TWM607839U - 防雷裝置及防雷監測系統 - Google Patents

Abstract

本新型揭露一種防雷裝置及防雷監測系統，該防雷裝置連接一監控裝置，且包含：一線路保護器，連接一電源及一負載，該線路保護器用以在該電源至該負載的線路產生突波或電流過大時開路；一突波保護器，電性連接該線路保護器及一接地線，且用以吸收由該電源輸入之突波；一智慧監測儀，電性連接該突波保護器及該接地線，該智慧監測儀用以偵測雷擊數據，並將該雷擊數據傳送至該監控裝置；該線路保護器及該突波保護器能吸收線路中的突波，避免突波進入電器設備中造成電器設備損壞。

Description

防雷裝置及防雷監測系統

一種防雷裝置及防雷監測系統，尤其是一種能吸收電器設備或線路中的突波，避免電器設備受到突波而損壞的防雷裝置及防雷監測系統。

雷電是雷雨雲之間或雲地之間產生的放電現象，其會對建築物或人體造成傷害，或是對電器及電子設備產生突波而使電器及電子設備損壞。隨著文明的發展，許多設備逐漸電子化(例如汽車引擎從汽油動力發展成電動)，因此由雷電造成的電磁損壞機率逐年上升。

為了減少雷擊造成的傷亡及損壞，在建築物或船舶中一般可建立一套防雷系統。請參見圖4，以建築物為例，在一建築物91中可設置多種不同的防雷設備，例如避雷針92、避雷網93、避雷線94，上述防雷設備的運作方式大致可歸類成將雷電的能量直接或間接導入大地，保護建築物及位於建築物內的電器設備及人員不受雷擊影響。

然而，將雷電的能量導入大地屬於被動的防護。實際上，雷電產生後會在一定的空間形成高強度磁場，該高強度磁場會以多種形式耦合到電器線路及電器設備中，形成一脈衝電壓波(突波)，該脈衝電壓波會對電器設備及線路造成損壞，若能量更強，甚至會影響人身安全。上述的被動式防雷設備僅能將雷擊能量導入大地，無法避免產生該脈衝電壓波，也無法防止該脈衝電壓波進入電器設備中，因此當雷電能量較強時，電器設備依然可能因脈衝電壓波而損壞。

為能防止脈衝電壓波(突波)對電器設備造成損壞，本新型提供一種防雷裝置及防雷監測系統，能吸收電器設備或線路中的突波，避免電器設備受到突波而損壞。

為達成上述目的，本新型提供之防雷裝置其連接一監控裝置，該防雷裝置包含：一線路保護器，連接一電源及一負載，該線路保護器用以在該電源至該負載的線路產生突波或電流過大時開路；一突波保護器，電性連接該線路保護器及一接地線，且用以吸收由該電源輸入之突波；一智慧監測儀，電性連接該突波保護器及該接地線，該智慧監測儀用以偵測雷擊數據，並將該雷擊數據傳送至該監控裝置。

本新型另提供一種防雷監測系統，包含：複數防雷裝置，該複數防雷裝置分別連接不同的複數電器設備，且該複數防雷裝置分別偵測雷擊數據；其中各防雷裝置包含：一線路保護器，連接一電源及一負載，該線路保護器用以在該電源至該負載的線路產生突波或電流過大時開路；一突波保護器，電性連接該線路保護器及一接地線，且用以吸收由該電源輸入之突波；一智慧監測儀，電性連接該突波保護器及該接地線，該智慧監測儀用以偵測雷擊數據，並將該雷擊數據傳送至該一個以上的監控裝置；一信號集中器，電性連接該複數防雷裝置，該信號集中器用以接收該雷擊數據； 一信號防雷盒，用以吸收該信號集中器及該複數防雷裝置產生的突波；一網路交換器，其透過該信號防雷盒電性連接該信號集中器，該網路交換器用以接收自該信號集中器傳送之該雷擊數據；一集中控制器，電性連接該網路交換器，且用以接收該雷擊數據；及一個以上的監控裝置，電性連接該集中控制器，且用以接收並顯示該雷擊數據。

本新型之該線路保護器及該突波保護器能吸收電器設備或線路中的突波，在發生雷電時能保護電器設備不受突波干擾而損毀。且該智慧監測儀除了監測該複數雷擊數據，更能將該複數雷擊數據傳送至該監控裝置，由該監控裝置的管理人員監控該防雷裝置運作是否良好。

1,1A,1B,1C:防雷裝置

10:線路保護器

12:信號防雷盒

14:接地防雷盒

20:突波保護器

30:智慧監測儀

31:溫度感測器

40:監控裝置

50A,50B,50C:電器設備

61:信號集中器

63:網路交換器

71:集中控制器

73:監控裝置

73A:監控主機

73B:桌機

73C:平板

73D:智慧型手機

80:船舶

81:雷達

82:方探儀天線

83:全球定位系統天線

84:通訊儀器類天線

85:監控裝置

86:配電盤

91:建築物

92:避雷針

93:避雷網

94:避雷線

L1:第一火線

L2:第二火線

L3:第三火線

F1:第一保險絲

F2:第二保險絲

F3:第三保險絲

N:中性線

PE:接地線

RL:負載

圖1：本新型之電路配置示意圖。

圖2：本新型之防雷監測系統之電路方塊示意圖。

圖3：本新型應用於船舶之電路方塊示意圖。

圖4：現有之防雷系統架構示意圖。

請參見圖1，本新型揭露一種防雷裝置1，係可用於船舶上，防止船舶內的電器設備因雷擊而受損，或是用於建築物內，避免雷電直接閃擊造成建築物或人員的傷害。

本新型的防雷裝置1包含：一線路保護器10、一突波保護器20及一智慧監測儀30。該線路保護器10連接一電源及一負載RL，其中該電源電性連 接該負載RL。在以下說明中，該電源會由一第一火線L1、一第二火線L2、一第三火線L3、一中性線N及一接地線PE所構成，在該第一火線L1、該第二火線L2及該第三火線L3上可分別進一步設有一第一保險絲F1、一第二保險絲F2及一第三保險絲F3。該線路保護器10連接該第一火線L1、該第二火線L2、該第三火線L3、該中性線N及該負載RL。當該電源至該負載RL之間的線路產生突波或電流過大時，該線路保護器10呈現開路狀態以保護該防雷裝置1、該負載RL及配線的安全。

該突波保護器20電性連接該線路保護器10及該接地線PE，用以吸收由該電源輸入之突波。當該電源至該負載RL之間的線路產生突波或電流過大時，該突波保護器20會轉為開路。其中，該突波保護器20包含一過熱保護單元，該過熱保護單元可由一低溫合金結構所構成。當線路受雷擊而產生突波或電流過大時，線路的溫度高於該低溫合金結構所能承受的臨界值，該低溫合金結構受到電流產生的熱能而呈開路，即時保護線路不會受雷擊而擊毀。

該智慧監測儀30電性連接該突波保護器20及該接地線PE，且用以偵測雷擊數據，該雷擊數據可包含但不限於該防雷裝置1遭受雷擊的次數、雷擊的電壓電流量、雷擊發生時間、該防雷裝置1的溫度。該防雷裝置1的溫度可透過設於該防雷裝置1外表面上的一溫度感測器31所量測，該溫度感測器31電性連接該智慧監測儀30。該智慧監測儀30可進一步以有線或無線的方式連接一監控裝置40，並將該智慧監測儀30收集到的該雷擊數據傳送至該監控裝置40，由該監控裝置40顯示出該防雷裝置1的運作狀況。該監控裝置40可為一監控主機，或是具有顯示螢幕的桌機或筆電、平板、手機。該監控裝置40可設置於遠離該防雷裝置1之處，讓該監控裝置40的管理人員在遠處監控該防雷裝置1的運作狀態，無須待在該防雷裝置1所在之處。

請參見圖2，藉由上述本新型之防雷裝置1，該防雷裝置1可應用在一防雷監測系統中。該防雷監測系統大致可區分成一設備層、一通信層及一管理層。在該設備層中可配備複數防雷裝置1A、1B、1C，所述的該防雷裝置1A、1B、1C與上述防雷裝置1可為結構、電路與功能相同之防雷裝置。該複數防雷裝置1A、1B、1C可分別連接不同的複數電器設備50A、50B、50C，並用以保護該複數電器設備50A、50B、50C不受雷擊干擾，且該複數防雷裝置1A、1B、1C分別偵測該雷擊數據。

該通信層可包含一信號集中器61、一信號防雷盒12及一網路交換器63。該信號集中器61透過該信號防雷盒12與該網路交換器63電性連接，並電性連接該複數防雷裝置1A、1B、1C。該信號集中器61用以接收各防雷裝置1A、1B、1C分別偵測的該雷擊數據，並將該雷擊數據經由該信號防雷盒12傳送至該網路交換器63。該信號防雷盒12用以吸收該信號集中器61及該複數防雷裝置1A、1B、1C產生的突波。該網路交換器63可同時具有有線傳輸及無線傳輸的功能。

該管理層可包含一集中控制器71及一個以上的監控裝置73，該集中控制器71電性連接該網路交換器63及該一個以上的監控裝置73。該集中控制器71有線接收該雷擊數據，並將該雷擊數據有線傳輸至該一個以上的監控裝置73，該一個以上的監控裝置73顯示該雷擊數據。或者，該網路交換器63可以無線的方式將該雷擊數據傳送至該一個以上的監控裝置73。該一個以上的監控裝置73可為8路或16路的監控主機73A，該監控主機73A可顯示該雷擊數據，可同時監控多個防雷裝置1A、1B、1C及該信號防雷盒12的運作狀況。或者，該一個以上的監控裝置73可為一具有顯示螢幕之桌機73B、平板73C、智慧型手機73D，在顯示螢幕上可顯示該雷擊數據。

請參見圖3，該防雷裝置1亦可應用在一船舶80中，用以保護該船舶80直接受雷擊的傷害，以及防止來自海水傳導的高壓電摧毀該船舶80內的系統或設備。舉例而言，在該船舶80上可配備該複數防雷裝置1A、1B、1C及複數接地防雷盒14，且該接地防雷盒14連接該船舶80的船殼，用以接地。

在該船舶80中可區分為一駕駛艙及一船艙，一般而言，該駕駛艙會配備大部分的操作介面及控制系統。在該船舶80的船頂可架設複數通訊/儀器設備天線，該複數通訊/儀器設備天線亦連接至該駕駛艙的操作介面，其中該複數通訊/儀器設備天線可包含但不限於一雷達81、一方探儀天線82、一全球定位系統天線83、一通訊儀器類天線84。各通訊/儀器設備天線分別連接一防雷裝置1A、1B、1C，且該複數防雷裝置1A、1B、1C分別連接至設於該駕駛艙內的一監控裝置85，由該監控裝置85監控多個防雷裝置1A、1B、1C的運作狀況。

該船艙一般而言配備有複數配電盤86、該複數防雷裝置1A、1B、1C及該複數接地防雷盒14，其中每一配電盤86電性連接一防雷裝置1A、1B、1C，且該複數防雷裝置1A、1B、1C及該監控裝置85分別電性連接該複數接地防雷盒14。同時，該複數通訊/儀器設備天線亦連接該複數接地防雷盒14。如此一來，該複數通訊/儀器設備天線、該複數配電盤86及該監控裝置85能同時受該複數防雷裝置1A、1B、1C及接地的保護。

1:防雷裝置

10:線路保護器

20:突波保護器

30:智慧監測儀

31:溫度感測器

40:監控裝置

L1:第一火線

L2:第二火線

L3:第三火線

F1:第一保險絲

F2:第二保險絲

F3:第三保險絲

N:中性線

PE:接地線

RL:負載

Claims (8)

1. 一種防雷裝置，其連接一監控裝置，該防雷裝置包含：一線路保護器，連接一電源及一負載，該線路保護器用以在該電源至該負載的線路產生突波或電流過大時開路；一突波保護器，電性連接該線路保護器及一接地線，且用以吸收由該電源輸入之突波；一智慧監測儀，電性連接該突波保護器及該接地線，該智慧監測儀用以偵測雷擊數據，並將該雷擊數據傳送至該監控裝置。
2. 如請求項1所述之防雷裝置，該突波保護器包含一過熱保護單元，當線路的溫度高於該過熱保護單元所能承受的臨界值，該過熱保護單元開路。
3. 如請求項1或2所述之防雷裝置，該雷擊數據包含該防雷裝置遭受雷擊的次數、雷擊的電壓電流量、受雷擊發生時間、該防雷裝置的溫度及其組合。
4. 如請求項3所述之防雷裝置，其中在該防雷裝置的外表面更設有一溫度感測器，該溫度感測器電性連接該智慧監測儀，且用以量測該防雷裝置的溫度。
5. 一種防雷監測系統，包含：複數防雷裝置，該複數防雷裝置分別連接不同的複數電器設備，且該複數防雷裝置分別偵測雷擊數據；其中各防雷裝置包含：一線路保護器，連接一電源及一負載，該線路保護器用以在該電源至該負載的線路產生突波或電流過大時開路；一突波保護器，電性連接該線路保護器及一接地線，且用以吸收由該電源輸入之突波； 一智慧監測儀，電性連接該突波保護器及該接地線，該智慧監測儀用以偵測雷擊數據，並將該雷擊數據傳送至該一個以上的監控裝置；一信號集中器，電性連接該複數防雷裝置，該信號集中器用以接收該雷擊數據；一信號防雷盒，用以吸收該信號集中器及該複數防雷裝置產生的突波；一網路交換器，其透過該信號防雷盒電性連接該信號集中器，該網路交換器用以接收自該信號集中器傳送之該雷擊數據；一集中控制器，電性連接該網路交換器，且用以接收該雷擊數據；及一個以上的監控裝置，電性連接該集中控制器，且用以接收並顯示該雷擊數據。
6. 如請求項5所述之防雷監測系統，該突波保護器包含一過熱保護單元，當線路的溫度高於該過熱保護單元所能承受的臨界值，該過熱保護單元開路。
7. 如請求項5或6所述之防雷監測系統，該雷擊數據包含該防雷裝置遭受雷擊的次數、雷擊的電壓電流量、雷擊發生時間、該防雷裝置的溫度及其組合。
8. 如請求項7所述之防雷監測系統，其中在該防雷裝置的外表面更設有一溫度感測器，該溫度感測器電性連接該智慧監測儀，且用以量測該防雷裝置的溫度。

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