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雷擊計(jì)數(shù)器的種類和綜合選型部署解決方案

雷擊計(jì)數(shù)器的種類和綜合選型部署解決方案

2025/9/11 17:38:05

一、雷擊計(jì)數(shù)器的定義與作用

雷擊計(jì)數(shù)器(Lightning Counter,又稱雷電計(jì)數(shù)器、雷擊記錄儀)是安裝在避雷針、接閃桿、SPD(浪涌保護(hù)器)或下引線回路中,用于記錄雷擊或浪涌事件次數(shù)的裝置。它通過感應(yīng)或直通雷電流,自動(dòng)累計(jì)雷電流脈沖次數(shù),幫助運(yùn)維人員統(tǒng)計(jì)雷擊頻度、評(píng)估防雷裝置工作狀況,為防雷維護(hù)提供依據(jù)。

其在電力、通信、石化、軌道交通、風(fēng)電、建筑物防雷、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域都已成為標(biāo)準(zhǔn)化配套設(shè)備,是IEC 62561-6(雷電保護(hù)系統(tǒng)部件-雷擊計(jì)數(shù)器)和GB/T 21714.6等國(guó)家/國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求的重要監(jiān)測(cè)部件。

二、雷擊計(jì)數(shù)器的工作原理

雷擊計(jì)數(shù)器的基本工作機(jī)理是:當(dāng)雷電流或雷電感應(yīng)脈沖流經(jīng)裝置時(shí),內(nèi)部的電磁感應(yīng)、霍爾傳感器、或分流電阻+電子脈沖電路將該高幅脈沖轉(zhuǎn)化為機(jī)械或數(shù)字計(jì)數(shù)信號(hào),完成“每次雷擊=1次計(jì)數(shù)的功能。

常見的三種技術(shù)原理:

電磁感應(yīng)式:下引線或SPD通過時(shí)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械/電子計(jì)數(shù)器,≥1 kA、8/20 μs波形可觸發(fā);連續(xù)可達(dá)200 kA,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無需外接電源

分流取樣式:通過內(nèi)置低阻分流器采集雷電流脈沖,電子電路判定是否計(jì)數(shù),0.1 kA~300 kA可調(diào)靈敏度,精度高,可區(qū)分小電流浪涌

霍爾傳感+MCU式:霍爾元件檢測(cè)磁場(chǎng)→MCU計(jì)數(shù)并存儲(chǔ),可記錄≥0.5 kA,多參數(shù)可設(shè),智能化、可遠(yuǎn)傳

觸發(fā)參數(shù)參考(符合IEC 62561-6標(biāo)準(zhǔn)):

觸發(fā)起始電流:2~3 kA(8/20 μs標(biāo)準(zhǔn)雷電波)

最大承受雷電流:100~200 kA(8/20 μs)或50 kA(10/350 μs)

計(jì)數(shù)精度:±1次

絕緣等級(jí):≥2 kV

三、雷擊計(jì)數(shù)器的主要種類

按計(jì)數(shù)方式和功能擴(kuò)展可分為以下幾大類:

機(jī)械式雷擊計(jì)數(shù)器

結(jié)構(gòu):內(nèi)部為電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)械撥輪,每次雷電流脈沖使撥輪前進(jìn)一格。

特點(diǎn):

無需外接電源;

防護(hù)等級(jí)IP65以上;

計(jì)數(shù)范圍一般0~999次;

觸發(fā)電流≥2kA。

應(yīng)用:適用于常規(guī)建筑避雷針、低成本場(chǎng)合。

數(shù)字式雷擊計(jì)數(shù)器

結(jié)構(gòu):電子采樣+數(shù)字液晶或LED顯示;內(nèi)置鋰電池或自發(fā)電模塊。

特點(diǎn):

可設(shè)靈敏度(0.5~3kA);

存儲(chǔ)量大(0~99999次);

可區(qū)分正、負(fù)極性;

部分型號(hào)可輸出開關(guān)量或RS485信號(hào)。

應(yīng)用:電力系統(tǒng)、通信基站、石化罐區(qū)。

智能雷擊計(jì)數(shù)器(帶遠(yuǎn)程傳輸/監(jiān)控功能)

結(jié)構(gòu):霍爾傳感器+MCU+無線/有線通訊(RS485/LoRa/NB-IoT/4G)。

特點(diǎn):

實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)至防雷監(jiān)控平臺(tái);

可記錄電流峰值、波形、時(shí)間戳;

具備遠(yuǎn)程復(fù)位、告警功能;

典型功耗<0.5 W,支持太陽能供電。

應(yīng)用:風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站、軌道交通、智慧城市防雷監(jiān)控系統(tǒng)。

組合式SPD內(nèi)置雷擊計(jì)數(shù)器

特點(diǎn):SPD模塊內(nèi)部自帶計(jì)數(shù)與失效告警,適合機(jī)房配電柜或信號(hào)防雷模塊。

應(yīng)用:數(shù)據(jù)中心、IDC機(jī)房、智能配電箱。

四、雷擊計(jì)數(shù)器不同行業(yè)的需求與選型

高層建筑/住宅:?jiǎn)我槐芾揍?,下引線短,機(jī)械式,觸發(fā)≥2kA,IP65,0-999次

通信基站/塔臺(tái):多雷暴區(qū),設(shè)備遠(yuǎn)程,數(shù)字或智能式,觸發(fā)≥1kA,可遠(yuǎn)傳RS485/NB-IoT,存儲(chǔ)≥9999次

風(fēng)電場(chǎng)/光伏電站:分布廣,遠(yuǎn)程維護(hù),智能式,可記錄峰值、時(shí)間戳,防護(hù)等級(jí)IP67,功耗低

石化儲(chǔ)罐區(qū):高危環(huán)境,防爆要求,數(shù)字防爆型,Ex d IIB T6,觸發(fā)1~2kA,防爆認(rèn)證

軌道交通/鐵路信號(hào)系統(tǒng):長(zhǎng)距離線路,需集中監(jiān)控,智能遠(yuǎn)傳,RS485/4G,兼容SCADA,計(jì)數(shù)+峰值記錄

數(shù)據(jù)中心/機(jī)房配電:SPD模塊眾多,內(nèi)置式或數(shù)字式,SPD自帶計(jì)數(shù)+告警,集成在配電柜內(nèi)

五、雷擊計(jì)數(shù)器行業(yè)部署方案與參數(shù)設(shè)計(jì)

1. 電力/變電站

每個(gè)避雷針或下引線安裝一臺(tái)數(shù)字或智能雷擊計(jì)數(shù)器;

參數(shù):觸發(fā)≥1 kA,最大承受200 kA,RS485輸出;

集成SCADA系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)防雷運(yùn)維一體化。

2. 通信基站

機(jī)房SPD與下引線均可配數(shù)字計(jì)數(shù)器;

NB-IoT/LoRa傳輸?shù)绞〖?jí)監(jiān)控平臺(tái);

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)≥10年。

3. 風(fēng)電場(chǎng)/光伏電站

每臺(tái)風(fēng)機(jī)或每串光伏方陣裝智能計(jì)數(shù)器+電流峰值記錄;

太陽能供電+鋰電池備份;

IP67防護(hù)+防鹽霧。

4. 石化儲(chǔ)罐區(qū)

防爆數(shù)字計(jì)數(shù)器Exd IIB T6,適配區(qū)內(nèi)安全要求;

每個(gè)儲(chǔ)罐頂部避雷針下引線安裝;

數(shù)據(jù)匯總至DCS系統(tǒng)。

、安裝與維護(hù)要點(diǎn)

安裝位置:

在避雷針下引線距地面2 m左右便于讀數(shù)的位置;

或直接串聯(lián)在SPD接地端子與接地排之間;

確保與導(dǎo)體良好連接,接觸電阻≤0.1Ω。

接線方式:

串聯(lián)式(機(jī)械/數(shù)字常見):雷電流直接通過計(jì)數(shù)器;

感應(yīng)式(智能/高精度):繞一匝在下引線感應(yīng),不影響導(dǎo)通。

維護(hù):

每年防雷檢測(cè)時(shí)同步檢查計(jì)數(shù)器;

機(jī)械式可手動(dòng)歸零或更換;

智能式定期校準(zhǔn)電池與通訊模塊。

審核編輯(
王靜
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