[发明专利]用于电网的三维防雷系统

摘要

本发明公开一种用于电网的三维防雷系统，电网包括三相高压输电线及与电网连接且用于计算用户耗电量的智能终端，三相高压输电线分别通过一个高压氧化铝避雷器接地，所述三相高压输电线通过三相电源防雷器接地，三相高压输电线上分别设有至少一个退耦器，三相高压输电线分别通过一个单相电源防雷器接地。三相高压输电线分别为A相、B相、C相。智能终端通过防雷电路连接RS‑485信号线与外部进行通信，防雷电路包括两个电阻、两个瞬态电流阻断器、三个瞬变二极管、一个光电隔离器组成。本发明提出的强弱电综合三维防雷布置方式，有效释放直击雷、感应雷和浪涌干扰。

主权项

1.一种用于电网的三维防雷系统，所述电网包括三相高压输电线及与所述电网连接且用于计算用户耗电量的智能终端，其特征在于：所述三相高压输电线分别通过一个高压氧化铝避雷器接地，所述三相高压输电线通过三相电源防雷器接地，所述三相高压输电线上分别设有至少一个退耦器，所述三相高压输电线分别通过一个单相电源防雷器接地；所述智能终端通过防雷电路连接RS‑485信号线与外部进行通信，所述RS‑485信号线包括A线及B线，所述A线连接陶瓷放电管的第一正极及第一电阻一端，所述B线连接陶瓷放电管的第二正极及第二电阻的一端，所述陶瓷放电管的负极接地；所述第一电阻的另一端连接第一瞬态电流阻断器的一端，所述第一瞬态电流阻断器的另一端连接第一瞬变二极管的一端及第三瞬变二极管的一端，所述第一瞬态电流阻断器的另一端通过光电隔离器与智能终端的第一输出端连接；所述第二电阻的另一端连接第二瞬态电流阻断器的一端，所述第二瞬态电流阻断器的另一端连接第二瞬变二极管的一端及第三瞬变二极管的另一端，所述第二瞬态电流阻断器的另一端通过光电隔离器与智能终端的第二输出端连接；所述第一瞬变二极管及第二瞬变二极管的另一端接地；所述第一瞬变二极管、第二瞬变二极管、陶瓷放电管、单相电源防雷器、三相电源防雷器皆通过接地引下线接地，所述接地引下线包括第一铜柱、多个垫片、第二铜柱、电线及合金尖锥；所述电线的一端与第一瞬变二极管、第二瞬变二极管、陶瓷放电管、单相电源防雷器、三相电源防雷器连接，所述电线的另一端通过垫片固定于所述第一铜柱的一端及第二铜柱的一端之间，所述合金尖锥与第二铜柱的另一端连接；基于前述电路，当发生雷击时，一级防护由高压氧化铝避雷器和退耦器组成；二级防护由三相电源防雷器和接地引下线组成初级防护，由单相电源防雷器和接地引下线组成次级防护；三级防护，防雷电路中的陶瓷放电管接地释放形成初级防护，由瞬态电流阻断器阻断和瞬变二极管接地释放形成二级防护，由光电隔离器光电绝缘隔离形成三级防护；上述三级防护的具体步骤如下：当A线或B线由于感应雷击和其他情况出现浪涌时，达到第一瞬态阻断器及第二瞬态阻断器动作条件时，两个瞬态阻断器在微秒级内动作阻断电路，使得电涌能量只能通过陶瓷放电管将电流通过接地级泄放到大地；而在两个瞬态阻断器动作前通过的电涌能量就通过三个瞬变二极管泄放到大地，三个瞬变二极管达到动作电压在纳秒级内动作，导通接地，并将电压箝压在安全范围内；当陶瓷放电管和第一瞬变二极管及第二瞬变二极管同时接地时，因接地电阻不同造成接地电势差而产生接地回路电流，同样会对信号传输造成影响，在第三瞬变二极管后设置光电隔离器可以彻底隔离接地回路电流和残余电涌能量，当A线和B线恢复正常状态，两个瞬态阻断器重新导通，恢复正常数据通讯。