯示、失效預警、記錄雷擊次數、雷電流強度，對接地電阻進行監測和預警。

一、雷電危害：一場電壓與電流的致命突襲

雷電是雷云間或雷云與大地間的放電現象，以“高電壓、大電流、短釋放”的特性成了隱形殺手：重慶某小學雷擊致7名學生遇難、44人受傷，谷歌比利時數據中心遭雷擊丟0.000001%數據，某化工企業因雷擊引發火災燒毀設備——人員傷亡、財產損失、生產停滯，都是它的“戰果”。

它的危害分兩類：直擊雷直接擊中建筑、線路，轟毀配電箱、燒壞變壓器；感應雷則通過電磁感應侵入電路，擊穿電路板、燒毀精密設備。從學校到數據中心，從工廠到普通建筑，沒有場景能避開這重威脅。

二、傳統防雷：看似防護，實則處處是漏洞

按GB50057標準，傳統防雷分“外部（接閃器、引下線、接地）+內部（避雷器）”，但實際是“防不住、難維護”：

直擊雷防護的接閃器，會因反復雷擊、溫濕度侵蝕腐蝕斷裂，二次遭雷時直接失效；

感應雷的避雷器，經多次電沖擊會劣化穿孔，熱崩潰后反而成火災隱患；

接地裝置被土壤腐蝕后電阻升高，雷電流泄放失敗，還會引發地電位反擊毀設備。

更糟的是，這些隱患難以及時發現：設備老化靠人工巡檢，周期長、成本高，甚至等事故發生才知道防護失效；不同廠商設備質量不一，配置混亂，進一步放大了雷擊風險。

三、政策+場景倒逼：智能防雷成必選項

如今建筑群設備精密、數據價值高，傳統防雷的“被動防護”早已跟不上需求：建筑的核心數據，一旦遭雷擊損失無法挽回；運維人員不足、技術不專業，也讓隱患排查成了難題。

而政策已明確方向：**局要求2025年建成防雷安全數字監管系統，上海也在試點防雷在線監測——實時監測、提前預警、智能運維的防雷方案，才是破解當前困局的關鍵。

四、智能防雷破局：安科瑞在線監測系統織密防護網

1.系統三層架構，全鏈路監測

安科瑞防雷智能在線監測系統以“感知-網絡-用戶”三層架構，實現防雷設備的全狀態覆蓋：

感知層：靠SPD智能檢測單元、接地電阻檢測箱、雷電峰值檢測箱等設備，實時采集避雷器狀態、接地電阻、雷電參數；

網絡層：通過通訊管理機、光電交換機，將數據經RS485總線、TCP/IP網絡匯總；

用戶層：防雷系統監控分機與AcrelEMS能源監測系統聯動，直觀展示數據、支持打印，讓運維人員隨時掌握狀態。

分級部署，適配多場景

系統還支持按區域分級部署：用智能防雷環境預警監控箱+串口服務器，將不同區域的雷擊環境檢測器、各級SPD串聯，搭配雷電峰值、接地電阻檢測設備，實現“一對一精準檢測”。無論是大型建筑群還是分散配電場景，都能按需搭建監測網絡。

這套系統把傳統防雷的“被動等故障”，變成“主動測狀態、提前預警”——從避雷器劣化到接地電阻升高，隱患在萌芽階段就能被捕捉，補上了傳統防雷的漏洞。

2.六大功能優勢，筑牢防雷安全墻

這套系統的核心優勢，在于把“被動防護”升級為“主動管控”：

實時監測：24小時捕捉SPD狀態、接地電阻、雷電參數，數據動態更新無延遲；

防雷預警：雷擊風險來臨前提前示警，給運維留足應對時間；

壽命預警：精準預判SPD等設備的老化周期，避免超期服役；

故障告警：隱患出現時立即推送通知，定位故障點不盲目排查；

無人值守：系統自動運行，降低人工巡檢成本與安全風險；

主動維護：基于數據制定維護計劃，從“事后修”變“事前防”。

從數據中心到高層建筑，從工廠園區到交通樞紐，這套系統像一張“智能安全網”，把雷電隱患鎖在萌芽狀態，真正實現防雷安全的“可視化、可預警、可管控”。

3.系統界面功能顯示

3.1實時監測

將防雷裝置（SPD）通過前端智能組網，提供圖形模塊化監控界面，實時監測防雷裝置（SPD）運行狀態，對整區域防雷裝置（SPD）進行集中管控，精確定位各區各點防雷裝置位置，實現雷電防護、實時監測、SPD上下級運行配置、遙信信號數據傳輸等功能。

3.2故障告警

防雷裝置（SPD）故障類型：熱脫扣、漏電流、壽命極限、前置保護器脫網、欠電壓、過電流、通訊超時、接地電阻變化大等。當防雷裝置（SPD）發生故障失效時，監控站通過不同方式發出告警信號，如：報警燈閃爍，軟件監測界面對應設備的指示燈由綠色（正常）變成紅色（故障）并發出報警音，彈出故障信息對話框記錄；將故障防雷裝置信息以短信的方式發送至運維管理人員的手機等。

故障信息內容

其故障信息內容包含故障地點、故障發生時間、闡述的現象、故障點名稱等，通過監控系統平臺鎖定故障點位置，及時有效的維護防雷設備。

3.3壽命預警

對于超高層建筑物、機場、奧體中心、醫院、數據中心等項目對防雷裝置（SPD）更換的及時性要求很高，當防雷裝置（SPD）劣化壽命達到自身預設程度時自動發出預警信息，提醒運維管理人員提前更換，從而了保證防雷裝置（SPD）防護的連續性、有效性和可靠性。同時從根本上排除隱患問題。

3.4防雷預警

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；連續監測大氣電場強度，測量記錄地面上靜電場值與變化 率，能在雷擊發生前的5~30分鐘發出雷電預警告警信號，并實現連續啟動三級雷電報警。

— 0級：沒有預警

— 1級：黃色預警

— 2級：橙色預警

— 3級：紅色預警

3.5無人值守

智能防雷在線監測系統在發生故障告警或壽命預警信息時，系統能夠自動發出故障信息給運維管理人員或者固定信息手機，以此降低傳統模式下24小時監視，并能夠及時處理故障問題，實現無人值守，為用戶在運維管理中節省大量的人力物力。

3.6主動維護

智能防雷在線監測系統對整區防雷裝置的各區各點實時監測，對故障發生點進行精準定位，同時提供設備問題及事件描述等方式將信息推送給運維管理人員。打破傳統需在雷雨季節前后定期巡檢，且巡檢過程不全面及部分不易進行檢測或安全隱患，也導致故障未排除等問題。因此，智能防雷監控系統體現了智能化管理模式的優勢，讓運維管理人員能及時、準確、有效的排除故障隱患問題，同時降低運維人員的工作強度，大大節約時間，并通過故障實時信息實現對故障問題主動跟蹤維護處理。

4.硬件產品清單

5.應用場景

例1：高速公路系統防雷智能系統解決方案

機電系統是高速公路系統中的重要中樞，其特點是點多、面廣、線長，既有強電，又有網絡、監控等弱電。智能防雷將傳統防雷可視化、主動防護。防護更安全可靠。

系統架構：

收費站、服務區等多雷區設置雷電預警裝置。

收費站、服務區、隧道配電室設浪涌保護，并對其實時監測。

對配電站、重要設備及桿塔的接地電阻值進行檢測，使接地電阻滿足標準要求。

對門架式監控設備，網絡通訊線路設置信號浪涌保護器，并對其進行監測，保障其安全可靠運行。

防雷監控系統對雷擊有浪涌保護器狀況分析處理、實時顯示、失效預警、記錄雷擊次數、雷電流強度，接地電阻進行監測和預警，和雷電預警監測。

例2：水處理廠防雷智能系統解決方案

防雷智能監控系統在城市供水系統主機水處理的應用，將水廠內配置的外部防雷和內部防雷的裝置點全部連接，構成組網通訊式，對現場實時監測、控制、管理、采集信息至軟件平臺，防止或減少雷擊危害和隱患事故的發生。

系統架構：

水處理站配電系統各級浪涌保護器及后備保護器組成浪涌保護器狀況數據傳感器平臺。

水處理站接地回路配置雷擊電流檢測器，構成雷擊狀況數據傳感器平臺

水處理站現場采集低壓三相工作電壓、電流信號，按設計需求配置水泵、閥門等工況信息采集平臺

通過RS485總線采集傳感器數據、通過通訊管理器將數據上傳監測系統或云平臺。

水處理站監控中心防雷監控系統對浪涌保護器狀況分析處理、、失效預警，對接地電阻進行監測和預警。