[信号传感和变送] 雷电计数器与雷电流峰值记录仪的应用解决方案

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地凯科技 发表于 2025-8-28 16:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
在现代电力、通信、交通、石化、建筑以及新能源等行业,雷电防护已成为系统运行安全的重要环节。雷电防护装置(SPD、防雷器、接地系统等)安装后,如何实现雷电活动的可视化、可记录和可追溯,成为了防雷工程中的关键问题。雷电计数器与雷电流峰值记录仪正是解决这一问题的重要监测设备。
雷电计数器主要用于统计雷击次数,便于维护人员判断防雷装置是否工作过载或需要更换。
雷电流峰值记录仪用于记录每一次雷击的电流幅值、波形特征甚至极性,为雷电防护优化设计与事后分析提供科学依据。二者往往配合使用,在防雷监测系统中发挥互补作用。
二、地凯科技雷电计数器的原理与作用
1. 原理
雷电计数器一般串联在接闪器或SPD接地导体上,当雷电流或强脉冲电流通过时,会产生一定的电磁感应或电流冲击,推动内部机械拨盘或电子记录单元计数。其基本原理有以下几类:
电磁感应型:雷电流通过导体时产生磁场,激发计数器内部的感应线圈,驱动机械计数装置。
电流冲击型:雷电流直接通过内部分流元件,触发电磁机构实现机械或电子计数。
电子感应型:采用霍尔传感器或电流互感器检测脉冲电流,通过单片机计数并存储,可支持远程传输。
2. 主要作用
统计雷击次数:反映某个区域或设备遭受雷击的频度。
SPD寿命评估:当SPD遭受多次冲击后,可能接近失效,计数器可作为维护依据。
防雷效果评估:对比雷击次数与设备故障率,评估防雷系统的有效性。
数据可追溯:配合智能化防雷系统,实现长期监控。
3. 技术参数参考(典型值,符合 GB 标准要求)
计数范围:0~999999 次
启动电流:≥ 1kA(8/20 μs)
响应时间:≤ 100 ns
安装位置:SPD接地引下线或避雷针接地导体串联
执行标准:GB/T 18802、IEC 61643
三、地凯科技雷电流峰值记录仪的原理与作用
1. 原理
雷电流峰值记录仪通过高精度电流传感器(罗氏线圈、分流器或光电传感器)感应雷电流的瞬态波形,经过高速采样与存储模块,记录下雷电流的峰值、波形、极性、持续时间等关键参数。
常见原理包括:
罗氏线圈感应原理:对雷电流的 di/dt 响应快,适合大电流瞬态监测。
电阻分流原理:通过分流电阻获取电流信号,精度高但需注意耐冲击能力。
光纤传感:利用法拉第效应,实现电磁隔离式雷电流检测,抗干扰能力强。
2. 主要作用
测量雷电流幅值:明确设备遭受雷击强度。
记录雷电流极性与波形:便于研究雷电特征及对设备的损害机理。
提供防雷设计依据:真实数据可校核接地电阻、SPD容量等是否合理。
事故溯源:在设备损坏后,判断是雷击因素还是内部电气故障。
支撑雷电监测网络:与雷电计数器、气象数据融合,形成完整的雷电数据库。
3. 技术参数参考(典型值)
测量范围:2 kA~200 kA(10/350 μs)
峰值测量误差:≤ ±5%
采样频率:≥ 10 MHz
数据存储:≥ 1000 条事件记录
通讯接口:RS485/4G/NB-IoT
执行标准:GB/T 21714、IEC 62561-6
二者常常配合使用:计数器负责宏观统计,峰值记录仪负责精细分析。
四、地凯科技雷击计数器行业应用解决方案
1. 电力行业(变电站、输电线路)
需求:输电线路经常遭受直击雷,需掌握雷击次数与强度。
方案:
在线安装雷电计数器在杆塔接地引下线处,实时统计雷击次数。
关键线路杆塔安装峰值记录仪,获取雷电流幅值与波形,结合调度中心进行远程监控。
标准参考:GB 50057《建筑物防雷设计规范》、DL/T 478《电力设备雷电监测》
2. 通信与数据中心
需求:机房电子设备敏感,需要区分是雷击浪涌还是电力波动。
方案:
在通信基站避雷针和SPD回路中串联雷电计数器。
机房主接地排接入峰值记录仪,采集浪涌数据,上传至监控系统。
价值:为通信运营商提供维护参考,减少设备非计划停机。
3. 石化与工业控制系统
需求:爆炸危险环境中,雷电引发事故的风险极高。
方案:
防爆区内安装本安型雷电计数器,记录雷击次数。
在输油管道、储罐接地系统布设光纤传感型峰值记录仪,保证安全与抗干扰。
标准参考:GB 50058《爆炸危险环境电力装置设计规范》。
4. 建筑与智慧城市
需求:城市高层建筑、地铁站等需要智能防雷。
方案:
在建筑物避雷引下线安装无线雷电计数器,数据上传至物联网平台。
在市政枢纽、交通枢纽配置峰值记录仪,实现雷电数据库建设。
价值:结合智能防雷系统,提供雷电预警与防护效果评估。
5. 新能源行业(风电、光伏)
风电场:在风机塔筒内部安装计数器,塔基处安装峰值记录仪,用于分析雷电对叶片和控制系统的冲击。
光伏电站:在汇流箱、逆变器SPD回路串联计数器,主接地干线布设峰值记录仪,便于评估SPD寿命与雷电防护设计是否合理。
标准参考:NB/T 32004《光伏发电站设计规范》、IEC 61400-24《风力发电机雷电防护》。
五、符合防雷国标的设计与部署要求
根据 GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》、GB/T 18802《低压配电系统浪涌保护器》 和 IEC 62561-6《雷电防护部件》 等标准:
雷电计数器应具备防水、防腐蚀、防紫外线外壳,防护等级≥ IP65。
峰值记录仪应保证测量范围覆盖直击雷(10/350 μs)与感应雷(8/20 μs)的典型波形。
设备安装位置应靠近接地干线,保证通过全部雷电流。
数据应定期采集上传,形成防雷数据库,便于长期趋势分析。
在智能防雷系统中,应支持 NB-IoT/4G/光纤通讯,实现远程监控与预警。
地凯科技雷电计数器与雷电流峰值记录仪是现代防雷体系中的重要监测设备,二者相辅相成:计数器解决雷击次数的可视化问题;峰值记录仪解决雷电强度与特征的量化问题。
它们在电力、通信、石化、建筑、新能源等多个行业都有成熟应用,并且与 SPD、防雷接地、雷电预警系统 等结合,构成了完整的 智能防雷监测解决方案。随着物联网与大数据的发展,未来这些装置将更多接入智能平台,实现从“事后统计”到“实时预警”的跨越,为国家防雷减灾事业提供有力支撑。

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