[發明專利]一種分布系統集中接地保護與雷電防護裝置及系統

有效

• 申請號: 201310296497.1
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN103384064A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 張庭炎;劉先綠;湯文
• 申請（專利權）人: 深圳遠征技術有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02H9/02;H02H9/06
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司 44218
• 代理人: 劉海軍;楊建新

技術領域

????本發明公開一種接地保護與雷電防護領域，涉及一種基于網絡分布系統的集中接地保護與雷電防護方法和裝置。

背景技術

????自然界每年都有幾百萬次閃電，雷電造成的損失已經上升到自然災害的第三位。僅僅在中國，每年因雷擊造成的人員傷亡達到3千人～4千人，財產損失達到50億元～100億元人民幣。

　　雷電災害所涉及的范圍幾乎遍布各行各業。以大規模集成電路為核心組件的測量、監控、保護、通信、計算機網絡等先進微電子設備廣泛運用于電力、航空、國防、通信、廣電、金融、交通、石化、醫療以及其它現代生活的各個領域，這些微電子設備普遍存在著對瞬態過電壓、過電流耐受能力較弱的缺點，瞬態過電壓不僅會造成電子設備產生誤操作，也會造成更大的直接經濟損失和廣泛的社會影響。

長期以來，人們對雷電現象的本質和征服雷害的方法一直進行著不斷的研究和探索。然而，由于很多建筑物和電子設備沒有采取可靠的接地和有效的雷電流泄放措施，雷閃產生的強大瞬態電流不僅使雷擊點的建筑物和設備遭受嚴重的破壞，而且雷閃在地面與電離層之間所激發的寬頻譜、幅度強的電磁脈沖，使得鄰近眾多的電子設備、輸電線路遭受到損壞。因此，可靠的接地技術和良好的泄流方法成為減少雷電災害的重要指標。

????目前通用的接地技術與防雷方法（又稱防雷接地系統），是將防雷設施（如接閃器）或防雷器件（如浪涌保護器SPD）通過接地線（防雷接地）直接與接地裝置（又稱接地網或地網）進行連接，為侵入的雷電流提供泄放到大地的通道。此外，接地還是保護人身安全（保護接地）、提高電源供電系統穩定性（工作接地）、屏蔽外來電磁波干擾（屏蔽接地）等的重要措施。

然而，現有技術中的接地技術與防雷方法存在著如下的問題：

（1）現有的接地技術與防雷方法是利用雷電流本身的能量使非線性器件SPD瞬間短路使雷電流通過接地線向大地泄放的一種方法，從技術原理上來看，這就需要接地裝置具有很小的接地電阻。然而，由于土壤電阻率的存在，特別是在土壤電阻率較高的地區（如高山），要滿足一個很小接地電阻的接地裝置是非常難以實現的，不僅需要建設一個很大面積的接地網，使用大量的鋼材、降阻劑，還面臨著接地網施工與當地管理部門協調難的問題。

（2）現有的接地技術與防雷方法是利用接地線與當地的接地裝置進行連接為雷電流提供泄放通道，然而有許多電子設備在其安裝地點很難進行接地裝置的施工，如網絡分布系統中的拉遠端。室內拉遠端（RRU）多安裝在豎井、樓道、吊頂層等位置，難以就近找到設備接地點；室外拉遠端（RRU）往往安裝在樓項或城市小區（街道）路邊，建設地網開挖路面與當地城市管理部門、物業管理部門的協調難度非常大。所以，接地方法對網絡分布系統建設帶來了很大的困擾。

（3）現有的接地技術與防雷方法在電路中浪涌保護器（SPD）是與電子設備并聯的，由于SPD支路存在接地電阻，SPD支路無法完全泄放全部的雷電流，必然還會有一部分雷電流侵入電子設備，對電子設備造成影響，其影響程度取決于接地電阻值與負載特性阻抗的比值。

綜上所述，現有的接地技術與防雷方法不僅在工程實施方面存在很大的難度，而且很難達到理想的防雷效果。

發明內容

針對上述提到的現有技術中的現有的接地技術與防雷方法不僅在工程實施方面存在很大的難度，而且很難達到理想的防雷效果的缺點，本發明中的集中接地保護是指在網絡分布系統中，拉遠端（RRU）無需在本地安裝接地裝置（接地網），而是將拉遠端（RRU）的所有接地通過集中接地技術將全部信源端（BBU）進行集中接地處理。從而徹底解決了網絡分布系統中拉遠端（RRU）本地接地難的問題，且極大的提升了網絡分布系統的雷電防護效果。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：一種分布系統集中接地保護與雷電防護裝置，該裝置包括電源防護單元和接地防護單元，外接電源通過電源防護單元給受保護設備供電，受保護設備的設備接地PE端通過接地防護單元連接至集中接地線進行接地。

一種采用上述的分布系統集中接地保護與雷電防護裝置的分布系統集中接地保護與雷電防護裝置系統，該系統將一個以上的受保護裝置的全部信源端通過集中接地線對所有的拉遠端進行幾種接地。

本發明解決其技術問題采用的技術方案進一步還包括：

所述的外接電源為交流電或直流電。

所述的外接電源采用交流電時，集中接地線為交流電中的零線，或集中接地線采用帶金屬屏蔽層的電源電纜中的金屬屏蔽線接地，或集中接地線采用電源電纜中增加的一根保護地線接地。