目前，電子設備在變電所中得到廣泛應用，如微機保護裝置、遠動裝置、無功電壓綜合調(diào)節(jié)裝置等核心設備，也有周界防盜系統(tǒng)、圖像監(jiān)控設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，是變電所防雷的新課題。
　　
　　長期以來，雷電和過電壓對電網(wǎng)運行的影響，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，對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。而對變電所中電子設備防雷問題的研究，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)保護所采用的電磁式保護裝置，對雷電和過電壓感應產(chǎn)生的干擾，有較強的抗干擾能力。但是，隨著計算機技術(shù)和電子技術(shù)的迅速發(fā)展，微機保護已成為主流的設備，大量智能化系統(tǒng)也應用于變電所，研究和解決雷電對變電所二次回路的侵害已成為刻不容緩的任務。浙江省是雷害多發(fā)地區(qū)，以蒼南供電局為例，每年都會發(fā)生多起變電所二次設備受雷擊損壞的事故，尤其像電纜引出線較多的遠動設備等，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）、電場耦合進入系統(tǒng)。在實踐中，其中又以電線、電纜感應電磁場（包括產(chǎn)生雷電二次感應過電壓）以及由于接地系統(tǒng)不當或儀器絕緣降低，引入電位差形成的后果最為嚴重。對變電所現(xiàn)場的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)對變電所內(nèi)電子設備造成破壞的雷電侵入，主要有以下幾種形式。
　　
　　1.1直接雷擊中電子設備
　　
　　傳統(tǒng)的變電所內(nèi)電子系統(tǒng)，如繼電保護裝置、遠動設備，在設計時，都考慮處于變電所防雷系統(tǒng)的有效保護范圍內(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)的應用，尤其是在設計、施工時，沒有完整考慮防雷保護措施，使得雷電波能夠直接擊中弱電設備或弱電線路，進而損壞二次系統(tǒng)中的其他設備。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備，以最大雷電流陡度100kA/ms來計算，在10m長的單根引下線上，電感電壓降會達到1MV以上。實際中，由于有電暈損耗，這一電壓會低一些，但也足夠擊毀絕大部分設備。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。
　　
　　在變電所場地內(nèi)，設計中一般采用了避雷針防止雷電直接擊中變電所內(nèi)電源設備，對于高壓線路的進線也采用了避雷器，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計，私自進行鋪設，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備的重要原因，必須引起運行單位的足夠重視。如果確實需要將電源線引出的，必須要考慮用防雷設備對電源系統(tǒng)進行保護。
　　
　　1.3感應雷侵害電子設備
　　
　　當雷電將電流泄放到大地時，將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)快速變化的運動磁場，鄰近的電源線、弱電電纜等相對切割磁力線，產(chǎn)生感應高壓，在電流的陡度為90kA/μs，并且環(huán)路為10m時，在瞬時內(nèi)感應電壓可超過1000kV，這樣的高壓沿著線路傳輸，會擊毀線路上的設備。當空氣擊穿放電，電場強度在500kV/m時，將形成對系統(tǒng)有明顯作用的電磁場。在實驗室的試驗中，50Ω細纜和粗纜的同軸傳輸線，當10kV的放電電流，在距離其10m處，在傳輸線的屏蔽層，接地心線感應過電壓大于2500V，將電纜埋入50cm時，感應過電壓仍大于800V?？梢?，不僅電源線容易產(chǎn)生感應浪涌脈沖，弱電電纜和傳感器電纜，即使埋設在電纜溝或者地下也會受到雷電電磁脈沖（LEMP）的影響，更不用說將其沿地表面鋪設了。
　　
　　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，有的還沿建筑物表面鋪設，因此，容易產(chǎn)生感應半徑為幾百米范圍內(nèi)的雷電電磁脈沖（LEMP），而導致過電壓。
　　
　　1.4高壓反擊雷對電子設備的侵害
　　
　　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物之間的距離小于安全距離時，由接地裝置向被保護物產(chǎn)生反擊。此外，由于金屬導體與土壤（或混凝土）的電阻率不同，也會將地電位差引入二次回路，從而造成二次回路設備的破壞，特別是當接地電阻不合標準或系統(tǒng)埋入電纜絕緣降低時，就會產(chǎn)生加在設備上的脈沖電壓。此脈沖電壓將會在作用點或系統(tǒng)耐壓低的地方造成破壞，如測量模塊、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加劇上述后果。
　　
　　由于雷擊點的隨機性和電磁場的空間分布，以上感應過電壓或雷擊反擊電壓，可能會作用于系統(tǒng)內(nèi)任一模塊，或存在于系統(tǒng)內(nèi)任意兩根電纜之間。