一种防雷保护系统的制作方法

本实用新型涉及防雷技术领域，尤其涉及一种防雷保护系统。

背景技术：

随着电子信息技术的迅速发展，电脑网络和通讯设备越来越精密，其工作环境的要求也越来越高，但其同时遭受到雷击浪涌等过大电压冲击的可能性大大增加。当发生雷击时，由于能量过于强大，产生巨大的电磁波，电磁波就会在回路中产生感应电压，回路越大所产生的电压越强。雷击对回路产生强大电磁干扰，形成大量感应浪涌信号。这些电压可能高至100~800V以上，而室内电器设备和网络设备的工作电压较低，是根本无法抵抗得住如此雷击影响，极易烧毁，这样不仅容易导致经济损失甚至可能造成人员伤亡，因此设置必要的防雷措施是十分重要的。

目前，世界上各种建筑、设施大多数仍单独使用传统的避雷针防雷，使用避雷针防止直接雷击实践证明是经济和有效的，但是，随着现代电子技术的不断发展，大量精密电子设备的使用和联网，避雷针对这些电子设备的保护显得无能为力。

针对传统避雷针的不足，现代防雷技术系统的防雷方案包括外部防雷和内部防雷两个方面：

外部防雷包括避雷针、避雷带、引下线、接地极等等，其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭，将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线等泄放如大地。

内部防雷是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的，通过在需要保护设备的前段安装合适的防雷器，使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体，将可能进入的雷电流阻拦在外，将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地，确保后接设备的安全。

因此，本实用新型基于外部防雷和内部防雷提出一种新型的防雷保护系统。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结合外部防雷和内部防雷的且能防止内部防雷损坏的保护系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下方案实现：

一种防雷保护系统，用于保护用电设备，包括室内防雷系统和室外防雷系统，所述室内防雷系统包括多个用于消除或减小浪涌电压的防雷模块，所述室外防雷系统包括避雷针和接地网，所述用电设备的接地线、室内防雷系统的接地线连接至室外防雷系统，还包括监控系统，所述监控系统包括数据处理模块、控制模块、防雷检测模块和开关模块，所述多个防雷模块并联连接，且每个防雷模块串联开关模块，所述数据处理模块分别与防雷检测模块和控制模块连接，所述控制模块与开关模块连接。

防雷检测模块用于检测防雷模块是否正常工作，防雷检测模块将检测数据传输至数据处理模块，数据处理模块将处理结果传输至控制模块，控制模块根据处理结果生成控制指令并控制开关模块的闭合或断开。当开关模块，与之串联的防雷模块接入，当开关模块断开时，与之串联的防雷模块不接入，这样便能避免单个或多个防雷模块损坏而导致整个室内防雷系统的损坏，结合室外防雷系统，从而实现更好的防雷功能。

所述监控系统还包括通讯模块和后台服务平台，所述通讯模块与控制模块电连接，所述通讯模块与后台服务平台电连接。控制模块将数据处理模块的数据通过通讯模块传输给后台服务平台，后台工作人员便可根据后台数据统计出防雷设备的具体情况，便于管理。

所述后台服务平台内置有短信报警模块。当有防雷模块出现工作故障时，被防雷检测模块检测到，继而通过数据处理模块传输至控制模块，控制模块分别根据得到的数据控制开关模块的动作以及通过通讯模块将信息传输至后台服务平台，并且通过短信通知维修人员，这样便能及时发现故障所在，避免造成更大的损失。

所述监控系统还包括环境监测模块，所述环境监测模块与数据处理模块电连接。通过环境监测模块的检测，获得设备运行状态以及周围环境数据，分析两者之间的关系，便于对设备进行后续改进。

所述接地网包括与接地线连接的引出接地极，与引出接地极连接的水平接地极，以及与水平接地极连接的垂直接地极，所述水平接地极与垂直接地极的连接点设有倾斜接地极，所述倾斜接地极以水平接地极和垂直接地极所在平面为基准对称分布，且每侧的倾斜接地极均设为多根，所述多根倾斜接地极以水平接地极和垂直接地极的连接点为中心呈发散状。

传统技术上，可通过增加垂直接地极以增大接地网电容，从而降低接地电阻，但是对于大型接地网，电容主要由面积尺寸决定，附加于接地网上有限长度的垂直接地极，不具有改变电容大小的几何尺寸，因而电容增加不大，也即接地电阻减小的也不多，因此对于大型的接地网以增加垂直接地极作为减小接地电阻的方法是行不通的。亦可通过采用延长水平接地极的方法来降低接地电阻，当水平接地极长度增大时，电感的影响随之增大，从而使冲击系数增大，接地电阻变小，但当水平接地极增长到一定长度后，即使再增加其长度，接地电阻也不会再变小。因此，本实用新型通过在水平接地极和垂直接地极的连接点处设置发散状的倾斜接地极，在不对垂直接地极产生屏蔽作用的前提下，能够有效增大接地面积，从而有效的降低接地电阻。

所述水平接地极和垂直接地极所在平面两侧的倾斜接地极数量各为三根，且三根倾斜接地极的端点之间形成等边三角形。当平面两侧的倾斜接地极数量各为三根且三者的端点形成等边三角形时，此时的接地网除了更立体外，还会使得地面的电位分布比较均匀，可以降低设备的接触电压和地面的跨步电压。

进一步的，呈发散状的三根倾斜接地极之间的角度为30°~50°。三根倾斜接地极之间的角度并不是越小越好或者越大越好，角度越小时，有可能出现对垂直接地极的屏蔽作用，角度越大时，不能有效降低设备的接触电压和地面的跨步电压，因此，经过大量试验，角度在30°~50°是较为合适的一个范围。

所述水平接地极、垂直接地极和倾斜接地极的端部设有石墨包裹层。石墨包裹层具有良好的导电效果，且不容易被雷电灼烧，保证了防雷效果。

所述石墨包裹层与水平接地极、垂直接地极和倾斜接地极的端部形成伞状结构。伞状的石墨包裹层除了能便于将接地极放置于地下外，还能快速的泄放电流。

进一步的，紧邻倾斜接地极的土壤设有降阻剂填充层。在接地极周围设置降阻剂填充层后，降阻剂能向周围地层渗透形成树根效应，从而起到增大接地极外形尺寸，降低与周围土壤介质之间的接地电阻的作用。降阻剂为化学降阻剂，具有导电性能良好的强电解质和水分，这些强电解质和水分被网状胶体所包围，网状胶体的空格又被部分水解的胶体所填充，使得降阻剂不至于随地下水和雨水而流失，因而能长期保持良好的导电作用。由于设置了倾斜接地极，在倾斜接地极周围设置降阻剂填充层即能达到良好的降阻效果，不需在水平接地极和垂直接地极布置降阻剂填充层，有效降低成本。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型通过对室内防雷系统和室外防雷系统的相结合，有效的防止雷击对设备造成的损害，并且，通过对室内防雷系统的改进，防止单一防雷模块发生故障而导致整个系统发生故障，通过对室外防雷系统的改进，降低接地电阻，利于泄放电流。

附图说明

图1为防雷保护系统结构框架图；

图2为接地网结构示意图；

图3为水平接地极、垂直接地极和倾斜接地极的连接结构侧视图；

图4为垂直接地极设置石墨包裹层结构示意图。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

实施例

如图1所示，一种防雷保护系统，用于保护用电设备，包括室内防雷系统和室外防雷系统，所述室内防雷系统包括多个用于消除或减小浪涌电压的防雷模块，所述室外防雷系统包括避雷针和接地网，所述用电设备对的接地线、室内防雷系统的接地线连接至室外防雷系统，还包括监控系统，所述监控系统包括数据处理模块、控制模块、防雷检测模块和开关模块，所述多个防雷模块并联连接，且每个防雷模块串联开关模块，所述数据处理模块分别与防雷检测模块和控制模块连接，所述控制模块与开关模块连接。所述监控系统还包括通讯模块和后台服务平台，所述通讯模块与控制模块电连接，所述通讯模块与后台服务平台电连接。所述后台服务平台内置有短信报警模块。所述监控系统还包括环境检测模块，所述环境检测模块与数据处理模块电连接。

如图2至4所示，所述接地网包括与接地线连接的引出接地极100，与引出接地极连接的水平接地极200，以及与水平接地极连接的垂直接地极300，所述水平接地极200与垂直接地极300的连接点设有倾斜接地极400，所述倾斜接地极400以水平接地极200和垂直接地极300所在平面为基准对称分布，且每侧的倾斜接地极400均设为三根，所述三根倾斜接地极400以水平接地极200和垂直接地极300的连接点为中心呈发散状，三根倾斜接地极400的端点之间形成等边三角形。所述水平接地极200、垂直接地极300和倾斜接地极400的端部设有石墨包裹层，所述石墨包裹层与水平接地极200、垂直接地极300和倾斜接地极400的端部形成伞状结构500。

上述实施例仅为本实用新型的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。