[实用新型]一种分布系统集中接地保护与雷电防护装置及系统

说明书

技术领域

    本实用新型公开一种接地保护与雷电防护领域，涉及一种基于网络分布系统的集中接地保护与雷电防护方法和装置。

背景技术

    自然界每年都有几百万次闪电，雷电造成的损失已经上升到自然灾害的第三位。仅仅在中国，每年因雷击造成的人员伤亡达到3千人～4千人，财产损失达到50亿元～100亿元人民币。

　　雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业。以大规模集成电路为核心组件的测量、监控、保护、通信、计算机网络等先进微电子设备广泛运用于电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域，这些微电子设备普遍存在着对瞬态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点，瞬态过电压不仅会造成电子设备产生误操作，也会造成更大的直接经济损失和广泛的社会影响。

长期以来，人们对雷电现象的本质和征服雷害的方法一直进行着不断的研究和探索。然而，由于很多建筑物和电子设备没有采取可靠的接地和有效的雷电流泄放措施，雷闪产生的强大瞬态电流不仅使雷击点的建筑物和设备遭受严重的破坏，而且雷闪在地面与电离层之间所激发的宽频谱、幅度强的电磁脉冲，使得邻近众多的电子设备、输电线路遭受到损坏。因此，可靠的接地技术和良好的泄流方法成为减少雷电灾害的重要指标。

    目前通用的接地技术与防雷方法（又称防雷接地系统），是将防雷设施（如接闪器）或防雷器件（如浪涌保护器SPD）通过接地线（防雷接地）直接与接地装置（又称接地网或地网）进行连接，为侵入的雷电流提供泄放到大地的通道。此外，接地还是保护人身安全（保护接地）、提高电源供电系统稳定性（工作接地）、屏蔽外来电磁波干扰（屏蔽接地）等的重要措施。

然而，现有技术中的接地技术与防雷方法存在着如下的问题：

（1）现有的接地技术与防雷方法是利用雷电流本身的能量使非线性器件SPD瞬间短路使雷电流通过接地线向大地泄放的一种方法，从技术原理上来看，这就需要接地装置具有很小的接地电阻。然而，由于土壤电阻率的存在，特别是在土壤电阻率较高的地区（如高山），要满足一个很小接地电阻的接地装置是非常难以实现的，不仅需要建设一个很大面积的接地网，使用大量的钢材、降阻剂，还面临着接地网施工与当地管理部门协调难的问题。

（2）现有的接地技术与防雷方法是利用接地线与当地的接地装置进行连接为雷电流提供泄放通道，然而有许多电子设备在其安装地点很难进行接地装置的施工，如网络分布系统中的拉远端。室内拉远端（RRU）多安装在竖井、楼道、吊顶层等位置，难以就近找到设备接地点；室外拉远端（RRU）往往安装在楼项或城市小区（街道）路边，建设地网开挖路面与当地城市管理部门、物业管理部门的协调难度非常大。所以，接地方法对网络分布系统建设带来了很大的困扰。

（3）现有的接地技术与防雷方法在电路中浪涌保护器（SPD）是与电子设备并联的，由于SPD支路存在接地电阻，SPD支路无法完全泄放全部的雷电流，必然还会有一部分雷电流侵入电子设备，对电子设备造成影响，其影响程度取决于接地电阻值与负载特性阻抗的比值。

综上所述，现有的接地技术与防雷方法不仅在工程实施方面存在很大的难度，而且很难达到理想的防雷效果。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的现有的接地技术与防雷方法不仅在工程实施方面存在很大的难度，而且很难达到理想的防雷效果的缺点，本实用新型中的集中接地保护是指在网络分布系统中，拉远端（RRU）无需在本地安装接地装置（接地网），而是将拉远端（RRU）的所有接地通过集中接地技术将全部信源端（BBU）进行集中接地处理。从而彻底解决了网络分布系统中拉远端（RRU）本地接地难的问题，且极大的提升了网络分布系统的雷电防护效果。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种分布系统集中接地保护与雷电防护装置，该装置包括电源防护单元和接地防护单元，外接电源通过电源防护单元给受保护设备供电，受保护设备的设备接地PE端通过接地防护单元连接至集中接地线进行接地。

一种采用上述的分布系统集中接地保护与雷电防护装置的分布系统集中接地保护与雷电防护装置系统，该系统将一个以上的受保护装置的全部信源端通过集中接地线对所有的拉远端进行几种接地。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的外接电源为交流电或直流电。

所述的外接电源采用交流电时，集中接地线为交流电中的零线，或集中接地线采用带金属屏蔽层的电源电缆中的金属屏蔽线接地，或集中接地线采用电源电缆中增加的一根保护地线接地。