[實(shí)用新型]一種交流電不接地防雷結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520769925.2
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN205081464U
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張庭炎;欒海元
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳遠(yuǎn)征技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司 44218
• 代理人: 劉海軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型公開一種防雷電路結(jié)構(gòu)，特別是一種交流電不接地防雷結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

雷電災(zāi)害是國際公布的十種最嚴(yán)重的自然災(zāi)害中的一種。每年雷電災(zāi)害事故頻繁，涉及面廣，對廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

現(xiàn)有技術(shù)主要的防護(hù)雷電流手段就是SPD的對地泄放或是在系統(tǒng)內(nèi)構(gòu)建等電位連接，希望雷電流入侵時(shí)系統(tǒng)內(nèi)處處電位相等，進(jìn)而防止產(chǎn)生內(nèi)部電流達(dá)到減少損害的目的。目前，針對雷電流的防御措施主要還是通過SPD進(jìn)行對地泄放，方法是將SPD一端并聯(lián)在受保護(hù)設(shè)備上另一端連接到接地網(wǎng)，其目的是當(dāng)雷電流侵入時(shí)受保護(hù)設(shè)備端電壓抬升，當(dāng)電壓達(dá)到SPD的啟動電壓后，SPD呈現(xiàn)近似短路狀態(tài)，將雷電流引入大地。

實(shí)際上不論用何種方法，都要求有非常好的接地，即便是構(gòu)建了等電位連接也要求必須有良好的接地，以達(dá)到釋放雷電流能量的目的。就目前的通用的防雷技術(shù)而言，都必須建造一個(gè)良好接地的“地網(wǎng)”，這個(gè)地網(wǎng)必須有很小的接地電阻，否則雷電流能量無法消耗，必將在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生高壓，從而擊穿絕緣或?qū)諝夥烹姲l(fā)生高熱、高磁、電磁風(fēng)暴等等不可預(yù)計(jì)的損害。然而由于復(fù)雜的地質(zhì)、水土和氣候條件，使得接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)和施工難度很高，尤其一些特殊環(huán)境的接地尤為困難，比如高山、鹽堿地、高原、凍土、戈壁……等等。地質(zhì)條件的問題還只是一個(gè)方面，隨著科技的發(fā)展，設(shè)備逐漸小型化、分布化、廉價(jià)化，比如通信系統(tǒng)的4G分布式基站和公安系統(tǒng)的城市安全監(jiān)控設(shè)備，這些設(shè)備數(shù)量眾多但又缺一不可，一旦一個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備損壞就會帶來盲點(diǎn)，為人們的生活帶來不便或不安。

這些設(shè)備的出現(xiàn)為現(xiàn)有防雷技術(shù)帶來了比自然條件制約更大的困難：

1.接地工程耗費(fèi)財(cái)力巨大。龐雜的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)無處不在，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都要做接地網(wǎng)的話恐怕要把整個(gè)城市的地下都用鋼筋連接起來才行，根本無法做到。

2.接地工程不經(jīng)濟(jì)。試想一下，一個(gè)4G分布式基站才幾千元成本、一個(gè)監(jiān)控設(shè)備成本更低。而一個(gè)接地網(wǎng)要達(dá)到能夠防雷的基本要求，其成本也在幾千到上萬元。為了保護(hù)一個(gè)幾千元的設(shè)備要上萬元的接地，顯然是不合適的。

3.大部分節(jié)點(diǎn)無法做地網(wǎng)。隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市遍布街道、高樓、水管、煤氣、光纜、電線……這些地方不允許也不能開挖土壤進(jìn)行地網(wǎng)施工。

所以，現(xiàn)有的情況對以接地系統(tǒng)為依托的傳統(tǒng)防雷體系帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)的防雷方式都是將雷電流通過接地裝置引入到大地的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種新的交流電不接地防雷結(jié)構(gòu)，其通過耗散元件將雷電流的引導(dǎo)轉(zhuǎn)移改變?yōu)槭估纂娏髯龉?，從而完成雷電流能量的耗散?/p>

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：一種交流電不接地防雷結(jié)構(gòu)，防雷結(jié)構(gòu)為在相線上串接有一個(gè)以上的雷電流耦合器，每個(gè)雷電流耦合器的初級輸出口和雷電流耦合器次級的輸入同名端之間串接有一個(gè)以上的熱耗散元件，雷電流耦合器的次級輸入異名端與初級輸入端連接到一起。

一種交流電不接地防雷結(jié)構(gòu)，防雷結(jié)構(gòu)為在相線上串接有一個(gè)以上的雷電流耦合器，每個(gè)雷電流耦合器的初級輸出口和雷電流耦合器次級的輸入同名端之間串接有一個(gè)以上的熱耗散元件，雷電流耦合器的次級輸入異名端與零線連接。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案進(jìn)一步還包括：

所述的雷電流耦合器為高頻耦合器件，能量頻譜段為1KHz-1MHz。

所述的熱耗散元件采用耗散壓敏電阻、放電管、瞬態(tài)抑制二極管、固定電阻器以及半導(dǎo)體放電管中的一種或多種的組合。

所述的交流電為單相交流電源線路或三相電源線路。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型改變了雷電能量的轉(zhuǎn)移方式，將雷電流的引導(dǎo)轉(zhuǎn)移改變?yōu)槭估纂娏髯龉Γ瑥亩瓿衫纂娏髂芰康暮纳?。因此說，本實(shí)用新型的本質(zhì)是將雷電能量從電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量(如熱能)，并將其耗散的方式完成雷電能量轉(zhuǎn)移的，應(yīng)用本實(shí)用新型的設(shè)備可以在不接地或弱地的情況下完成對系統(tǒng)的防雷保護(hù)，尤其對小型感應(yīng)雷擊有很好的防護(hù)效果。

本實(shí)用新型既可在完全無接地條件下進(jìn)行雷電防護(hù)，也可在弱接地條件下進(jìn)行雷電防護(hù)。本實(shí)用新型使用電磁耦合方式實(shí)現(xiàn)內(nèi)部環(huán)流，進(jìn)而使能量轉(zhuǎn)移，利用雷電流做功實(shí)現(xiàn)雷電能量耗散。

本實(shí)用新型為無地或弱地情況下的雷電防護(hù)提供了可能，解決了大量戶外設(shè)備無法接地時(shí)的防護(hù)問題。本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)施工安裝簡單，工程人員可根據(jù)現(xiàn)場情況輕易判斷無地或弱地的施工條件，并且可以方便切換拓?fù)溥B接，且本實(shí)用新型成本低廉設(shè)計(jì)簡單。

下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。