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20198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。長期以來，防雷保護(hù)都是一個(gè)重要的問題。圖1 電侵意圖雷電對(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。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钜矌砹撕艽蟮牟槐?。在多雷、土壤電阻率高、地形?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。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)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。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》。綜合防雷系統(tǒng)外部防雷措施綜合防雷系統(tǒng)外部防雷措施內(nèi)部防雷措施屏地共用接地系統(tǒng)屏蔽等電位連接理蔽隔離）（SPD器護(hù)保涌浪裝安線布合置裝接線下引線帶網(wǎng)針器閃接（）（）建筑物電子信息系統(tǒng)綜合防雷系統(tǒng)（）（）圖2 合雷統(tǒng)圖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操作瞬間過電壓圖1-1 接擊意圖圖1-2感應(yīng)雷擊示意圖雷電的幾種引入途徑：\h·\h·\h·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；\h·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；\h·地電壓過高，反擊進(jìn)入設(shè)備；\h·天線遭受直接雷擊或接收感應(yīng)雷擊；·\h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\hLEMP和附近地面的跨步電壓（\h地電壓反擊）。2、煤礦現(xiàn)場電氣設(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)供電可的危害，則越來越影響礦區(qū)現(xiàn)場安全生產(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?，F(xiàn)場勘察案例：6KV6KV架空線未安裝避雷發(fā)生損壞通信線固定在避雷針柱體及引下線上通信線固定在避雷針柱體及引下線上避雷針引下線銹蝕避雷針引下線銹蝕接地線未安裝接線接地線未安裝接線端子、銹蝕架空電源線和信號(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)線未分離布線主機(jī)未接防雷插插座、機(jī)殼未作接地處理主機(jī)未接防雷插插座、機(jī)殼未作接地處理PLCPLC控制柜內(nèi)電源、信號(hào)均未設(shè)置防雷設(shè)備戶外水泵的電源、信號(hào)戶外水泵的電源、信號(hào)均未設(shè)置防雷器保護(hù)視頻監(jiān)控信號(hào)未作防雷視頻監(jiān)控信號(hào)未作防雷處理入井口電源、信號(hào)未作防雷保護(hù)入井口電源、信號(hào)未作防雷保護(hù)自動(dòng)化控制機(jī)房戶外信號(hào)進(jìn)入機(jī)柜未作防雷保護(hù)自動(dòng)化控制機(jī)房戶外信號(hào)進(jìn)入機(jī)柜未作防雷保護(hù)圖2-1礦區(qū)現(xiàn)場勘察圖3、防雷設(shè)計(jì)方案的依據(jù)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》GB50198-94GB/T17949.1-2000[9]《煤礦安全規(guī)程2016年版》建筑物的防雷分級(jí)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；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)械廠房及重圖3-1防雷區(qū)的劃分圖防雷區(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)的電磁場強(qiáng)度沒有衰減。LPZOB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)的電磁場強(qiáng)度沒有衰減。LPZ1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LPZOB更小；本區(qū)內(nèi)的電磁場強(qiáng)度可能衰減，這取決于屏蔽措施。LPZN+1當(dāng)需要進(jìn)一步減小流入的雷電流和電磁場強(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)象所要求的環(huán)境區(qū)選擇后續(xù)防雷區(qū)的要求條件。GB50057-201050%50IEC1312GB50343-20124、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計(jì)說明 （1）第一級(jí)電源防雷設(shè)計(jì)：（GB50057-20104.3.842.5kV12.5kV）5.4.33配電箱等在LPZOA或LPZOB與LPZ1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15KA/（10/350μs）十萬伏的過電壓限制到2.5120KA（8/20μs），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。.12條LPZ1GB8/20μs20KA4KV2.5KV40KA（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mA（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。BTNTN－SC、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（LPZOA（LPZOB（LPZ1）I（含LPZ1E0.5m10mF等電位連接與共用接地12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)夤艿廊霊艉髴?yīng)在法蘭盤連接處插入一塊絕緣兩端用開關(guān)SPDGB500543LPZ0B與LPZ1（）、PESPD（S）5m金屬立面與接地系統(tǒng)連接。當(dāng)采用S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,1.2/50μs）。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、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)房內(nèi)部設(shè)備之間的串口雷電防護(hù)，測量儀表、控制及信號(hào)器具、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置等?，F(xiàn)場工況強(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。10（6）kv（），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6kv→1140/6kv→660v→127v→36v→24v。所有向井下供電部分：TT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。弱電部分礦山信號(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。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;200-400Ω·m左右、;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0.8m;;;采場架空線主接地極不得少于兩組，排土場可設(shè)一組。應(yīng)設(shè)在運(yùn)輸線路附近R＜4Ω，在ρ＞1000Ω.m30Ω，移動(dòng)1Ω煤礦現(xiàn)場雷電防護(hù)措施10～35kV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雷電臨近的一款設(shè)備，大氣電場監(jiān)測與雷電預(yù)警系統(tǒng)則能很好的彌補(bǔ)這一缺口，其能實(shí)時(shí)15KM5-20大氣電場監(jiān)測與雷電預(yù)警系統(tǒng)大氣電場監(jiān)測與雷電預(yù)警系統(tǒng)是目前公認(rèn)的能大幅降低雷擊傷亡與災(zāi)害最有效的措施之一，雷電預(yù)警系統(tǒng)能及時(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)；雷電預(yù)警系統(tǒng)的防雷作用，已經(jīng)被廣泛認(rèn)可，成為能大幅減少重大雷擊事故的科學(xué)措施。1)雷電預(yù)警系統(tǒng)的基本原理根據(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1.5m250V/m2KV/m14KV/m2010–20km范圍。當(dāng)雷云形成或靠近的時(shí)候，對(duì)地靜電場的電場強(qiáng)度會(huì)呈現(xiàn)顯著變化特征。如圖所示：15感應(yīng)頭能夠探測到可能產(chǎn)生雷擊的雷云電場。大氣電場中的場強(qiáng)將會(huì)被一組相關(guān)數(shù)據(jù)修正，將探測頭所在地的具體情況對(duì)預(yù)測的影響計(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4kV/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；36kV/m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。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:雷電預(yù)警監(jiān)測儀感應(yīng)頭是建立在差模測量技術(shù)基礎(chǔ)上的大氣探測產(chǎn)品，它的工作原理是對(duì)不斷被屏蔽及開放的探測電極帶電量的增益放大，轉(zhuǎn)換為數(shù)字電場值，從而實(shí)時(shí)監(jiān)測大氣電場的變化，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)確地測量記錄地面上的靜電場值與變化率,能連續(xù)啟動(dòng)三級(jí)雷電報(bào)警。感應(yīng)頭所測場強(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)行探測與觀察,通過計(jì)算機(jī)軟件把按一定規(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)境電場對(duì)探測所造成的影響降至最低限度，保證了所測數(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。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)行溫度（°C）-20到55有效探測半徑（km）20或根據(jù)現(xiàn)場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（Vdc）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）AswitchＣＣＷ通訊控制器支持LAN／GPRS／CDMA2000、ＲＳ４８５／ＲＳ２３２等網(wǎng)絡(luò)通訊,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)測儀的聯(lián)網(wǎng)在線監(jiān)測和輸入輸出狀態(tài)監(jiān)測。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。大氣電場實(shí)時(shí)監(jiān)測與雷電預(yù)警系統(tǒng)軟件平臺(tái)：12、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)測與操控電源狀態(tài)5、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析雷電預(yù)警監(jiān)測儀安裝位置可根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場條件進(jìn)行選擇。雷電預(yù)警監(jiān)測儀安裝點(diǎn)選擇的一般要求示意圖如下：地面安裝樓頂安裝Φ500.430地面安裝樓頂安裝,;;;通訊電纜使用;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；4（2芯24V芯485通訊線）10～35kV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，通過對(duì)防雷設(shè)備的監(jiān)測，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溫線夾對(duì)線纜溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，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10～35kVDTU集DTUGPRS網(wǎng)絡(luò)上GIS3組（9只）3組（9只4G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；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LORAIDAPP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DTULORA、GPSGPRSLORAGPSGPRSDTUIDGPRSID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。GIS產(chǎn)品特點(diǎn)：（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；(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；(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)-40～85℃；0～99%；2500m；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。測溫范圍：-40～250℃上限記數(shù)電流8/20μs（峰值）上限記數(shù)電流8/20μs（峰值）下限記數(shù)電流8/20μs（峰值）方波沖擊電流2000μs沖擊耐受4/10μs5kA20A250A65kA（4）通信距離：≥300m；IP6；8年以上。圖5-4分析軟件界面圖集中器采集器集中器采集器圖5-5安裝現(xiàn)場圖接地電阻在線檢測系統(tǒng)JLT接地電阻在線檢測儀是專為在線監(jiān)測接地引下線的連接RS485GSMJLT接地電阻在線檢測儀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。JLTRS232RS485通訊協(xié)議傳輸RS232RS485GSM/GPRSGSM/GPRSSIM1500米距離內(nèi)其中，JLT-C型可以通過LCD直接顯示被測值，還可以通過檢測儀設(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)功能電源：6VDC～9VDC，50mAMax.：6VDC，30mAMax.無線網(wǎng)絡(luò)通訊器：9VDC，150mAMax.(內(nèi)置GSM模塊)電阻量程0.01Ω～200Ω分辨率0.001Ω顯示范圍0.00Ω～500Ω精度±2%rdg±3dgt(20℃±5℃，70%RH以下)地線穿孔尺寸60mm×30mm，閉口式(可以穿過60mmX4mm扁鋼或外徑Ф30mm電纜)連接線1條，長1米(5芯屏蔽線)通訊方式有線網(wǎng)絡(luò)：RS232、RS485通信協(xié)議無線網(wǎng)絡(luò)：RS232、RS485、GSM通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)數(shù)有線網(wǎng)絡(luò)：1～255個(gè)接地點(diǎn)，可擴(kuò)展無線網(wǎng)絡(luò)：1～100個(gè)接地點(diǎn)，可擴(kuò)展通訊距離有線網(wǎng)絡(luò)：約1500米，可擴(kuò)展無線網(wǎng)絡(luò)：不限制報(bào)警指示GPC1-JDY-B：系統(tǒng)軟件報(bào)警指示GPC1-JDY-C：檢測儀聲光報(bào)警和系統(tǒng)軟件報(bào)警指示報(bào)警設(shè)置GPC1-JDY-B：系統(tǒng)軟件設(shè)置GPC1-JDY-C：檢測儀面板設(shè)置，系統(tǒng)軟件設(shè)置數(shù)據(jù)顯示GPC1-JDY-C：4位LCD直接顯示，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%換擋全自動(dòng)換檔地線干擾電流應(yīng)避免外部磁場＜40A/m外部電場＜1V/m單次測量時(shí)間約0.5秒功耗檢測儀：50mAMax.：30mAMax.：150mAMax.防暴標(biāo)志ExiaⅡBT3Ga安裝地線穿心通過檢測儀中心孔防護(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、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)，檢測非常方便，其等效電路見下右圖。圖5-6其中：R1為預(yù)測的接地電阻，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∥…∥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，R0=0R1圖5-7、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)，檢測非常方便。檢測儀安裝于主接地極上，其檢測儀讀數(shù)Rr=R+R1∥R2∥R3∥…∥Rn。若局部接地點(diǎn)越多，R1∥R2∥R3∥…∥Rn≈0，則Rr=R。通過上述原理可知檢測儀能準(zhǔn)確對(duì)礦井下接地電阻進(jìn)行在線監(jiān)測，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、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，再安裝檢測儀，如下圖。也可另做2個(gè)輔助接地極，用三點(diǎn)法監(jiān)測。圖5-9、建筑物接地R1～R6…RnR1～R6…Rn對(duì)于大型的建筑地網(wǎng)，監(jiān)測其接地狀態(tài)——接地引下線與地網(wǎng)間的等電位值就可以了。因?yàn)檫@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)測判斷等電位值是否合格即可。圖5-10軟件界面圖5-125.2.4．通信機(jī)房防護(hù)方案依據(jù)GB50343-2012RJ45BNCSPD現(xiàn)電涌損壞SPD35mmUPS圖5-22人員定位系統(tǒng)/瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)線路示意圖5-235-24圖5-25機(jī)房（調(diào)度室）系統(tǒng)線路示意圖智能防雷監(jiān)測系統(tǒng)方案SPDSPDT1、T2、T3SPD智能防雷監(jiān)測流（開關(guān)量）SPD智能監(jiān)測SPD處理。SPD1（）：Uc：AC440V，50Hz；最大沖擊電流Iimp：25kA（10/350us）；最大放電電流Imax：100kA（8/20us）；電壓保護(hù)水平Up：≤1.8kV；配置模塊故障信號(hào)接口。120/4PYSPDSPD能夠分?jǐn)郤PD（Ics）100kA；通過Imax=120kA（8/20us）時(shí)，SPD后備保護(hù)器不得斷開脫網(wǎng)；SPD后備保護(hù)器具有延時(shí)和瞬時(shí)功能，瞬時(shí)過電流動(dòng)作時(shí)間<0.1s；延時(shí)過電流動(dòng)作特性，Ii=3A，。內(nèi)部集成遠(yuǎn)程遙信端子，能傳輸現(xiàn)場狀態(tài)至遠(yuǎn)端控制室，能及時(shí)反饋后備保護(hù)器狀態(tài)；保護(hù)器本體具有手柄分合閘狀態(tài)指示，紅、綠指示鮮明；保護(hù)器本體可單相進(jìn)行分合閘操作，某一相跳閘不影響其余兩相，同時(shí)能給出跳閘報(bào)警信息。保護(hù)器不推薦額外配置輔助裝置，保證報(bào)警信息不因除本體外的因素導(dǎo)致設(shè)備誤報(bào)警；200V配備的GPC1-AP-A智能監(jiān)測模塊：供電電壓：AC220V；功耗≤10W0-400VAC劣化（3SPD1SCB11）0～9999雷擊強(qiáng)度:5kA-100kA,精度:±20%雷擊發(fā)生時(shí)間:年月日時(shí)分秒溫度：-40℃～+851℃濕度:20～90%RH精度:±2%RHRS485,Modbus在LPZ1LPZ2SPD2（分配電箱、雙切箱、層箱等處使用）C80/385/4PY：最大交流持續(xù)工作電壓Uc：AC385V，50Hz；標(biāo)稱放電電流In：40kA（8/20us）；電壓保護(hù)水平Up：≤1.8kV；配置模塊故障信號(hào)接口。配套的GP-BP/80/4PYSPD后備保護(hù)器：能夠分?jǐn)郤PD安裝處預(yù)期短路電流（Isc）的能力不小于50kA；通過Imax=80kA（8/20us）SPD后備保護(hù)裝置不得斷開脫網(wǎng)；SPD<0.1s動(dòng)作特性，Ii=3A。內(nèi)部集成遠(yuǎn)程遙信端子，能傳輸現(xiàn)場狀態(tài)至遠(yuǎn)端控制室，能及時(shí)反饋后備保護(hù)器狀態(tài)；保護(hù)器本體具有手柄分合閘狀態(tài)指示，紅、綠指示鮮明；保護(hù)器本體可單相進(jìn)行分合閘操作，某一相跳閘不影響其余兩相，同時(shí)能給出跳閘報(bào)警信息。保護(hù)器不推薦額外配置輔助裝置，保證報(bào)警信息不因除本體外的因素導(dǎo)致設(shè)備誤報(bào)警；全封閉浪涌電流泄放通道，浪涌沖擊電流殘壓≤200V，增強(qiáng)設(shè)備保護(hù)水平。智能監(jiān)測模塊供電電壓：AC220V；功耗≤5W劣化（開關(guān)量）采集:4路雷擊計(jì)數(shù)范圍：0～9999次雷擊發(fā)生時(shí)間:年月日時(shí)分秒溫度：-40℃～+851℃濕度:20～90%RH精度:±2%RHRS485,Modbus(3)在LPZ2與LPZ3區(qū)交界處SPD3（動(dòng)照箱、設(shè)備配電箱等處使用）GPU1-C40/385/4PY：最大交流持續(xù)工作電壓Uc：AC385V，50Hz；標(biāo)稱放電電流In：20kA（8/20us）；電壓保護(hù)水平Up：≤1.6kV；配置模塊故障信號(hào)接口。配套的YSPD后備保護(hù)器：能夠分?jǐn)郤PD安裝處預(yù)期短路電流（Ics）的能力不小于35kA；通過Imax=40kA（8/20us）沖擊電流時(shí)，后備保護(hù)裝置不得斷開脫網(wǎng)；SPD后備保護(hù)器具有延時(shí)和瞬時(shí)功能，瞬時(shí)過電流動(dòng)作時(shí)間<0.1s；延時(shí)過電流動(dòng)作特性，Ii=3A。內(nèi)部集成遠(yuǎn)程遙信端子，能傳輸現(xiàn)場狀態(tài)至遠(yuǎn)端控制室，能及時(shí)反饋后備保護(hù)器狀態(tài)；保護(hù)器本體具有手柄分合閘狀態(tài)指示，紅、綠指示鮮明；保護(hù)器本體可單相進(jìn)行分合閘操作，某一相跳閘不影響其余兩相，同時(shí)能給出跳閘報(bào)警信息。保護(hù)器不推薦額外配置輔助裝置，保證報(bào)警信息不因除本體外的因素導(dǎo)致設(shè)備誤報(bào)警；200V配備的GPC1-AP-C智能監(jiān)測模塊：供電電壓：AC220V；功耗≤5W劣化（開關(guān)量）采集:4路雷擊計(jì)數(shù)范圍：0～9999次雷擊發(fā)生時(shí)間:年月日時(shí)分秒溫度：-40℃～+851℃濕度:20～90%RH精度:±2%RHRS485,Modbus電力鐵塔監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)簡介3471.644220KV979.4971146.9471345.211078.7主要功能工作過程8-101組成及原理2.3在太陽光的照射下,太陽能板產(chǎn)生的電能部分直接帶動(dòng)負(fù)載工作,剩余部分的電能對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。控制太陽能板、贅電池對(duì)負(fù)載的供電。并對(duì)蓄電池的放電進(jìn)行保護(hù)。3)蓄電池蓄電池儲(chǔ)存電能,當(dāng)陰雨天太陽能板不能發(fā)時(shí),蓄電池通過太陽能控制器直接帶動(dòng)負(fù)工作。12-245-10640×480(30320×240160×128）360900-90128個(gè)預(yù)置位自動(dòng)巡航功能,在不同的預(yù)置位運(yùn)行不同的算法,進(jìn)行不同功能的智能檢測；4-126MM50004X0.4攝像機(jī)均選用低照度相機(jī),且云臺(tái)具有紅外功能。GPRS3G/4G模塊/傳輸距離:無限制,有手機(jī)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)均可工作溫度:-40---70℃監(jiān)控特點(diǎn)及功能介紹監(jiān)控頁面采用頁面瀏覽器方式,即各電腦終端不用安裝任何軟件,只需打開網(wǎng)頁瀏覽器就可以通過登錄本系統(tǒng)執(zhí)行相關(guān)操作；頁面設(shè)計(jì)風(fēng)格莊重大方,給人以穩(wěn)重和可靠的感覺；頁面每5遠(yuǎn)程控制功能,可通過監(jiān)控中心向任一監(jiān)測終端發(fā)出拍照或査詢指令,實(shí)時(shí)獲取監(jiān)測點(diǎn)信息；具有電子地圖錄入功能，提供更加直觀和形象的操作環(huán)境；遠(yuǎn)程控制功能，可通過監(jiān)控中心向任一監(jiān)測終端發(fā)出拍照或查詢指令,實(shí)時(shí)獲取監(jiān)測點(diǎn)信息；軟件遠(yuǎn)程升級(jí)，軟件升級(jí)無需現(xiàn)場操作終端，只需通過監(jiān)控中心遠(yuǎn)程升級(jí)即可；頁面設(shè)計(jì)簡單直觀，便于非專業(yè)人員操作；多種管理權(quán)限設(shè)置，管理員可為不冋用戶設(shè)置多種管理權(quán)限，避免無關(guān)人員影響整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)正常工作；預(yù)留各種擴(kuò)展模塊，方便以后將變壓器、高壓線、低壓線等各種電力設(shè)備防盜系統(tǒng)統(tǒng)一到同一監(jiān)控環(huán)境下，使得系統(tǒng)功能更趨完善。 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6、智能防雷環(huán)境預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺(tái)系統(tǒng)概述多數(shù)情況下，當(dāng)雷擊事件發(fā)生，設(shè)備發(fā)生損壞，但不知真正的損壞原因，只能靠更換設(shè)備解決問題。由于根本性問題沒有得到解決，下一次遭受雷擊又可能重復(fù)上次過程，造成連續(xù)性直接或間接經(jīng)濟(jì)損失。因不能對(duì)防雷設(shè)備做到全面在線監(jiān)控，所以在雷擊發(fā)生后很難通過科學(xué)的技術(shù)手段判斷防雷環(huán)境設(shè)備是否發(fā)揮良好的作用，無法及時(shí)監(jiān)測到防雷設(shè)備是否損壞及性能劣化。智能防雷環(huán)境預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)包含大氣電場監(jiān)測與雷電預(yù)警系統(tǒng)、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)、接地電阻在線檢測系統(tǒng)、4SPDSCB系統(tǒng)平臺(tái)功能模塊運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)、圖像等信息，實(shí)時(shí)將各測控狀態(tài)信息傳遞到智能監(jiān)測裝置中。安全隱患發(fā)生時(shí)，通過系統(tǒng)第一時(shí)間自動(dòng)向智能防雷環(huán)境預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)監(jiān)控中心報(bào)告安全隱患信息；發(fā)生故障后，通過系統(tǒng)以最快時(shí)間調(diào)度維修第49頁共59頁人員到現(xiàn)場處理，維修維護(hù)人員地圖動(dòng)態(tài)管理調(diào)度，使得對(duì)聯(lián)網(wǎng)單位的維修、維護(hù)服務(wù)更及時(shí)和快捷。智能防雷環(huán)境預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，為高速公路機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)、聯(lián)網(wǎng)單位設(shè)施管理提供一套完整有效的雷電安全隱患實(shí)時(shí)監(jiān)督和管理手段。第50頁共59頁組網(wǎng)：有線組網(wǎng)、無線組網(wǎng)、有線和無線組網(wǎng)；通訊方式：RS-485；通訊（GPRS監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)：遠(yuǎn)程監(jiān)控：電氣防護(hù)安全數(shù)據(jù)高效傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣安全隱患的遠(yuǎn)程控制和精準(zhǔn)定位。大數(shù)據(jù)采集分析：對(duì)雷電防護(hù)安全數(shù)據(jù)多維度、全角度的分析及處理，為電氣安全評(píng)估、隱患分析與優(yōu)化、系統(tǒng)過電壓狀態(tài)分析、安全策略配置等提供第51頁共59頁強(qiáng)大數(shù)據(jù)支持。信息透明化：對(duì)線路上的電壓、電流、劣化、脫扣信息、雷擊計(jì)數(shù)、雷擊云平臺(tái)服務(wù)：平臺(tái)給用戶發(fā)送監(jiān)測線路的過電壓防護(hù)安全情況，以便用戶7*24小時(shí)實(shí)時(shí)在線掌握設(shè)備運(yùn)行情況。手機(jī)APP：隱患及時(shí)報(bào)警，不限時(shí)間地點(diǎn)，第一時(shí)間通知用戶。界面展示1、登錄已有賬號(hào)可輸入賬號(hào)、密碼和驗(yàn)證碼直接登錄。2、首頁第52頁共59頁3、實(shí)時(shí)監(jiān)測第53頁共59頁顯示各設(shè)備的線路列表以及各線路的基本信息（線路圖像、名稱、電流、功率、雷擊、接地狀況等信息）設(shè)定最大電流、最大功率、定時(shí)、線路開關(guān)、編輯線路信息（線路名稱、最大電流、最大用電量）等。4、設(shè)備列表可查看所有設(shè)備的基本信息（名稱，線路數(shù)量，當(dāng)前總