CN1431748A - 电气设施的防雷及雷殛检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电气设施的防雷及雷殛检测装置，所述防雷装置包含有二个以上分别连接到一电气设施或电气设施的总电源开关输出侧的电容器，及一与上述电容器另端连接的接地体；所述雷殛检测装置，包含有一连接在所述电气设施或电气设施的总电源开关输出侧的测量表、一连接所述测量表的显示单元，及一连接在所述测量表与显示单元之间的线路单元。
Description
(1)技术领域
本发明涉及一种防雷装置，特别是涉及一种可减少雷殛灾情的电气设施的防雷及雷殛检测装置。
(2)背景技术
近年来，受到地球大气层变化影响，使产生高能量的雷电现象频率大增，相对地，也威胁到地球上的居民、建筑物等，当雷电产生的高电流进入电气设施后，将会威胁到工作人员的生命安全，尤其当时有触及到电气设施的人员都会受到严重的影响，此外，也会破坏电子、电脑等导电、导磁性佳的电气设备，严重时，供电变压器也会产生爆炸的情形，助长灾变现场火势的蔓延。
因此，一般发电厂或电力公司的变电所或工厂、大楼本身的变电室皆装设有避雷针1，所以雷殛不会直接损及前述电气设施，而雷殛损害大多打在户外输电铁塔或输电线杆上，再通过输配线路引入雷殛的超高电压。
如图1所示，一般功率因素补助电容器装置，是装设在一电气设施的总电源开关21上，所述总电源开关21可为一闸刀开关或无熔丝开关(NFB)，所述装置主要在所述总电源开关21输出侧将三个电容器22以如图所示△连接(或Y连接也可)，如图1所示，当一输电铁塔、一变电所或一输电线杆受到雷殛时，雷殛所产生的超高能量不但会破坏前述的输电设备，且不定会经何处的接地回路泄放到大地里面。
搭配如图2所示，当所述电气设施由外线起任一点受到雷殛产生的高压脉波冲击时，将不经过电容器22，使所述总电源开关21的输出侧形成充满惊人的高压脉冲状况，必会打穿电气设施内的电气设备，使损失灾情扩大，且因雷电现象所衍生的能量大小无法预估，所以，当一高压脉波的强度远大于电气设施所能承受的最大值时，其瞬间(约数微秒)流入极大量的电流，不但破坏所述设施，且使部份电流流入电气设施内的电气设备，酿成火灾、设备遭受破坏，甚至有人员丧失性命的严重灾情。
(3)发明内容
本发明的目的在于提供一种防雷装置，特别是指一种可将雷殛所产生的超高能量完全泄放到大地里面，以减少雷灾的电气设施的防雷及雷殛检测装置。
根据本发明一方面所提供的一种电气设施的防雷及雷殛检测装置，它连接在电气设施或电气设施的总电源开关上，所述防雷装置包含有二个以上电容器及一接地体，其特点是：所述电容器分别连接到所述电气设施或电气设施的总电源开关输出侧；所述接地体一端与上述电容器的另端相互连接，另端埋设于大地里，使雷殛所产生的高能量直接泄放到大地里面。
根据本发明另一方面所提供的电气设施的雷殛检测装置，它装设在电气设施或电气设施的总电源开关上，包括有一测量表、一显示单元及一线路单元，其特点是：所述测量表是连接在所述电气设施或电气设施的总电源开关输出侧；所述显示单元是连接所述测量表；所述线路单元是连接在所述测量表与显示单元之间。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
(4)附图说明
图1是一般功率因素补助电容器装置的一使用平面图。
图2是雷殛当时产生的一电压波形图。
图3是本发明的第一较佳实施例的一使用平面图。
图4是所述较佳实施例的一立体外观图。
图5是所述较佳实施例的一使用平面图。
图6是所述较佳实施例的雷殛检测装置的一顶视图。
图7是所述较佳实施例的防雷装置接地回路的一电路图。
图8是装设本发明后遭受雷殛的一电压波形图。
(5)具体实施方式
如图3、4所示，本发明电气设施的防雷装置的一较佳实施例，是连接在电气设施3或电气设施3的总电源开关31上，所述总电源开关31可为一闸刀开关或一无熔丝开关(NFB)或任何开关，所述电气设施的防雷装置包含有二个以上连接在所述总电源开关31输出侧311的导线4、二个以上对应连接在前述导线4上的电容器5，及一连接在所述电容器5另端的接地体6，在本例中是采用三个Y接线电容器5与所述接地体6形成连结，并使回路的电感感抗或电阻阻抗降为极低的状况。
搭配如图4所示，所述导线4在本实施例是采用长度短、线径粗的线材，以降低导线4本身的阻抗，包括一连接在所述总电源开关31输出侧311上的供电端41，及一相反所述供电端41的控制端42，值得一提的是，倘若需要长度较长的线材时，可采用适当体积大小的金属铜板，来达成降低阻抗的功效。
所述电容器5是连接在所述导线4的控制端42上，且如图4所示，本发明还包括一供三个电容器5(以三相为例)固结其上的基板7。
所述接地体6在本实施例中是采用一种例如铜或白铁等导电性佳的金属材质制成，如图4所示为一接地金属板，如图3所示，所述接地金属板与上述电容器5另端连接并形成Y连接，使雷殛瞬间产生的超高能量不论经任一相进入都可通过所述接地体6直接泄放到大地里面，避免部份电流流入电气设施3内的电气设备，以防杜设备损坏、甚至火灾发生，并确保人员设备的安全。
如图5、6所示，本发明的电气设施的雷殛检测装置8，包含有一连接在所述电气设施3或电气设施3的总电源开关31上的测量表81、一可显示雷殛瞬间对地电压的显示单元82，及一连接在所述测量表81与所述显示单元82之间的线路单元83，所述测量表81即一接地电阻表，其面板刻度为殴姆(Ω)值的交流电压表，所述显示单元82具有一数字式电压存储显示电路821及一阶段式信号灯显示电路822，所述线路单元83具有一连接所述电气设施3的总电源开关31输出侧311的比压式电路(PT)或比流式电路(CT)、一连接所述比压式电路或比流式电路的整流器831、一连接所述整流器831且可防止逆向流通的二极管832，及一可使所述显示单元82恢复未接收检测结果的初始状态的重置键833(Reset)；借助所述比流式电路可供测出并显示出雷殛瞬间的冲击电流值，而所述比压式电路可供测出雷殛瞬间的冲击电压值，使本发明防雷装置的功能得以显示印证；此外，在平时，所述测量表81可从本发明接地体6的微量电压予以放大显示，并通过计算配合刻度表，让使用者随时获得接地电阻值的大小，值得一提的是，可在刻度表上设有警告标示区，搭配所述信号灯显示电路822规划的危险灯号区，皆可让使用者更容易掌握防雷能力。
如图7所示，技术上为防接地阻抗值不够低，只需将本发明的可泄放雷殛高能量的接地回路9进行电抗调整的工作，让接地回路9的导线4的电阻阻抗、电感感抗、或电容器4容抗及回路间的电感感抗降低，搭配大型接地金属板具有较低的接地电阻值，相对地，当接地金属板的体积越小，其接地电阻值也会愈加增大，根据使用者需要的保护功能，再进行调整工作；值得一提的是，接地效果可依实际供电规模而决定所需设计的电阻值与防雷电容器5容量，其包括耐压值与电容量，例如：台湾电力公司的高压配电大部份为11.4KV，再通过高压变压器降压成220V低压，当高压变压器的输入侧的输电线路上装设一具有数个11.4KV以上耐压值的电容器5的防雷装置，可使雷殛产生的超高能量，直接傍路到大地里面，以避免雷灾发生。
另外，当所述电容器4与接地金属板相互连通时，会有进相电流产生，但不会带来能源损失情形，而有帮助功率因素补偿的作用。
值得一提的是，本发明不会受天气、地质、环境等因素所左右，可将雷灾傍路接地电阻值降低为未装设前的数亿倍以上(一般阻值为无限大)，让雷殛产生的高能量完全泄放到大地里，且经实验采样数据显示，获知本发明的防雷装置可获得绝佳的保护功效，如图8所示，当电气设施3使用本发明的防雷装置后，几乎完全消除高压脉波的冲击，不同于如图2所示的情形，更凸显出本发明的产业上利用价值。
如图5、6所示，本发明电气设施的雷殛检测装置8也可单独使用在所述电气设施3的总电源开关31的输出侧311上，由雷殛检测装置8更容易掌握雷损时瞬间电压。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
Claims (12)
1.一种电气设施的防雷装置，它连接在电气设施或电气设施的总电源开关上，包含有二个以上电容器及一接地体，其特征在于：
所述电容器，分别连接到所述电气设施或电气设施的总电源开关输出侧；
所述接地体，一端与上述电容器另端相互连接，另端埋设于大地里。
2.如权利要求1所述的电气设施的防雷装置，其特征在于：
还包括二根以上对应连接在所述电气设施与所述电容器之间的导线，所述导线具有一连接所述电气设施输出侧的供电端，及一相反所述供电端的控制端。
3.如权利要求1所述的电气设施的防雷装置，其特征在于：
所述接地体是由一导电性佳的金属材质制成。
4.如权利要求1所述的电气设施的防雷装置，其特征在于：
还包括一连接在所述防雷装置周侧且可检测接地电阻值的检测器。
5.如权利要求4所述的电气设施的防雷装置，其特征在于：
所述检测器包括一测量表、一线路单元，及一连接所述线路单元且可显示雷殛瞬间对地电压检测结果的显示单元。
6.如权利要求5所述的电气设施的防雷装置，其特征在于：
所述线路单元具有一连接所述防雷装置的比流式电路、一连接所述比流式电路的整流器、一可防止逆向流通的二极管，及一重置键。
7.如权利要求5所述的电气设施的防雷装置，其特征在于：
所述线路单元具有一连接所述防雷装置的比压式电路、一连接所述比压式电路的整流器、一可防止逆向流通的二极管，及一重置键。
8.如权利要求5所述的电气设施的防雷装置，其特征在于：
所述显示单元具有一电压存储显示电路及一信号灯显示电路。
9.一种电气设施的雷殛检测装置，它装设在电气设施或电气设施的总电源开关上，包括一测量表、一显示单元及一线路单元，其特征在于：
所述测量表是连接在所述电气设施或电气设施的总电源开关输出侧；
所述显示单元连接所述测量表；
所述线路单元是连接在所述测量表与显示单元之间。
10.如权利要求9所述的电气设施的雷殛检测装置，其特征在于：
所述显示单元具有一电压存储显示电路及一信号灯显示电路。
11.如权利要求9所述的电气设施的雷殛检测装置，其特征在于：
所述线路单元具有一连接所述电气设施或电气设施的总电源开关输出侧的比流式电路、一连接所述比流式电路的整流器、一可防止逆向流通的二极管，及一重置键。
12.如权利要求9所述的电气设施的雷殛检测装置，其特征在于：
所述线路单元具有一连接所述电气设施或电气设施的总电源开关输出侧的比压式电路、一连接所述比压式电路的整流器、一可防止逆向流通的二极管，及一重置键。
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