从被动防护到在线感知：企业防雷正在发生的变化

安科瑞刘鸿鹏

摘要

在工业企业配电系统中，雷电过电压及其引发的连锁故障，是造成设备损坏、生产中断和用能安全事故的重要诱因之一。传统防雷体系以被动防护为主，普遍存在“装而不知、坏而不觉、失效不明”的问题。本文结合企业用能场景，探讨一种基于雷击环境检测与防雷状态在线监测的技术应用思路，通过对雷击、电网环境及防雷器状态的持续感知，实现企业防雷从静态防护向动态监测与预警管理的转变。

关键词：企业用能安全；防雷监测；雷击环境；SPD状态监测；配电系统

引言

随着企业自动化、信息化水平不断提高，大量精密设备和智能系统接入配电网络，对供电连续性和稳定性的要求显著提升。然而在实际运行中，雷击及其引发的浪涌冲击，仍是企业配电系统面临的高风险因素之一。

现实情况是，很多企业虽然已配置防雷器，但更多停留在“是否安装”的层面，对于雷击是否发生、防雷器是否仍具备防护能力、电网环境是否已处于高风险状态，往往缺乏直观认知。这种信息缺失，使得防雷管理长时处于被动状态。

雷电是自然界中雷云之间或是雷云与大地之间的一种放电现象。其特点是电压高、电流大、能量释放时间短，具有很大的危害性。在我国多数地区每年都有因雷击造成的种种危害。(人员伤亡、设备损坏、生产停滞，环境污染）

企业用能防雷面临的典型问题

在企业用能系统中，防雷管理普遍存在以下共性问题：

一是雷击事件“不可见”。雷电发生后，是否真正冲击到企业防雷系统，缺乏量化记录，只能依赖经验判断；

二是防雷器状态“不可知”。SPD是否劣化、是否接地异常，往往在失效后才被发现；

三是防雷与用能管理割裂。防雷系统与电能监测、运维系统相互独立，无法形成统一管理视角；

四是运维响应滞后。雷击或浪涌发生后，无法快速定位风险区段，隐患长时存在。

这些问题直接影响企业用能安全，尤其在雷电多发地区或连续生产型企业中，风险更加突出。

雷击环境检测在企业用能系统中的应用

针对上述问题，引入雷击环境检测装置，将防雷从“一次性工程”升为“全过程监测”，成为企业用能安全管理的重要补充。

通过在防雷系统及关键配电节点部署雷击环境检测设备，可对以下关键数据进行实时采集与分析：

雷击电流的峰值、性、发生时间及次数

电网运行电压状态及异常变化

防雷器漏电流、劣化状态及生命周期评估

防雷器接地状态与脱扣状态

防雷运行环境的温湿度变化

这些数据通过有线或无线通信方式上传，实现远程在线监测，使企业真正“看见雷击、看懂防雷”。

防雷状态在线监测与预警机制

在实际应用中，雷击环境检测的价值不仅在于记录雷击事件，更在于对防雷系统健康状态的持续评估。

通过对SPD漏电流和寿命模型的计算，可提识别防雷器性能衰减趋势，避免“失效后才更换”的被动局面；

通过对SPD接地状态和SCB脱扣状态的监测，可及时发现接地松动、保护失效等隐患；

通过对雷击事件的实时告警和历史记录追溯，为运维人员提供明确的排查依据。

这种从“事后检查”转向“事预警”的防雷管理方式，大幅提升了企业用能系统的安全可控性。

防雷击监测系统

实时监测

将防雷装置（SPD）通过端智能组网，提供图形模块化监控界面，实时监测防雷装置（SPD）运行状态，对整区域防雷装置（SPD）进行集中管控，定位各区各点防雷装置位置，实现雷电防护、实时监测、SPD上下运行配置、遥信信号数据传输等功能。

故障报警

防雷装置（SPD）故障类型：热脱扣、漏电流、寿命限、置保护器脱网、欠电压、过电流、通讯超时、接地电阻变化大等。当防雷装置（SPD）发生故障失效时，监控站通过不同方式发出告警信号，如：警报灯闪烁，软件监测界面对应设备的指示灯由绿色（正常）变成红色（故障）并发出报警音，弹出故障信息对话框记录；将故障防雷装置信息以信息的方式发送至运维管理人员的手机等。

寿命预警

对于超高层建筑物、机场、奥体中心、医院、数据中心等项目对防雷装置（SPD）更换的及时性要求很高，当防雷装置（SPD）劣化寿命达到自身预设程度时自动发出预警信息，提醒运维管理人员提更换，从而了确保防雷装置（SPD）防护的连续性、有效性和可靠性。同时从根本上排除隐患问题。

防雷预警

对于气象、航空航天、通讯基站、石油化工和易燃易爆场所，需要；连续监测大气电场强度，测量记录地面上静电场值与变化率，能在雷击发生的5~30分钟发出雷电预警告警信号，并实现连续启动三雷电报警。

— 0：没有预警

— 1：黄色预警

— 2：橙色预警

— 3：红色预警

无人值守

智能防雷在线监测系统在发生故障告警或寿命预警信息时，系统能够自动发出故障信息给运维管理人员或者固定信息手机，以此降低传统模式下24小时监视，并能够及时处理故障问题，实现无人值守，为用户在运维管理中节省大量的人力物力。

主动维护

智能防雷在线监测系统对整区防雷装置的各区各点实时监测，对故障发生点进行定位，同时提供设备问题及事件描述等方式将信息推送给运维管理人员。打破传统需在雷雨季节后定期巡检，且巡检过程部分不易进行检测或安全隐患，也导致故障未排除等问题。因此，智能防雷监控系统体现了智能化管理模式的优势，让运维管理人员能及时、准确、有效的排除故障隐患问题，同时降低运维人员的工作强度，大大节约时间，并通过故障实时信息实现对故障问题主动跟踪维护处理。

雷击数据与企业用能管理的应用价值

在企业配电系统中，防雷不应是孤立存在的功能模块。将雷击环境监测数据接入企业能源管理或运维平台后，可形成更完整的用能安全视角。

例如，当雷击事件与电压异常、电能质量波动同时出现时，可辅助判断设备故障成因；

当雷击频次与区域分布长时统计后，可为防雷方案优化和投资决策提供依据；

在无人值守或少人值守场景下，通过远程告警与闭环处理机制，显著降低人工巡检压力。

雷击数据由此从“记录信息”转化为“管理决策数据”。

硬件设备

应用效果与管理意义

从企业实际应用情况来看，引入雷击环境检测后，防雷管理模式发生了明显变化：

防雷系统运行状态更加透明，隐患不再依赖人工经验发现；

防雷器更换与维护由“被动报废”转向“按状态管理”；

雷击风险可量化、可追溯，为事故分析和责任界定提供依据；