煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷

解

決

方

案

山西捷力通防雷科技有限公司

2019年8月

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

前言

雷電是發(fā)生于大氣中的一種瞬時(shí)高電壓、大電流、強(qiáng)電磁輻射災(zāi)害性天氣現(xiàn)象，自古以來

就是威脅人類生命財(cái)產(chǎn)的一大自然災(zāi)害。長(zhǎng)期以來，防雷保護(hù)都是一個(gè)重要的問題。

圖1雷電入侵示意圖

雷電對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響主要是對(duì)配電設(shè)備、信息設(shè)備和現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備的影響。

（1）雷電對(duì)配電設(shè)備和用戶設(shè)備的影響。

（2）在雷雨季節(jié)，經(jīng)常因雷害事故引起損壞，如絕緣子擊穿或爆裂、配電線路斷線、避雷器爆裂，造成大面

積停電，嚴(yán)重的情況下甚至造成人身傷亡等，給煤礦生產(chǎn)和安全帶來巨大的損失，同時(shí)給人們?nèi)粘Ｉ?/p>

也帶來了很大的不便。在多雷、土壤電阻率高、地形復(fù)雜的地區(qū)，雷擊配電線路引起的故障率是很高的

配電線路能否安全、可靠地運(yùn)行，不但直接關(guān)系到煤炭企業(yè)用電的暢通，用電人員的安全，而且涉及到

煤礦電力系統(tǒng)能否正常的運(yùn)行。

（3）雷電對(duì)煤礦現(xiàn)代化設(shè)備的影響。

雷擊時(shí)由于雷電過電壓產(chǎn)生的雷電過電壓干擾、雷電過電流干擾、靜電干擾等會(huì)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備中的電子元件造成很的

影響，使其無法正常的工作。近年來，也經(jīng)常發(fā)

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

生因雷電造成微機(jī)保護(hù)和綜合自動(dòng)化系統(tǒng)模塊損壞，使得微機(jī)保護(hù)產(chǎn)生了誤動(dòng)或

者拒動(dòng)，給煤礦生產(chǎn)帶來了巨大的安全事故和經(jīng)濟(jì)損失。

由上述兩點(diǎn)可以看出，煤礦電網(wǎng)、信號(hào)防雷對(duì)煤礦安全生產(chǎn)十分必要。用科學(xué)的

方法對(duì)煤礦電網(wǎng)、信號(hào)防雷技術(shù)改造措施，降低雷擊跳閘率，減少配電網(wǎng)雷擊損壞率,

減輕電子元件受到的干擾，最終提高配電網(wǎng)供電的可靠性，確保煤礦生產(chǎn)安全經(jīng)濟(jì)的

運(yùn)行。

煤礦可以做防雷的地方：

1）調(diào)度中心：電源防雷、信號(hào)防雷、等電位連接、智能防雷系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、

2）主、副井口通訊線路防雷設(shè)備，包括接地系統(tǒng)、接地電阻測(cè)試！

3）風(fēng)機(jī)房、主要安裝避雷塔和接地

4）變電站：主要做接地升級(jí)改造、智能防雷

5）炸藥庫：主要做避雷塔、等電位連接、接地、防雷檢測(cè)

6）洗煤廠：主要做避雷塔

7）電子地磅、絞車房、

8）架空線路一般安裝避雷針、避雷塔、接地系統(tǒng)

9）煤礦每年防雷檢測(cè)

雷電是聯(lián)合國公布的對(duì)人類威脅最大的十大自然災(zāi)害之一。為加強(qiáng)防雷減災(zāi)的統(tǒng)一管理，防

雷減災(zāi)的有關(guān)條目已列入《中華人民共和國氣象法》和相應(yīng)的《防雷減災(zāi)管理方法》。

現(xiàn)代防雷技術(shù)強(qiáng)調(diào)全方位防護(hù)、綜合治理、層層設(shè)防的原則，把防雷看作是一個(gè)系統(tǒng)工程。

為了確保設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行以及保障工作人員有安全的工作環(huán)境，除了架設(shè)

良好的避雷針、避雷帶外，還必須在大樓的電源系統(tǒng)（所有供電設(shè)備、用電設(shè)備、備用發(fā)電

設(shè)備）、天饋系統(tǒng)、信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)、程控交換系統(tǒng)等所有進(jìn)行可靠有效的防護(hù)，在攔截

分流、均壓、屏蔽、接地、綜合布線等六大方面均作完整的、多層次的防護(hù)。

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)襠能防雷解決方案

建筑物電子信息系統(tǒng)綜合防雷系統(tǒng)

圖2綜合防雷系統(tǒng)示意圖

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

1.雷電入侵的途徑

雷電、過電壓形式

①直擊雷②感應(yīng)雷③球形雷④電磁脈沖⑤地電位反擊⑥操作瞬間過電壓

雷云對(duì)大地放

電，并產(chǎn)生瞬態(tài)空間

電磁波避雷針雷云之間發(fā)生閃擊產(chǎn)生的

空中電出波

引下線

空中電隧場(chǎng)在導(dǎo)線上產(chǎn)生感應(yīng)雷電

天饋線配電柜

埋地信號(hào)線

圖1-2感應(yīng)雷擊示意圖

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防一解決方案

雷電的兒種引入途徑：

?網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線路在遠(yuǎn)端遭受直接或感應(yīng)雷擊，沿河絡(luò)線路進(jìn)入設(shè)備；

?有線通訊線路在遠(yuǎn)端遭受直接或感應(yīng)雷擊，沿通訊線路進(jìn)入設(shè)備；

?建筑物內(nèi)部的各種線路，感應(yīng)雷擊電磁脈沖輻射，進(jìn)入設(shè)備；

?電源供電線路在遠(yuǎn)端遭受直接或感應(yīng)雷擊，沿供電線路進(jìn)入設(shè)備；

?地電壓過高，反擊進(jìn)入設(shè)備；

?天線遭受直接雷擊或接收感應(yīng)雷擊；

?避雷針引下線，在避雷針接閃泄放雷電流時(shí)，產(chǎn)生的雷電電磁脈沖（LEMP）輻

射；

?臨近建筑物或附近地面、樹木等遭受雷擊，同時(shí)帶來LEMP和附近地面的跨步電壓（地

電壓反擊）。

2.煤礦現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)施狀況

近幾年來，隨著礦區(qū)供電網(wǎng)絡(luò)的不斷增加及系統(tǒng)完善，礦區(qū)發(fā)、供電系統(tǒng)供電可靠性

電網(wǎng)供電質(zhì)量、供電安全性都有了大幅度提高。但是，作為電網(wǎng)的天敵“雷電”的

危害，則越來越影響礦區(qū)現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)。當(dāng)?shù)V區(qū)電網(wǎng)遭受雷擊時(shí)，雷電放電產(chǎn)生的大

氣過電壓，使變、配電設(shè)備、線路及其他電器設(shè)備上的電壓值，大大超過其耐受電壓

值，使其絕緣擊穿而造成大面積停電或設(shè)備損壞事故，嚴(yán)重影響礦區(qū)發(fā)、供電及礦井

安全。

現(xiàn)場(chǎng)勘察案例：

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防宙解決方案

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防-雷.解決方案

架空電源線和信號(hào)線繞在一

起，室內(nèi)電源線與信號(hào)線未分

離布線

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

圖2-1獷區(qū)現(xiàn)場(chǎng)勘察圖

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防一解決方案

3.防雷設(shè)計(jì)方案的依據(jù)

3.1設(shè)計(jì)參考標(biāo)準(zhǔn)

[1]GB50057—2010《建筑物防雷技術(shù)規(guī)范》[2]

GB/T21431—2008《建筑物防雷檢測(cè)規(guī)范》

[3]GB50343—2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》[4]

GB50174-93《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》

[5]GB50200-94《有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

[6]GB50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范隱患分析》

[7]GB/T17949.1-2000《接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測(cè)量導(dǎo)則》[8]

IEC61312《雷電電磁脈沖的防護(hù)》

[9]《煤礦安全規(guī)程2016年版》

3.2建筑物的防雷分級(jí)

1.煤獷企業(yè)在建筑物中屬于第一類防雷級(jí)別的有炸藥庫；

2.煤礦企業(yè)在建筑物屬于第二類防雷級(jí)別的有汽油庫、選煤廠主廠房（如生產(chǎn)系統(tǒng)的

選煤樓）等；

3.煤礦企業(yè)在建筑物中屬于第三類防雷級(jí)別的有制氧車間、煙囪、大型機(jī)械廠房及重

要的建筑物等。

J1P/QA

圖3-1防雷區(qū)的劃分圖

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

防雷區(qū)防雷區(qū)的劃分

LPZOA本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭到直接雷擊和導(dǎo)走全部雷電流；本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度沒有衰減。

本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到大于所選滾球半徑對(duì)應(yīng)的雷電流直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)強(qiáng)

LPZOB

度沒有衰減。

本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各導(dǎo)體的雷電流比LPZ0B更??；本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)

LPZ1

強(qiáng)度可能衰減，這取決于屏蔽措施。

強(qiáng)度可能衰減，這取決于屏蔽措施。

當(dāng)需要進(jìn)一步減小流入的雷電流和電磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)增設(shè)后續(xù)防雷區(qū)，并按照需要保護(hù)的對(duì)

LPZN+1

象所要求的環(huán)境區(qū)選擇后續(xù)防雷區(qū)的要求條件。

4.根據(jù)建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB50057-2010估算，雷電直接擊中建筑物，雷電的不到50%

的能量將會(huì)從引下線等外部避雷設(shè)施泄放到大地，另外50%的能量將通過建筑物的供電

系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)線纜以及建筑物的其他金屬管道、纜線分流。

根據(jù)IEC1312防雷及過電壓規(guī)范中有關(guān)防雷分區(qū)的劃分，針對(duì)重要系統(tǒng)的防雷應(yīng)分為三個(gè)區(qū)，分別加以考慮。只做

單級(jí)防雷可能會(huì)帶來因雷電流過大而導(dǎo)致泄流后殘壓過大破壞設(shè)備或者保護(hù)能力不足引起的設(shè)備損壞。電源系統(tǒng)采用

多級(jí)保護(hù)措施，可防范從直擊雷到工業(yè)浪涌的各級(jí)過電壓的侵襲。按照GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技

術(shù)規(guī)范》防雷設(shè)計(jì)中關(guān)于電源線路的浪涌保護(hù)器標(biāo)稱放電電流參數(shù)值應(yīng)符合下表規(guī)定：

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防一解決方案

4.雷擊電磁脈沖(LEMP)的防護(hù)措施

雷擊電磁脈沖(LEMP)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通過侵入通道疊加在線路信號(hào)上產(chǎn)生瞬間高電壓

擊毀各類用電設(shè)備和微電子芯片，因此在實(shí)施防雷工程時(shí)必須將感應(yīng)雷擊作為重點(diǎn)，進(jìn)行有

效的防御。其主要方法是采用隔離、等位、鉗位、均壓、濾波、屏蔽、過壓過流保護(hù)、接地

等方法將雷電過電壓、過電流及雷擊電磁脈消除在設(shè)備外圍，從而有效地保護(hù)各類設(shè)備。目

前主要采用氣體放電管、放電間隙、高頻二極管、壓敏電阻、瞬態(tài)二極管、晶閘管、高低通

濾波器等元件根據(jù)不同頻率、功率、傳輸速率、阻抗、駐波、插損、帶寬、電壓、電流等要

求，組合成電源線、天饋線、信號(hào)線系列電涌保護(hù)器(SPD)安裝在微電子設(shè)備的外連線路

中。

在設(shè)計(jì)綜合防雷時(shí)，從以上通道進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)，同時(shí)做好等電位連接和共用接地系統(tǒng)，配置

智能防雷環(huán)境預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)綜合防雷系統(tǒng)分運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)管，服務(wù)，保證防雷措施

有效可靠。

4.1設(shè)計(jì)說明

(1)第一級(jí)電源防雷設(shè)計(jì)：

根據(jù)建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50057-2010版)第4.3.8款第4條在電氣接地裝置與防

雷接地裝置共用或相連的情況下，應(yīng)在低壓電源線路引入的總配電箱、配電柜處裝設(shè)I

級(jí)試驗(yàn)的電涌保護(hù)器。電涌保護(hù)器的電壓保護(hù)水平值應(yīng)小于或等于2.5kVo每一保護(hù)模

式的沖擊電流值，當(dāng)無法確定時(shí)應(yīng)取等于或大于12.5kV。根據(jù)建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范

(GB50343-2012版)第5.4.3款第3條進(jìn)入建筑物的交流供電線路，在線路的總配電

箱等在LPZOA或LPZOB與LPZ1區(qū)交界處，應(yīng)設(shè)置I類試驗(yàn)的浪涌保爐?器或H類試驗(yàn)的

浪涌保護(hù)器作為第一級(jí)保護(hù)。

根據(jù)規(guī)范要求，將第一級(jí)電源防雷設(shè)計(jì)為在總電房低壓配電柜電源總開關(guān)處安裝

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

標(biāo)稱通流容量為15KA/線（10/350us）的三相電源開關(guān)型電涌保護(hù)器，將數(shù)萬甚至數(shù)

十萬伏的過電壓限制到2.5千伏以下,此級(jí)電涌保護(hù)器并聯(lián)安裝，通流容量為最大120KA

（8/20us）,對(duì)后接設(shè)備的功率不限，可以對(duì)通過線路傳輸?shù)闹睋衾缀透邚?qiáng)度感應(yīng)雷

實(shí)施瀉放保護(hù)。

（2）第二級(jí)電源防雷設(shè)計(jì)：

雖然已經(jīng)在總電房低壓配電柜電源進(jìn)線端安裝了第一級(jí)的電涌保護(hù)器，可以將絕

大部分雷電流瀉放入地，但是當(dāng)較大雷電流進(jìn)入時(shí)，第一級(jí)電涌保護(hù)器上的殘壓加上

引線上的電壓仍足以損壞后接設(shè)備，另外由總電房低壓配電柜到其他分配電柜仍存在

感應(yīng)雷電波的二次入侵的可能，所以應(yīng)在各分配電柜安裝第二級(jí)電源電涌保護(hù)器。

根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第六章：防雷擊電磁脈沖，第四節(jié)，第6.4.1至6.4.12條IPZ1區(qū)

對(duì)電涌保護(hù)器（SPD）的要求及GB50054^5《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》第四章的有關(guān)規(guī)定，依據(jù)雷電

分流理論，需使用8/20us波形，通流容量20KA,能將4KV的線路殘余感應(yīng)雷擊過電壓限制到

2.5KV以下。對(duì)于特殊區(qū)域需要做重點(diǎn)防護(hù)的配電電源需使用通流容量40KA的電涌保護(hù)器進(jìn)行加

強(qiáng)保護(hù)。

（3）第三級(jí)電源防雷設(shè)計(jì)：

這也是系統(tǒng)防雷中最容易被忽視的地方，現(xiàn)代的電子設(shè)備都使用很多的集成電路和精密的

元件，這些器件的擊穿電壓往往只是幾十伏，最大允許工作電源也只是M級(jí)的，若不做

第三級(jí)的防雷，山經(jīng)過一、二級(jí)防雷而進(jìn)入設(shè)備的雷擊殘壓仍將有千伏之上，這將對(duì)后接

設(shè)備造成很大的沖擊，并導(dǎo)致設(shè)備的損壞。

（4）注意事項(xiàng)：

電源線路防雷與接地應(yīng)符合以下規(guī)定：

A.進(jìn)、出電子信息系統(tǒng)機(jī)房的電源線路不宜采用架空線路。

B.電子信息系統(tǒng)設(shè)備由TN交流配電系統(tǒng)供電時(shí)，配電線路必須采用TN-S系統(tǒng)的接地方式。

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防一解決方案

C.配電線路設(shè)備的耐沖擊過電壓額定值應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。

D.在直擊雷非防護(hù)區(qū)(LPZOA)或直擊雷防排區(qū)(LPZOB)與第一防護(hù)區(qū)(LPZ1)

交界處應(yīng)安裝通過T經(jīng)分類試驗(yàn)的浪涌保護(hù)器或限壓型浪涌保護(hù)器作為第一級(jí)保護(hù)，

第一防擴(kuò)區(qū)之手的各分區(qū)(含LPZ1區(qū))交界處應(yīng)安裝限壓型浪涌保護(hù)器。使用直流

電源的信息設(shè)備，視其工作電壓要求，宜安裝適配的直流電源浪涌保護(hù)器。

E、浪涌保護(hù)器連接導(dǎo)線應(yīng)平直，其長(zhǎng)度不宜大于0.5限當(dāng)電壓開關(guān)型浪涌保護(hù)

器到限壓型浪涌保護(hù)器之間的線路長(zhǎng)度小于10m,限壓型浪涌保護(hù)器之間的線路

長(zhǎng)度小于5m時(shí)，在兩級(jí)浪涌保護(hù)器之間應(yīng)加裝退耦裝置。當(dāng)浪涌保護(hù)器具有能

量自動(dòng)配合功能時(shí)，浪涌保護(hù)器之間的線路長(zhǎng)度不受限制。浪涌保護(hù)器應(yīng)有過電

流保護(hù)裝置，并宜有劣化顯示功能。

F、浪涌保護(hù)器安裝的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的抗擾度和雷電防護(hù)分級(jí)確定。G、用于電

源線路的浪涌保護(hù)器標(biāo)稱放電電流參數(shù)值宜符相關(guān)規(guī)定。

4.2等電位連接與共用接地

1.等電位連接是現(xiàn)代防雷技術(shù)重要的防護(hù)措施之一。將進(jìn)入建筑物的各類管線的

屏蔽層、機(jī)架等在進(jìn)入大樓前進(jìn)行等電位連接后接地。在進(jìn)入設(shè)備前再進(jìn)行二次等電

位連接后接地。將攝像頭輸出的同軸電纜的外層和其它管線外層在進(jìn)入大樓前進(jìn)行等

電位連接后接地。

2.將分開的外導(dǎo)電裝置用等電位連接導(dǎo)體連接后接地，以減少系統(tǒng)設(shè)備所在的建筑物金屬構(gòu)件與設(shè)備之間或設(shè)備與設(shè)

備之間因雷擊產(chǎn)生的電位差。利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物內(nèi)所有金屬構(gòu)件的多重連接建立一個(gè)三維的連接網(wǎng)絡(luò)是實(shí)

現(xiàn)等電位連接的最佳選擇。為方便等電位連接施工，應(yīng)在一些合適的地方預(yù)埋等電位連接預(yù)留件。

進(jìn)入系統(tǒng)所在建筑物的各類水管、采暖和空調(diào)管道等金屬管道的金屬外層在進(jìn)入建筑物處應(yīng)做等電位連接，燃?xì)夤艿?/p>

入戶后應(yīng)在法蘭盤連接處插入一塊絕緣兩端用開關(guān)

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防一解決方案

型SPD連接后戶內(nèi)金屬管道可參加等電位連接，并與建筑物組合在一起的大尺寸金

屬件連接在一起，按GB50054的要求做總等電位連接之后，接總等電位連接帶，并可

靠連通接地。

3.在建筑物入口處，即LPZOB與LPZ1區(qū)交界進(jìn)行總等電位連接后接地，在后續(xù)的雷電防護(hù)

區(qū)交界處按總等電位連接的方法進(jìn)行局部等電位連接，連接主休應(yīng)包含系統(tǒng)設(shè)備本身（含外

露可導(dǎo)電部分）、PE線、機(jī)柜、機(jī)架、電氣和電子設(shè)備的外殼、直流工作地、防靜電接地

金屬屏蔽線纜外層、管道、屏蔽槽、電涌保護(hù)器SPD的接地等均應(yīng)以最短的距離就近與這

個(gè)等電位連接帶直接連接。連接基本方法應(yīng)采用網(wǎng)型（M）結(jié)構(gòu)或星型（S）結(jié)構(gòu)。網(wǎng)型結(jié)

構(gòu)的環(huán)行等電位連接帶應(yīng)每隔5m經(jīng)建筑物墻內(nèi)鋼筋、金屬立面與接地系統(tǒng)連接。當(dāng)采用S

型等

電位連接網(wǎng)絡(luò)時(shí)，系統(tǒng)的所有金屬組件除在接地基準(zhǔn)點(diǎn)，即ERP處連接外，均應(yīng)與共用接

地系統(tǒng)的各組件有足夠的絕緣（大于10KV,1.2/50us）o

5.煤礦雷電綜合防護(hù)措施

煤礦防雷范圍：煤礦防雷措施是從一次設(shè)備避雷和二次設(shè)備避雷兩方面進(jìn)行的。其中一次設(shè)備是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主體

是直接生產(chǎn)、輸送、分配電能的電氣設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)、電力變壓器、電力電纜和輸電線路等；二次設(shè)備是對(duì)一次設(shè)

備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)機(jī)房網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、入井線纜、人員定

位系統(tǒng)、井下無線通訊系統(tǒng)、抽風(fēng)機(jī)房、瓦斯抽放站、炸藥庫房、大屏顯示系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)廣域網(wǎng)雷電防護(hù)、

局域網(wǎng)雷電防護(hù)、無線通信系統(tǒng)雷電防護(hù)、光纜通信雷電防護(hù)、監(jiān)控視頻信號(hào)雷電防護(hù)和機(jī)房?jī)?nèi)部設(shè)備之間的串口雷

電防護(hù)，測(cè)量?jī)x表、控制及信號(hào)器具、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置等。

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

5.1現(xiàn)場(chǎng)工況

1）強(qiáng)電部分

高壓到礦：電力變壓器轉(zhuǎn)換為35kV.10（或6）kV高壓

地面部分：電力變壓器轉(zhuǎn)換為380v低壓供地面其他配電所或用電設(shè)備使用

（380v\220v.24v、12v、5v）。

地面部分380v\220v:電力變壓器轉(zhuǎn)換的220V作為照明和辦公用電。

2）井礦部分：高壓10（或6）kv直接下井，至井下中央變電所（及其它變電所），經(jīng)移動(dòng)變電所（或干式變

壓器）轉(zhuǎn)換為所需低壓（1140、660）,礦井電力電壓為6<\「一1140/6kv->660v-127v-36v->24vo

3）所有向井下供電部分：H系統(tǒng)，三相中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，但所有設(shè)備都要求可靠接地，高壓電纜分為橡

套和鎧裝兩種。

4）弱電部分

（1）礦山信號(hào)線路主要有：瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、提升絞車聲、光信號(hào)裝置線路，辦公樓內(nèi)與樓外之間的網(wǎng)

絡(luò)布線、光纜布線、通訊線纜布線，入井的光纜、通訊線纜。

（2）經(jīng)由地面架空線路引入井下的供電線路和電機(jī)車架線，必須在入口處裝設(shè)防

雷設(shè)備；

（3）避雷針接地裝置與鐵軌盡量獨(dú)立，當(dāng)區(qū)域土壤電阻率在200-400。?m左右、

地網(wǎng)面積足夠時(shí)候，可以采用共用接地裝置；

（4）由地面直接接入井的軌道及路天架空引入出的管路，必須在井口附近將金屬體進(jìn)

行不少于兩處的良好的集中接地，水平接地體距離地面深度不小于0.8m;

（5）通信線路必須在入井處裝設(shè)熔斷器和防雷設(shè)備；

（6）井下電氣設(shè)備保護(hù)接地；

采場(chǎng)架空線主接地極不得少于兩組，排土場(chǎng)可設(shè)一組。應(yīng)設(shè)在運(yùn)輸線路附近

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

或電阻率較低的地方。每組RV4Q,在P>1000C.m的地方，不得超過30Q,移動(dòng)設(shè)備與

架空線的接地線之間的電阻不得大于1。。接地線和設(shè)備的金屬外殼的接觸電壓不得大于50V

有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的金屬設(shè)備、管道和其他導(dǎo)電物體，均應(yīng)有可靠的接地。

5.2煤礦現(xiàn)場(chǎng)雷電防護(hù)措施

5.2.1煤礦防雷要從直擊雷和感應(yīng)雷兩方面防護(hù)，主要是：避雷針、引下線接地、屏蔽、等電

位連接、電源線路的防雷、信號(hào)線路的防雷等，不能只做局部，要為煤礦做一個(gè)整體的

系統(tǒng)的防雷保護(hù)。通過分析煤礦行業(yè)雷電防護(hù)現(xiàn)狀，結(jié)合配套防雷、監(jiān)管技術(shù)手段，可

在煤礦行業(yè)應(yīng)用10?35kV配網(wǎng)輸電線路智能雷電定位、及線纜溫度采集系統(tǒng)、接地電

阻在線檢測(cè)系統(tǒng)、隔離式智能過電壓防護(hù)系統(tǒng)、電力鐵塔監(jiān)控系統(tǒng)，構(gòu)建煤礦行業(yè)智能

防雷環(huán)境預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺(tái)，對(duì)煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施系統(tǒng)化的雷電防護(hù)、監(jiān)管平臺(tái)。

5.2.2礦區(qū)一般在設(shè)計(jì)上已經(jīng)充分考慮了對(duì)雷電的防護(hù)，但其缺乏一套能提前偵測(cè)雷電臨近

的一款設(shè)備，大氣電場(chǎng)監(jiān)測(cè)與雷電預(yù)警系統(tǒng)則能很好的彌補(bǔ)這一缺口，其能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

廠區(qū)周圍半徑15KM以內(nèi)的空氣靜電場(chǎng)的變化，依據(jù)大氣物理規(guī)律及數(shù)學(xué)算法，在雷

電來臨前5-20分鐘告知用戶，為企、業(yè)的安全生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

5.2.3大氣電場(chǎng)監(jiān)測(cè)與雷電預(yù)警系統(tǒng)

大氣電場(chǎng)監(jiān)測(cè)與雷電預(yù)警系統(tǒng)是目前公認(rèn)的能大幅降低雷擊傷亡與災(zāi)害最有時(shí)、準(zhǔn)

確地預(yù)報(bào)當(dāng)?shù)乩讚艋顒?dòng)情況，為企業(yè)的安全生產(chǎn)管理提供科學(xué)的依據(jù)；雷電認(rèn)可，

成為能大幅減少重大雷擊事故的科學(xué)措施。D雷電預(yù)警系統(tǒng)的基本原理

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

眾所周知，靜電場(chǎng)是由電荷建立的，雷暴的發(fā)生來源于雷雨云內(nèi)部的電荷累積；這意味著

只要能夠準(zhǔn)確檢測(cè)空間靜電場(chǎng)的變化，就可以間接了解雷雨云電荷累積的情況。根據(jù)多年

來世界各地所記錄的相關(guān)氣象資料表明，雷暴的發(fā)生需要一定條件，并且具有規(guī)律性：以

在平地距地面約1.5m處設(shè)立的檢測(cè)點(diǎn)為例，在一個(gè)無云天氣檢測(cè)到的平均場(chǎng)強(qiáng)約為

250V/m,而當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)值達(dá)到2KV/m以上時(shí)，通常意味著該地點(diǎn)上方雷雨云已經(jīng)產(chǎn)生；

如果場(chǎng)強(qiáng)持續(xù)增大至4kV/m,發(fā)生雷暴現(xiàn)象的可能性就將超過90%；雷暴發(fā)生時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)會(huì)

增大至14KV/m以上。一般情況下，獨(dú)立雷雨云或雷雨云群的產(chǎn)生需要至少約20分鐘。

基于上述原理設(shè)計(jì)的高性能雷暴預(yù)警系統(tǒng)，它能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)其所在位置的靜電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)變化

然后反映在愉出結(jié)果中并與預(yù)設(shè)的三個(gè)場(chǎng)強(qiáng)門限相比較，以確定警報(bào)等級(jí)。這樣，在第一

次閃電前，就已經(jīng)探測(cè)到雷暴發(fā)生的可能性，并且迅速發(fā)出雷暴預(yù)警信息。由于雷雨云電

場(chǎng)的自身建立存在客觀規(guī)律，實(shí)際上大氣電場(chǎng)檢測(cè)儀所檢測(cè)到的是一個(gè)較大范圍的場(chǎng)強(qiáng)變

化，在通常情況下，系統(tǒng)的檢測(cè)半徑在10-20km范圍。

當(dāng)雷云形成或靠近的時(shí)候，對(duì)地靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)呈現(xiàn)顯著變化特征。如圖所示:

山西捷力通防雷科技有限公司依此自主研發(fā)的雷電預(yù)警系統(tǒng)采用大氣電場(chǎng)偵測(cè)儀運(yùn)用測(cè)

量環(huán)境靜電場(chǎng)的原理來對(duì)雷云進(jìn)行偵測(cè)分析。在任何時(shí)候，系統(tǒng)都可以根據(jù)對(duì)環(huán)境靜電

場(chǎng)的變化來偵測(cè)15公里以內(nèi)靠近的雷雨云。當(dāng)靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸升高的時(shí)候，這

就意味著在測(cè)量區(qū)域范圍很可能出現(xiàn)雷電。

感應(yīng)頭能夠探測(cè)到可能產(chǎn)生雷擊的雷云電場(chǎng)。大氣電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)將會(huì)被一組相關(guān)

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

數(shù)據(jù)修正，將探測(cè)頭所在地的具體情況對(duì)預(yù)測(cè)的影響計(jì)算在內(nèi)，然后反映在輸出結(jié)果中

并與三個(gè)場(chǎng)強(qiáng)門限相比較，以確定警報(bào)等級(jí)。

一般我們用以下三個(gè)場(chǎng)強(qiáng)閥值來界定警報(bào)等級(jí)：

1級(jí)警報(bào):默認(rèn)的閥值為2kV/m,此時(shí)雷暴正在形成，對(duì)雷暴的初始活動(dòng)進(jìn)行報(bào)警；

2級(jí)警報(bào)：默認(rèn)的閥值為妹V/m,此時(shí)雷暴正逐漸逼近，對(duì)正在接近的雷暴或在本地

生成的雷暴進(jìn)行報(bào)警，一般提前時(shí)效為5-20分鐘：

3級(jí)警報(bào)：默認(rèn)的閥值為6kV/m,雷暴即將發(fā)生，對(duì)即將在監(jiān)測(cè)地發(fā)生的雷擊進(jìn)行報(bào)警，此

時(shí)雷電隨時(shí)發(fā)生;

ji

O業(yè)電氣系纖智能防雷解決方案

1SU

3

B

1O

，3

12'

u0

<

AOs

.

eo

?

-24.

f*l5

3c

B

.7

1O

3

12

1?3

1T

5

0

3

MU1440Mil，S8MHis?-40Otfl!??MtlS0?nM400?111740M11MilV40J

2）該雷電預(yù)警系統(tǒng)已經(jīng)在全國氣象部門得到應(yīng)用證實(shí)，并在全國的各類型單位都得到了很

好的應(yīng)用。

3）雷電預(yù)警系統(tǒng)的基本組成

雷電預(yù)警系統(tǒng)的基本架構(gòu)如下圖：

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防■雷.解決方案

大氣電場(chǎng)儀

DetecStorm

O5)

支

撐

圓

桿

接地電纜

供電電源：交流

四芯屏蔽電纜220V或太陽能

a）雷電預(yù)警監(jiān)測(cè)儀

感應(yīng)頭是建立在差模測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)上的大氣探測(cè)產(chǎn)品，它的

工作原理是對(duì)不斷被屏蔽及開放的探測(cè)電極帶電量的增益放大，

轉(zhuǎn)換為數(shù)字電場(chǎng)值，從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大氣電場(chǎng)的變化進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)

半徑15-20km區(qū)域可能產(chǎn)生的雷電進(jìn)行預(yù)測(cè)和報(bào)警。

感應(yīng)頭利用先進(jìn)的微處理器數(shù)據(jù)系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量記錄地面上的靜電場(chǎng)值有變化

率，能連續(xù)啟動(dòng)三級(jí)雷電報(bào)警。

感應(yīng)頭所測(cè)場(chǎng)強(qiáng)的數(shù)字和圖像顯示

感應(yīng)頭所采用的核心材料在海洋和化學(xué)工業(yè)環(huán)境中具有較強(qiáng)的耐腐蝕能力，能

適應(yīng)各種惡劣的安裝環(huán)境。能提供聲、光報(bào)警，手機(jī)短信報(bào)警等功能。

感應(yīng)頭可以在單機(jī)或聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下使用，單機(jī)可以為單一場(chǎng)所提供雷電預(yù)警；多臺(tái)聯(lián)網(wǎng)使用可以組成雷電偵測(cè)網(wǎng)絡(luò)，使

用者可以實(shí)時(shí)地對(duì)不同范圍進(jìn)行探測(cè)與觀察,通過計(jì)算機(jī)軟件把按定規(guī)律分布在各處的探頭收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總

和計(jì)算、分析,掌握整個(gè)區(qū)域某一時(shí)段的帶電云層的變化資料，并可以此作出較為準(zhǔn)確的推測(cè)和預(yù)報(bào)。數(shù)據(jù)傳輸支持

LAN、GPRS、CDMA2000.3G等網(wǎng)絡(luò)，并能提供雙模通訊功能。采用了先進(jìn)的通訊控制接口，進(jìn)而可以直接通過Internet

網(wǎng)來進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和切換市電與UPS電源

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

?等操作。在嵌入式軟件中，增加了數(shù)據(jù)預(yù)處理功能，使周邊的環(huán)境電場(chǎng)對(duì)探測(cè)所造成的影響降至最低限度

保證了所測(cè)數(shù)據(jù)的有效性，同時(shí)在某種程度上，降低了對(duì)安裝點(diǎn)的要求。采用了精度更高、更靈敏的電子

元器件，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)采用了最新一代的數(shù)據(jù)采集芯片，取樣速度是8ms,

而同類產(chǎn)品的取樣速度約在32ms左右。

?獨(dú)特的外形設(shè)計(jì)

?先進(jìn)的硬件系統(tǒng)

?較強(qiáng)的抗干擾能力

?靈活的通訊功能

?能多探頭組網(wǎng)

?能與其他氣象設(shè)備配合使用

?能提供多種報(bào)警手段

?能適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境

參數(shù)名稱及單位參數(shù)值

材質(zhì)鋁合金，澆灌樹脂

尺寸(mm)L:240;H:100;P:240

重量(kg)2.5

保護(hù)指數(shù)(IP)53

固定圓支撐桿及支撐

功耗(mA)130

運(yùn)吁溫度(°C)-20到55

有效探測(cè)半徑(km)20或根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)特征

連接可插拔連接頭

分辨率(V/m)10

動(dòng)態(tài)變化(KV/m)+/-300

供電電源(Vde)24（18至36）

連接線2對(duì)4芯屏蔽電纜

符合標(biāo)準(zhǔn)安全認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，CE,CEM(電磁兼容)

b)CCW通訊控制器、聲光報(bào)警與Aswitch電源切換系統(tǒng)

CCW通訊控制器支持LAN/GPRS/CDMA2000.RS485/RS232等網(wǎng)絡(luò)通

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

訊，并有3路繼電器輸出控制和2路數(shù)字開關(guān)輸入通道。

1.LAN/GPRS/CDMA2000:主要用于雷電預(yù)警監(jiān)測(cè)儀的聯(lián)網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)和輸入輸出狀態(tài)監(jiān)

測(cè)。它同時(shí)支持短信收發(fā)功能。

2、RS485/RS232:主要用于與雷電預(yù)警監(jiān)測(cè)儀的數(shù)據(jù)通訊。

3.3路繼電器輸出控制主要用于控制聲光報(bào)警的控制或電源切換裝置的控制。

4.2路數(shù)字開關(guān)輸入通道主要用于電源切換裝置的供電狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。

大氣電場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與雷電預(yù)警系統(tǒng)軟件平臺(tái)：1.實(shí)時(shí)顯示電場(chǎng)強(qiáng)度

2.實(shí)時(shí)顯示雷電預(yù)警狀態(tài)

3.聲光語音告警報(bào)警

4.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與操控電源狀態(tài)

5.數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析

4）戶外雷電預(yù)警監(jiān)測(cè)儀安裝

雷電預(yù)警監(jiān)測(cè)儀安裝位置可根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行選擇。雷電預(yù)警監(jiān)測(cè)儀安裝點(diǎn)選擇的一般要求示意圖如下:

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

雷電預(yù)警監(jiān)測(cè)儀的探頭安裝在中50的圓支撐桿上，支撐桿底座一般應(yīng)使用水泥灌注成面積

不小于0.4平方米、厚度不小于30厘米的固定基礎(chǔ)或固定于牢固的結(jié)構(gòu)體上。雷電預(yù)警

監(jiān)測(cè)儀探頭通常安裝實(shí)例如下圖：

.地面安裝：

?選擇相對(duì)空曠地，周圍無明顯遮擋；

?澆筑水泥基礎(chǔ)和預(yù)埋緊固件；

?挖地槽溝至監(jiān)控室，放入鐵管以便穿入通訊電纜；

?樓頂安裝：

?通訊電纜使用PVC管從樓頂連至監(jiān)控室；墻側(cè)安裝：

通訊電纜從沿墻側(cè)安裝的鐵管，連至監(jiān)控室；

注:探頭與監(jiān)控室的通訊電纜距離一般建議不超過100米;監(jiān)控室有良好的接地樁;

5）電源、通信線路、室內(nèi)控制箱及中途預(yù)警箱的安裝

雷電預(yù)警監(jiān)測(cè)儀設(shè)備通過4芯屏蔽電纜（2芯24V直流供電，2芯

485通訊線）連接至哨所室內(nèi)的控制箱。控制箱使用交流電源

（AC220V±10%503Hz）供電，內(nèi)部已配置直流電源、通訊控用

箱應(yīng)和室內(nèi)接地系統(tǒng)良好連接。通訊控制器通過網(wǎng)線LAN連接或直

箱一般安裝固定于室內(nèi)墻體或置于合適位置，安裝實(shí)例如下圖。

6）雷電預(yù)警監(jiān)測(cè)軟件

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防宙解決方案

5.2.410?35kV配網(wǎng)輸電線路智能雷電定位及線纜溫度采集系統(tǒng)

礦區(qū)近幾年由于雷電走勢(shì)的變化，使得該地區(qū)成為雷電襲擊高發(fā)區(qū)，礦區(qū)各10?

35kV配網(wǎng)輸電線路，其防雷效果比較薄弱，頻繁發(fā)生雷擊故障。

10?35kV配網(wǎng)輸電線路智能雷電定位及線纜溫度采集系統(tǒng)方案主要針對(duì)配網(wǎng)

（35kV及以下）輸電線路及防雷設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過對(duì)防雷設(shè)備的監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握防雷

設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，了解線路的雷擊狀況。同時(shí)針對(duì)輸電線路或電氣設(shè)備電氣連接點(diǎn)的溫度配置

電子型測(cè)溫線夾對(duì)線纜溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握電氣連接點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)超過設(shè)定溫

度進(jìn)行報(bào)警，為設(shè)備的狀態(tài)檢修提供可靠的數(shù)據(jù)支持，并降低人工故障查找和排除的工作量

提高設(shè)備的可靠性，為提高供電可靠性提供有效支撐。

.方案概述

10?35kV配網(wǎng)輸電線路智能雷電定位及線纜溫度采集系統(tǒng)有終端采集器、DTU

集中器、后臺(tái)系統(tǒng)組成。遠(yuǎn)距無線傳輸溫度采集器安裝在電氣連接線夾上，通過感應(yīng)

方式采集導(dǎo)線或電氣設(shè)備連接部位的溫度；雷電終端采集器安裝在每只防雷設(shè)備底部,

通過感應(yīng)方式采集防雷設(shè)備放電電流和防雷設(shè)備的漏電流數(shù)據(jù)％終端采集器測(cè)量防雷

器的漏電流和雷電電流.、溫度數(shù)據(jù)后上送到DTU集中器，DTU集中器通過GPRS網(wǎng)

絡(luò)上送到后臺(tái)系統(tǒng)，后臺(tái)系統(tǒng)具備設(shè)備管理和數(shù)據(jù)分析、檢索、GTS信息顯示功能。

3組（9只）溫度采集器和3組（9只）雷電終端采集器配一只集中器（DTU）,集中器接收到采集器數(shù)據(jù)后，實(shí)時(shí)將數(shù)

據(jù)通過4G方式傳輸?shù)綌?shù)據(jù)終端,通過分析軟件

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)于超過標(biāo)準(zhǔn)值（可設(shè)定）的信息，及時(shí)發(fā)到指定用戶的手機(jī)進(jìn)行實(shí)

時(shí)報(bào)警。

10?35kV配網(wǎng)輸電線路智能雷電定位及線纜溫度采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖5-110?35kV配網(wǎng)輸電線路智能雷電定位及線纜溫度采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

雷電采集器溫度采集器

圖5-2采集器

圖5-3集中器DTU

終端采集器完成防雷器持續(xù)運(yùn)行電流和雷電電流的檢測(cè)；有雷擊時(shí)自動(dòng)喚醒，快速啟動(dòng)并采集雷擊放電電流，定時(shí)喚

醒完成持續(xù)運(yùn)行電流采集；終端采集器配置高可靠性的L0RA通訊模塊。每個(gè)終端采集器具有唯一的ID序列號(hào)，安

裝時(shí)采用手機(jī)APP掃描識(shí)別該序列號(hào)，并將該序列號(hào)導(dǎo)入到后臺(tái)系統(tǒng)，便于后臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)備管理、設(shè)備定位和雷電

數(shù)據(jù)檢索功能。

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

集中器DTU為終端采集器的管理和中繼設(shè)備，采用太陽能供電，設(shè)計(jì)有LORA.GPS

和GPRS功能模塊，LORA實(shí)現(xiàn)與終端采集器的網(wǎng)絡(luò)通訊，GPS實(shí)現(xiàn)地理位置定位、GPRS

實(shí)現(xiàn)與后臺(tái)的數(shù)據(jù)通訊和時(shí)間同步。每個(gè)DTU具有唯一的ID號(hào)，在GPRS通訊時(shí)，該

ID號(hào)將自動(dòng)注冊(cè)到后臺(tái)系統(tǒng)，便于后臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)備管理、設(shè)備定位功能。

后臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)終端采集器的設(shè)備、集中器設(shè)備、線路信息的管、GIS信息顯示功能，實(shí)現(xiàn)

雷擊數(shù)據(jù)和持續(xù)運(yùn)行電流的數(shù)據(jù)分析、檢索、預(yù)警等功能。

(1)產(chǎn)品特點(diǎn)：

(2)本產(chǎn)品解決了輸電線路限流保護(hù)裝置或避雷器運(yùn)行狀態(tài)觀察困難的難題，大

大降低人工觀察、現(xiàn)場(chǎng)記錄的維護(hù)工作量；

具有超溫警示信號(hào)燈，直觀、清晰、觀察角度廣。線路運(yùn)行管理人員在桿下附近即可清

楚地觀察，無需上桿，有效地減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，可減少運(yùn)行中線路定期檢測(cè)所需的人力

和財(cái)力的消耗；

(3)本產(chǎn)品可自動(dòng)記錄限流或防雷設(shè)備的動(dòng)作次數(shù)、放電電流，泄漏電流及電流錄

波功能，可對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行全面的管理；

(4)采集器采用低功耗元件，無需外接電源，設(shè)備壽命可達(dá)八年以上；集中器

具備GPS定位功能，無需手工進(jìn)行桿塔對(duì)應(yīng)，提高工作效率；

(6)(5)本產(chǎn)品自帶后臺(tái)統(tǒng)計(jì)分析軟件，可結(jié)合保護(hù)裝置，對(duì)設(shè)備安裝區(qū)域的雷擊狀況及設(shè)備的性能進(jìn)

行統(tǒng)計(jì)分析，為電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)部門提供有力的決策支持；

本產(chǎn)品數(shù)據(jù)采集和傳輸均采用感應(yīng)方式和無線方式。安裝無需另外接線，可適應(yīng)各

種類型限流保護(hù)裝置或避雷器，通用性強(qiáng)，安裝方便、高效。

(7)后臺(tái)系統(tǒng)提供WEB網(wǎng)頁查詢功能，可隨時(shí)隨地了解掌握雷擊定位系統(tǒng)的運(yùn)行情況。

■技術(shù)參數(shù)

環(huán)境參數(shù)：

(1)溫度：-40?85℃；相對(duì)濕度：0?99乳海拔高度：W2500m；

(2)性能參數(shù)：過電壓放電計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)、放電電流記錄、泄漏電流、線纜溫度采集、記錄功

能；

電氣參數(shù)：

遠(yuǎn)距無線傳輸溫度采集器安裝在電氣連接線夾上，通過感應(yīng)方式采集導(dǎo)線或電氣

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

設(shè)備連接部位的溫度。測(cè)溫范圍：-40?250℃

對(duì)限流裝置分別以8/20M5kA、20A電流進(jìn)行5次、正負(fù)極性放電試驗(yàn)，采集器能準(zhǔn)確可靠記

錄。

(5)(4)通信距離：2300m；

(6)防護(hù)等級(jí)：IE6；

使用壽命：8年以上。

圖5-4分析軟件界面圖

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

圖5-5安裝現(xiàn)場(chǎng)圖

5.2.5接地電阻在線檢測(cè)系統(tǒng)

JLT接地電阻在線檢測(cè)儀是專為在線監(jiān)測(cè)接地引下線的連接

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防■解決方案

狀況、路接地電阻、金屬路聯(lián)結(jié)電阻而精心設(shè)計(jì)制造的。在線測(cè)試、非接觸測(cè)

量、地線穿心通過、絕不影響防雷接地效果和設(shè)施的正常運(yùn)行，無需自檢、實(shí)時(shí)檢測(cè)、采

用RS232.RS485有線通信或GSM無線通信傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)。檢測(cè)儀內(nèi)置傳感器

與電路板，完全封閉，具有防雨淋、防塵、耐高低溫、防腐、阻燃等特性，確保野外、礦

井下、室內(nèi)等長(zhǎng)時(shí)間在線監(jiān)測(cè)的高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性。

JLT接地電阻在線檢測(cè)收適用于輸電線路桿塔接地；地下礦井設(shè)備接地；氣象防

雷接地；石油化工接地；通訊接地；變配電站接地；鐵路設(shè)施接地；建筑倉庫接地；

電氣設(shè)備接地等。

JLT接地電阻在線檢測(cè)儀可以單個(gè)安裝使用，也可以組建成有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或無線網(wǎng)絡(luò)

系統(tǒng)使用。有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過RS232.RS485通訊協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，由主通訊器（集中器）、

監(jiān)控軟件、電源適配器、電腦等組成，適合于近距離或礦井下接地電阻監(jiān)測(cè)。無線網(wǎng)

絡(luò)系統(tǒng)通過RS232.RS485.GSM/GPRS通訊協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，由主通訊器（集中器）、

GSM/GPRS收發(fā)模塊、S1M通訊卡、監(jiān)控軟件、電源適配器、電腦等組成，適合于遠(yuǎn)距

離或礦井下接地電阻監(jiān)測(cè)。有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)適合于1500米距離內(nèi)監(jiān)測(cè)、無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

不受距離限制。

監(jiān)控軟件可以時(shí)時(shí)顯示被測(cè)接地電阻值，可以設(shè)置自動(dòng)監(jiān)控記錄時(shí)間，間隔記錄

時(shí)間為1~200小時(shí)，記錄數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)報(bào)表，方便歷史查詢、分析監(jiān)測(cè)點(diǎn)接地阻值的

變化情況。

其中，JLT-C型可以通過LCD直接顯示被測(cè)值，還可以通過檢測(cè)儀設(shè)置報(bào)警臨界

值，具有聲光報(bào)警指示，非常適合于無需組建網(wǎng)絡(luò)時(shí)獨(dú)立安裝使用。

滿足GB3836-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備》的要求。其防爆標(biāo)志為ExiaIIBT3Ga,

可應(yīng)用于相應(yīng)的易燃易爆環(huán)境中。

■技術(shù)參數(shù)

功能1可路接地電阻在線監(jiān)測(cè)、金屬1可路聯(lián)結(jié)電阻在線監(jiān)測(cè)、接地狀況監(jiān)測(cè)。

檢測(cè)儀：6VDC-9VDC,50m.Max.有線網(wǎng)絡(luò)通訊器：6VDC,30m.Max.

電源無線網(wǎng)絡(luò)通訊器:9VDC,150mAMax.（內(nèi)置GSM模塊）

無線網(wǎng)絡(luò)通訊器:9VDC,150mAMax.（內(nèi)置通M模塊）

無線網(wǎng)絡(luò)通訊器：9VDC,150mAMax.（內(nèi)置GSM模塊）

電阻量程0.01。?200。

分辨率0.001Q

顯示范圍0.00C?500Q

精度±2%rcg±3dgt（20℃±5℃,70%RH以下）

地線穿孔尺寸60mmX30mm,閉11式（可以穿過60mmMmm扁鋼或外徑中30mm電纜）

連接線1條，長(zhǎng)1米（5芯屏蔽線）

有線網(wǎng)絡(luò)：RS232.RS485通信協(xié)議

通訊方式

無線網(wǎng)絡(luò)：RS232、RS485、GSM通信協(xié)議

無線網(wǎng)絡(luò):RS232.RS485、GSM通信協(xié)議

無線網(wǎng)絡(luò):RS232、RS485.GSM通信協(xié)議

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

無線網(wǎng)絡(luò):RS232、RS485、GSM通信協(xié)議

有線網(wǎng)絡(luò)：1—255個(gè)接地點(diǎn)，可擴(kuò)展

網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)數(shù)

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

無線網(wǎng)絡(luò)：1-100個(gè)接地點(diǎn)，可擴(kuò)展

有線網(wǎng)絡(luò)：約1500米，可擴(kuò)展

通訊距離

無線網(wǎng)絡(luò)：不限制

無線網(wǎng)絡(luò)：不限制

GPC1-JDY-B:系統(tǒng)軟件報(bào)警指示

報(bào)警指示

GPC1-JDY-C:檢測(cè)儀聲光報(bào)警和系統(tǒng)軟件報(bào)警指示

GPC1-JDY-C：檢測(cè)儀聲光報(bào)警和系統(tǒng)軟件報(bào)警指示

GPC1-JDY-B:系統(tǒng)軟件設(shè)置

報(bào)警設(shè)置

GPCl-JDY-Cr檢測(cè)儀面板設(shè)置，系統(tǒng)軟件設(shè)置

GPC1-JDY-C:檢測(cè)儀面板設(shè)置，系統(tǒng)軟件設(shè)置

GPC1-JDY-C：檢測(cè)儀面板設(shè)置，系統(tǒng)軟件設(shè)置

GPC1-JDY-C:4位LCD直接顯示，系統(tǒng)軟件顯示

數(shù)據(jù)顯示

GPC1-JDY-B:系統(tǒng)軟件顯示

GPC1-JDY-B：系統(tǒng)軟件顯示

工作溫濕度-20℃?55℃；20%RH?90%RH

溫濕度誤差不超過5%

換擋全自切換檔

地線干擾電流應(yīng)避免

外部磁場(chǎng)<40A/m

外部電場(chǎng)<lV/m

單次測(cè)量時(shí)間約0.5秒

檢測(cè)儀：50m.Max.

功耗有線網(wǎng)絡(luò)通訊器：30m.Max.無

線網(wǎng)絡(luò)通訊器：150m.Max.

有線網(wǎng)絡(luò)通訊器：30mAMax.

無線網(wǎng)絡(luò)通訊器：150mAMax.

有線網(wǎng)絡(luò)通訊器：30mAMax.

無線網(wǎng)絡(luò)通訊器：150mAMax.

防暴志ExiaIIBT3Ga

安裝地線穿心通過檢測(cè)儀中心孔

防護(hù)等級(jí)電路板、傳感器完全封閉

安裝要求避免雨淋、防水浸安裝

供電方式外部提供電源或太陽能電池板加蓄電池供電

■應(yīng)用方式

(1)、輸電系統(tǒng)桿塔接地

通過架空地線連接，組成多點(diǎn)接地系統(tǒng)，檢測(cè)非常方便，其等效電路見下右圖。

圖5-6

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

其中：R1為預(yù)測(cè)的蚤地電阻，R0為所有其它桿塔的接地電阻并聯(lián)后的等效電阻,

即R0=R2〃R3〃R4〃3〃Rn,若n越大（接地點(diǎn)越多），R0值越接近于0,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于R1,

從工程角度可以視RO=0,這樣，檢測(cè)儀所得的數(shù)據(jù)就應(yīng)該是R1的值。

可以對(duì)每個(gè)桿塔都安裝檢測(cè)儀，同時(shí)測(cè)試各桿塔的接地電阻值。

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

圖5-7

⑵、礦井下變電接地

主接地極R、R1?R3…Rn在地下是獨(dú)立的接地體，沒有連接在一起，為多點(diǎn)接地系統(tǒng)，檢

測(cè)非常方便。檢測(cè)儀安裝于主接地極上，其檢測(cè)儀讀數(shù)Rr=R+Rl〃R2〃R3〃一

〃Rn。若局部接地點(diǎn)越多，Rl〃R2〃R3〃一〃RnQ0,則Rr=R。

通過上述原理可知檢測(cè)儀能準(zhǔn)確對(duì)礦井下接地電阻進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，快速、安全。下圖中實(shí)線

為四芯電纜，其中一芯為接地線，所有設(shè)備及局部接地都通過電纜接地線連接成一個(gè)網(wǎng)，虛

線為接地裸銅線。

圖5-8

⑶、機(jī)房、發(fā)射塔接地

機(jī)房、發(fā)射塔接地在野外一般是獨(dú)立的，將兩者連接起來，構(gòu)成二點(diǎn)回路，再安

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防一解決方案

裝檢測(cè)儀，如下圖。也可另做2個(gè)輔助接地極，用三點(diǎn)法監(jiān)測(cè)。

圖5-9

⑷、建筑物接地

若R1?R6…Rn在地下是獨(dú)立的接地體，沒有連接在一起，構(gòu)成多點(diǎn)接地系

統(tǒng)，檢測(cè)能非常方便檢測(cè)接地電阻值。若R1?R6…Rn在地下是連接在一起的，則為

單點(diǎn)接地系統(tǒng)，測(cè)試接地電阻按單點(diǎn)接地系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，直接安裝即檢測(cè)金屬回路電

阻，可以判斷接地狀況的好壞。

對(duì)于大型的建筑地網(wǎng)，監(jiān)測(cè)其接地狀態(tài)一一接地引下線與地網(wǎng)間的等電位值就可以了。因?yàn)?/p>

這類大型地網(wǎng)，若接地出問題只會(huì)是接地引下線與地網(wǎng)間的連接處，所以監(jiān)測(cè)判斷等電位值

是否合格即可。

圖5-10

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

■軟件界面

圖5-12

5.2.4.通信機(jī)房防護(hù)方案

依據(jù)GB50343-2012標(biāo)準(zhǔn)，信號(hào)設(shè)備安裝信號(hào)電涌保護(hù)器，RJ45.BNC接口、端子接口等方式，對(duì)

信號(hào)電路雷擊及電涌電壓保護(hù)進(jìn)行保護(hù)。信號(hào)智能防雷器是根據(jù)目前網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)實(shí)際使用維護(hù)中不

中斷或者中斷時(shí)間盡量短的要求，在現(xiàn)有SPD基礎(chǔ)上

ji

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防一解決方案

增加遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)并切換到備用線路功能的新產(chǎn)品，為業(yè)界首創(chuàng)專利產(chǎn)品。產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)

線路設(shè)計(jì)主備線路，主線路為電涌保護(hù)線路，產(chǎn)品正常時(shí)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)保護(hù)線路進(jìn)行保護(hù)，

當(dāng)出現(xiàn)電涌損壞SPD導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通訊中斷時(shí)，可以智能將線路切換到備用線路上，確保

通訊正常。產(chǎn)品35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝極為便捷，且無需維護(hù)，滿足于各類通信設(shè)備及

通信數(shù)據(jù)傳輸防雷和過電壓保護(hù)要求。

信息化數(shù)據(jù)控制中心機(jī)房?jī)?nèi)有許多重要的設(shè)備，如開關(guān)電源柜、UPS、傳輸柜、數(shù)據(jù)分配柜

監(jiān)控系統(tǒng)、綜合自動(dòng)化屏、上位機(jī)等等。煤礦工作現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)部分防護(hù)包括：計(jì)算機(jī)機(jī)房網(wǎng)

絡(luò)通信系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、入井線纜、人員定位系統(tǒng)、井下無線通訊系統(tǒng)、大屏顯示

系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)廣域網(wǎng)雷電防護(hù)、局域網(wǎng)雷電防護(hù)、無線通信系統(tǒng)雷電防護(hù)、光纜通

信雷電防護(hù)、監(jiān)控視頻信號(hào)雷電防護(hù)和機(jī)房?jī)?nèi)部設(shè)備之間的串口雷電防護(hù)等。

圖5-22人員定位系統(tǒng)/瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)線路示意圖

煤礦行業(yè)電氣系統(tǒng)智能防雷解決方案

AC220V

-------電算線

-------數(shù)據(jù)找

圖5-2