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雷擊計數器的種類和綜合選型部署解決方案

雷擊計數器的種類和綜合選型部署解決方案

2025/9/11 17:38:05

一、雷擊計數器的定義與作用

雷擊計數器(Lightning Counter,又稱雷電計數器、雷擊記錄儀)是安裝在避雷針、接閃桿、SPD(浪涌保護器)或下引線回路中,用于記錄雷擊或浪涌事件次數的裝置。它通過感應或直通雷電流,自動累計雷電流脈沖次數,幫助運維人員統計雷擊頻度、評估防雷裝置工作狀況,為防雷維護提供依據。

其在電力、通信、石化、軌道交通、風電、建筑物防雷、數據中心等領域都已成為標準化配套設備,是IEC 62561-6(雷電保護系統部件-雷擊計數器)和GB/T 21714.6等國家/國際標準要求的重要監測部件。

二、雷擊計數器的工作原理

雷擊計數器的基本工作機理是:當雷電流或雷電感應脈沖流經裝置時,內部的電磁感應、霍爾傳感器、或分流電阻+電子脈沖電路將該高幅脈沖轉化為機械或數字計數信號,完成“每次雷擊=1次計數的功能。

常見的三種技術原理:

電磁感應式:下引線或SPD通過時產生的電磁場驅動機械/電子計數器,≥1 kA、8/20 μs波形可觸發;連續可達200 kA,結構簡單、無需外接電源

分流取樣式:通過內置低阻分流器采集雷電流脈沖,電子電路判定是否計數,0.1 kA~300 kA可調靈敏度,精度高,可區分小電流浪涌

霍爾傳感+MCU式:霍爾元件檢測磁場→MCU計數并存儲,可記錄≥0.5 kA,多參數可設,智能化、可遠傳

觸發參數參考(符合IEC 62561-6標準):

觸發起始電流:2~3 kA(8/20 μs標準雷電波)

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

計數精度:±1次

絕緣等級:≥2 kV

三、雷擊計數器的主要種類

按計數方式和功能擴展可分為以下幾大類:

機械式雷擊計數器

結構:內部為電磁驅動機械撥輪,每次雷電流脈沖使撥輪前進一格。

特點:

無需外接電源;

防護等級IP65以上;

計數范圍一般0~999次;

觸發電流≥2kA。

應用:適用于常規建筑避雷針、低成本場合。

數字式雷擊計數器

結構:電子采樣+數字液晶或LED顯示;內置鋰電池或自發電模塊。

特點:

可設靈敏度(0.5~3kA);

存儲量大(0~99999次);

可區分正、負極性;

部分型號可輸出開關量或RS485信號。

應用:電力系統、通信基站、石化罐區。

智能雷擊計數器(帶遠程傳輸/監控功能)

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

特點:

實時上傳數據至防雷監控平臺;

可記錄電流峰值、波形、時間戳;

具備遠程復位、告警功能;

典型功耗<0.5 W,支持太陽能供電。

應用:風電場、光伏電站、軌道交通、智慧城市防雷監控系統。

組合式SPD內置雷擊計數器

特點:SPD模塊內部自帶計數與失效告警,適合機房配電柜或信號防雷模塊。

應用:數據中心、IDC機房、智能配電箱。

四、雷擊計數器不同行業的需求與選型

高層建筑/住宅:單一避雷針,下引線短,機械式,觸發≥2kA,IP65,0-999次

通信基站/塔臺:多雷暴區,設備遠程,數字或智能式,觸發≥1kA,可遠傳RS485/NB-IoT,存儲≥9999次

風電場/光伏電站:分布廣,遠程維護,智能式,可記錄峰值、時間戳,防護等級IP67,功耗低

石化儲罐區:高危環境,防爆要求,數字防爆型,Ex d IIB T6,觸發1~2kA,防爆認證

軌道交通/鐵路信號系統:長距離線路,需集中監控,智能遠傳,RS485/4G,兼容SCADA,計數+峰值記錄

數據中心/機房配電:SPD模塊眾多,內置式或數字式,SPD自帶計數+告警,集成在配電柜內

五、雷擊計數器行業部署方案與參數設計

1. 電力/變電站

每個避雷針或下引線安裝一臺數字或智能雷擊計數器;

參數:觸發≥1 kA,最大承受200 kA,RS485輸出;

集成SCADA系統,實現防雷運維一體化。

2. 通信基站

機房SPD與下引線均可配數字計數器;

NB-IoT/LoRa傳輸到省級監控平臺;

數據存儲≥10年。

3. 風電場/光伏電站

每臺風機或每串光伏方陣裝智能計數器+電流峰值記錄;

太陽能供電+鋰電池備份;

IP67防護+防鹽霧。

4. 石化儲罐區

防爆數字計數器Exd IIB T6,適配區內安全要求;

每個儲罐頂部避雷針下引線安裝;

數據匯總至DCS系統。

、安裝與維護要點

安裝位置:

在避雷針下引線距地面2 m左右便于讀數的位置;

或直接串聯在SPD接地端子與接地排之間;

確保與導體良好連接,接觸電阻≤0.1Ω。

接線方式:

串聯式(機械/數字常見):雷電流直接通過計數器;

感應式(智能/高精度):繞一匝在下引線感應,不影響導通。

維護:

每年防雷檢測時同步檢查計數器;

機械式可手動歸零或更換;

智能式定期校準電池與通訊模塊。

審核編輯(
王靜
)
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