CN108471048A - 一种用于环境监测站的防雷系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于环境监测站的防雷系统，包括室内防雷保护单元以及室外防雷保护单元；室内防雷保护单元包括电源一级防雷器、电源二级防雷器、电源三级防雷器、电源四级防雷器、网络信号防雷器、信号电涌保护器、汇流箱以及第一接地单元；第一接地单元包括连接在二级引下线上的第一铜排、第一等离子接地极以及第一非金属接地体；室外防雷保护单元包括避雷设备，避雷设备包括支杆，支杆的顶部安装有衰减式避雷针，支杆的底部连接有第二接地单元；等离子接地极和非金属接地体与土壤接触部分填充降阻剂；本发明具有雷电防护等级高、对设备和导线保护效果好、减弱导入大地电流、导电速度快的优点。

Description

一种用于环境监测站的防雷系统及其使用方法

技术领域

本发明属于环境监测站房防雷保护技术领域，特别涉及一种用于环境监测站的防雷系统及其使用方法。

背景技术

环境监测站为建造在户外用于监测环境情况的设备站，环境监测站房内安装有各种监测用设备和网络信号传输设备，内部的各种设备需要引入电源、引入或引出网络信号线路，在遭遇雷雨天气时，如果不对环境监测站进行有效的防雷保护，站房内的监测设备和网络信号传输设备或者线路容易遭受雷电袭击。遭受雷电袭击的的监测设备被破坏后，不但会导致无法监测环境变化情况，严重情况下容易引发火灾。虽然目前的环境检测站都配置有防雷保护装置，但是目前用于环境检测站的防雷保护装置的防雷保护不够全面，尤其是用于防雷保护的避雷针，如果遭受雷电袭击的电流过大，导致导入大地的电流过大，很容易对附近的物体产生破坏，因此需要在雷电引入大地的过程中对雷电产生的电流进行减弱化处理。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种具有雷电衰弱、对环境监测站全方位雷电保护的用于环境监测站的防雷系统。

本发明的技术方案如下：

一种用于环境监测站的防雷系统，包括设置于环境监测站房内的室内防雷保护单元以及设置于环境监测站房外的室外防雷保护单元；

所述室内防雷保护单元包括用于对总电源进行防雷保护的电源一级防雷器、用于对UPS电源进行防雷保护的电源二级防雷器、用于对其他设备电源进行防雷保护的电源三级防雷器、用于对网络设备进行防雷保护的电源四级防雷器、用于对网络信号进行防雷保护的网络信号防雷器、用于对信号线路进行防雷保护的信号电涌保护器以及用于对站房内电气设备进行防雷保护的汇流箱；

所述电源一级防雷器、电源二级防雷器、电源三级防雷器、电源四级防雷器、网络信号防雷器、信号电涌保护器以及汇流箱均通过一级引下线连接在二级引下线上，所述二级引下线连接有第一接地单元；

所述第一接地单元包括连接在二级引下线上的第一铜排、第一等离子接地极以及第一非金属接地体；

所述室外防雷保护单元包括设置于环境监测站房旁边的避雷设备，所述避雷设备包括安装在地面的支杆，所述支杆的顶部安装有衰减式避雷针，支杆的底部连接有第二接地单元，所述第二接地单元包括与支杆连接的三级引下线，所述三级引下线连接有第二铜排，所述第二铜排连接有第二等离子接地极一级第二非金属接地体。

进一步，所述衰减式避雷针包括接闪针、上端体、中间陶瓷体以及下端体，所述上端体内设置有接闪器，所述中间陶瓷体内设置有提前放电避雷设备，中间陶瓷体上设置有多个金属环。

进一步，所述接闪针与接闪器连接，接闪器的输出端连接有导体，所述导体连接有与支杆固定连接的导杆。

进一步，所述金属环套接在导体上，并与导体相接触。

进一步，所述中间陶瓷体与上端体之间设置有陶瓷隔离体。

用于环境监测站的防雷系统的使用方法，具体步骤为：

1)、在环境监测站房内安装室内防雷保护单元；

2)、在环境监测站房外安装室外防雷保护单元；

3)、电源一级防雷器、电源二级防雷器、电源三级防雷器、电源四级防雷器、网络信号防雷器、信号电涌保护器或汇流箱接收到雷电后，通过一级引下线导入二级引下线，并通过二级引下线导入第一铜排，最终通过第一等离子接地极和第一非金属接地体导入大地；

4)、接闪针接收到雷电后，导入与接闪器相连的导体，导入导体上的雷电经过金属环衰弱后，通过导杆和支杆导入第二铜排，最终通过第二等离子接地极和第二非金属接地体导入大地。

进一步，在进行所述步骤1)时，电源一级防雷器、电源二级防雷器、电源三级防雷器、电源四级防雷器、网络信号防雷器、信号电涌保护器以及汇流箱通过一级引下线并联在二级引下线上。

进一步，在进行步骤1)和步骤2)时，第一等离子接地极、第一非金属接地体、第二等离子接地极以及第二非金属接地体与土壤接触部分均填充降阻剂。

进一步，在进行步骤1)和步骤2)时，第一等离子接地极和第一非金属接地体采用放热焊接的方式连接在第一铜排上，第二等离子接地极和第二非金属接地体采用放热焊接的方式连接在第二铜排上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过室内防雷保护单元对环境监测站房内的各监测设备及网络、信号线路进行防雷保护，避免各用电或导电设备在雷雨天气时遭受雷电袭击而损坏，对各用电或导线设备起到良好的保护作用；

2、本发明通过室外防雷保护单元对环境监测站房进行防雷保护，在中间陶瓷体上的多个金属环将接闪针接收到的雷电进行多级衰减后通过导杆、支杆和第二接地单元导入大地，经过多级衰减后的雷电的电流被有效减弱，避免导入大地的电流过大而对周边物体产生破坏；

3、本发明在离子接地极和非金属接地体与土壤之间填充降阻剂，降低土壤的电阻率，增强离子接地极和非金属接地体与土壤之间的电流导通性，促进雷电快速导入大地，对环境监测站房进行有效的防雷保护；

总之，本发明具有雷电防护等级高、对设备和导线保护效果好、减弱导入大地电流、导电速度快的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为衰减式避雷针的主视图。

图3为衰减式避雷针的内部结构示意图。

图中，1、电源一级防雷器，2、电源二级防雷器，3、电源三级防雷器，4、电源四级防雷器，5、网络信号防雷器，6、信号电涌保护器，7、汇流箱，8、一级引下线，9、二级引下线，10、第一铜排，11、第一等离子接地极，12、第一非金属接地体，13、支杆，14、衰减式避雷针，1401、接闪针，1402、上端体，1403、中间陶瓷体，1404、下端体，1405、接闪器，1406、提前放电避雷设备，1407、金属环，1408、导体，1409、导杆，1410、陶瓷隔离体，15、三级引下线，16、第二铜排，17、第二等离子接地极，18、第二非金属接地体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-3所示，一种用于环境监测站的防雷系统，包括设置于环境监测站房内的室内防雷保护单元以及设置于环境监测站房外的室外防雷保护单元；所述室内防雷保护单元包括用于对总电源进行防雷保护的电源一级防雷器1、用于对UPS电源进行防雷保护的电源二级防雷器2、用于对其他设备电源进行防雷保护的电源三级防雷器3、用于对网络设备进行防雷保护的电源四级防雷器4、用于对网络信号进行防雷保护的网络信号防雷器5、用于对信号线路进行防雷保护的信号电涌保护器6以及用于对站房内电气设备进行防雷保护的汇流箱7；所述电源一级防雷器1、电源二级防雷器2、电源三级防雷器3、电源四级防雷器4、网络信号防雷器5、信号电涌保护器6以及汇流箱7均通过一级引下线8连接在二级引下线9上，所述二级引下线9连接有第一接地单元；所述第一接地单元包括连接在二级引下线9上的第一铜排10、第一等离子接地极11以及第一非金属接地体12；所述室外防雷保护单元包括设置于环境监测站房旁边的避雷设备，所述避雷设备包括安装在地面的支杆13，所述支杆13的顶部安装有衰减式避雷针14，支杆13的底部连接有第二接地单元，所述第二接地单元包括与支杆13连接的三级引下线15，所述三级引下线15连接有第二铜排16，所述第二铜排16连接有第二等离子接地极17一级第二非金属接地体18。

本实施例中，所述衰减式避雷针14包括不锈钢材质的接闪针1401、上端体1402、中间陶瓷体1403以及下端体1404，其中上端体1402以及下端体1404均为表面电镀有紫铜的铁材质，所述上端体1402内设置有接闪器1405，所述中间陶瓷体1403内设置有提前放电避雷设备1406，中间陶瓷体1403上设置有多个金属环1407，优选为3个不锈钢材质的金属环1407，其中金属环与中间陶瓷体1403一体设置；所述接闪针1401与接闪器1405连接，接闪器1405的输出端连接有导体1408，所述导体1408连接有与支杆13固定连接的导杆1409，安装状态下，提前放电避雷设备1406设置于导体1408的一侧；所述金属环1407套接在导体1408上，并与导体1408相接触，从而增大导体1408的阻力，对雷电进行逐级衰减；所述中间陶瓷体1403与上端体1402之间设置有陶瓷隔离体1410，所述陶瓷隔离体1410用于支撑上端体1402，。

实施例2

本实施例为基于实施例1提供的用于环境监测站的防雷系统的实用方法，其具体步骤为：

1)、在环境监测站房内安装室内防雷保护单元；

2)、在环境监测站房外安装室外防雷保护单元；

3)、电源一级防雷器、电源二级防雷器、电源三级防雷器、电源四级防雷器、网络信号防雷器、信号电涌保护器或汇流箱接收到雷电后，通过一级引下线导入二级引下线，并通过二级引下线导入第一铜排，最终通过第一等离子接地极和第一非金属接地体导入大地；

4)、接闪针接收到雷电后，导入与接闪器相连的导体，导入导体上的雷电经过金属环衰弱后，通过导杆和支杆导入第二铜排，最终通过第二等离子接地极和第二非金属接地体导入大地。

本实施例中，在进行所述步骤1)时，电源一级防雷器、电源二级防雷器、电源三级防雷器、电源四级防雷器、网络信号防雷器、信号电涌保护器以及汇流箱通过一级引下线并联在二级引下线上。

本实施例中，在进行步骤1)和步骤2)时，第一等离子接地极、第一非金属接地体、第二等离子接地极以及第二非金属接地体与土壤接触部分均填充降阻剂；其中接闪针1401通过螺纹固定在上端体1402的上端，接闪器1405固定在陶瓷隔离体1410上后，将接闪器1405与接闪针1401连接，接着将陶瓷隔离体1410通过螺纹固定在上端体1402内，中间陶瓷体1403两端分别通过螺纹固定在陶瓷隔离体1410和下端体1404上，连接中间陶瓷体1403之前将提前放电避雷设备1406安装在下端体1404上，并将提前放电避雷设备1406与导体1408电连接，最后将导杆1409通过螺纹固定在下端体1404的底部，并使得导杆1409与导体1408相接触。

本实施例中，在进行步骤1)和步骤2)时，第一等离子接地极和第一非金属接地体采用放热焊接的方式连接在第一铜排上，第二等离子接地极和第二非金属接地体采用放热焊接的方式连接在第二铜排上，从而使得离子接地极和非金属接地体与铜排有效固定连接。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于环境监测站的防雷系统，其特征在于：包括设置于环境监测站房内的室内防雷保护单元以及设置于环境监测站房外的室外防雷保护单元；

所述室内防雷保护单元包括用于对总电源进行防雷保护的电源一级防雷器(1)、用于对UPS电源进行防雷保护的电源二级防雷器(2)、用于对其他设备电源进行防雷保护的电源三级防雷器(3)、用于对网络设备进行防雷保护的电源四级防雷器(4)、用于对网络信号进行防雷保护的网络信号防雷器(5)、用于对信号线路进行防雷保护的信号电涌保护器(6)以及用于对站房内电气设备进行防雷保护的汇流箱(7)；

所述电源一级防雷器(1)、电源二级防雷器(2)、电源三级防雷器(3)、电源四级防雷器(4)、网络信号防雷器(5)、信号电涌保护器(6)以及汇流箱(7)均通过一级引下线(8)连接在二级引下线(9)上，所述二级引下线(9)连接有第一接地单元；

所述第一接地单元包括连接在二级引下线(9)上的第一铜排(10)、第一等离子接地极(11)以及第一非金属接地体(12)；

所述室外防雷保护单元包括设置于环境监测站房旁边的避雷设备，所述避雷设备包括安装在地面的支杆(13)，所述支杆(13)的顶部安装有衰减式避雷针(14)，支杆(13)的底部连接有第二接地单元，所述第二接地单元包括与支杆(13)连接的三级引下线(15)，所述三级引下线(15)连接有第二铜排(16)，所述第二铜排(16)连接有第二等离子接地极(17)一级第二非金属接地体(18)。

2.如权利要求1所述的用于环境监测站的防雷系统，其特征在于：所述衰减式避雷针(14)包括接闪针(1401)、上端体(1402)、中间陶瓷体(1403)以及下端体(1404)，所述上端体(1402)内设置有接闪器(1405)，所述中间陶瓷体(1403)内设置有提前放电避雷设备(1406)，中间陶瓷体(1403)上设置有多个金属环(1407)。

3.如权利要求2所述的用于环境监测站的防雷系统，其特征在于：所述接闪针(1401)与接闪器(1405)连接，接闪器(1405)的输出端连接有导体(1408)，所述导体(1408)连接有与支杆(13)固定连接的导杆(1409)。

4.如权利要求3所述的用于环境监测站的防雷系统，其特征在于：所述金属环(1407)套接在导体(1408)上，并与导体(1408)相接触。

5.如权利要求2所述的用于环境监测站的防雷系统，其特征在于：所述中间陶瓷体(1403)与上端体(1402)之间设置有陶瓷隔离体(1410)。

6.如权利要求1-5任一项所述的用于环境监测站的防雷系统的使用方法，其特征在于，具体步骤为：

1)、在环境监测站房内安装室内防雷保护单元；

2)、在环境监测站房外安装室外防雷保护单元；

3)、电源一级防雷器、电源二级防雷器、电源三级防雷器、电源四级防雷器、网络信号防雷器、信号电涌保护器或汇流箱接收到雷电后，通过一级引下线导入二级引下线，并通过二级引下线导入第一铜排，最终通过第一等离子接地极和第一非金属接地体导入大地；

4)、接闪针接收到雷电后，导入与接闪器相连的导体，导入导体上的雷电经过金属环衰弱后，通过导杆和支杆导入第二铜排，最终通过第二等离子接地极和第二非金属接地体导入大地。

7.如权利要求6所述的用于环境监测站的防雷系统的使用方法，其特征在于：在进行所述步骤1)时，电源一级防雷器、电源二级防雷器、电源三级防雷器、电源四级防雷器、网络信号防雷器、信号电涌保护器以及汇流箱通过一级引下线并联在二级引下线上。

8.如权利要求6所述的用于环境监测站的防雷系统的使用方法，其特征在于：在进行步骤1)和步骤2)时，第一等离子接地极、第一非金属接地体、第二等离子接地极以及第二非金属接地体与土壤接触部分均填充降阻剂。

9.如权利要求6所述的用于环境监测站的防雷系统的使用方法，其特征在于：在进行步骤1)和步骤2)时，第一等离子接地极和第一非金属接地体采用放热焊接的方式连接在第一铜排上，第二等离子接地极和第二非金属接地体采用放热焊接的方式连接在第二铜排上。