一種分組接地系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于防雷【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種分組接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)分別設(shè)置防雷接地排、工作接地排和保護接地排，且防雷接地排與工作接地排、保護接地排之間設(shè)置有雷電吸收與隔離電路，從而使得三種類型的接地分離而互不影響，有效防止了由于雷電流使地電位提高而造成的電力、電子通信設(shè)備系統(tǒng)工作接地和機殼的電位提高，保證了電力、電子通信網(wǎng)絡(luò)的正常工作和設(shè)備維護人員的安全。同時，接地網(wǎng)阻值的大小不再影響工作接地、保護接地的電位，從而使接地網(wǎng)阻值得以放大，因而，不需要較大的第一次建設(shè)投資和今后的維護投資，節(jié)省了接地網(wǎng)建設(shè)的投入成本、建設(shè)簡單。同時，避免使用降阻劑等化學(xué)品，提高了接地網(wǎng)的使用壽命。
【專利說明】一種分組接地系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于防雷【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種分組接地系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 電力、電子通信設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)接地系統(tǒng)，主要包括設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)的工作接地、保護接 地、防雷接地這三類。
[0003] 其中，工作接地又分為直流工作接地和交流工作接地。直流工作接地：例如在通信 系統(tǒng)中，直流電源大多采用-48V作為基礎(chǔ)電源，即該直流電源采用正極接地，其正極接地 便成為所有通信系統(tǒng)的工作地，即通信網(wǎng)絡(luò)的零電位參考點；交流工作接地：在交流電源 供電系統(tǒng)中，為了三相電壓平衡進行了變壓器或者發(fā)電機中性點接地，該中性點接地即為 交流工作接地。
[0004] 其中，保護接地是指為了避免交、直流電源線碰機殼對設(shè)備和人身構(gòu)成威脅，通過 機殼接地而形成短路電流迅速切斷電源回路的接地。
[0005] 其中，防雷接地是指建筑物的防雷系統(tǒng)，以及交/直流電源系統(tǒng)、計算機、網(wǎng)絡(luò)等 系統(tǒng)的避雷器件通過金屬引下線的接地，用以實現(xiàn)雷擊時雷電能量快速泄放并降低線路上 浪涌電壓。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)一般是采用聯(lián)合接地系統(tǒng)，即將工作接地線、保護接地線和防雷接地線 接至同一接地網(wǎng)。在該種聯(lián)合接地系統(tǒng)中，為了降低浪涌電流對工作接地、保護接地的影 響，需降低接地網(wǎng)的阻值，例如，可以采用降阻劑和接地棒類產(chǎn)品來建設(shè)接地網(wǎng)。
[0007] 但現(xiàn)有的聯(lián)合接地系統(tǒng)存在以下問題：首先，由于工作接地線、保護接地線和防雷 接地線通過金屬物連接在一起，三者的相互影響大，尤其是雷電浪涌電壓通過防雷接地線 進入聯(lián)合接地網(wǎng)時，會沿保護接地線、工作接地線以金屬傳導(dǎo)方式進入電子設(shè)備。其次，現(xiàn) 行的工程和測量方法的限制，使得聯(lián)合接地系統(tǒng)的接地網(wǎng)阻值不可能達到要求的低阻值， 而為了實現(xiàn)小的接地電阻，常采用降阻劑和接地棒等化學(xué)產(chǎn)品來提高土壤電離度以達到降 低接地網(wǎng)阻值的目的，其金屬結(jié)構(gòu)不可避免存在電化腐蝕，從而加快了接地網(wǎng)的腐蝕速度， 造成接地網(wǎng)壽命低、維護成本高、一次性投資大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明實施例的目的在于提供一種分組接地系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的聯(lián)合接地系統(tǒng) 中，工作接地線、保護接地線和防雷接地線之間相互影響大，且要求接地網(wǎng)阻值足夠小而造 成一次性投資大，若采用降阻劑和接地棒，則造成接地網(wǎng)壽命低、維護成本高的問題。
[0009] 本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種分組接地系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
[0010] 防雷接地排，所述防雷接地排上設(shè)置有至少一個防雷接地端口；
[0011] 工作接地排，所述工作接地排上設(shè)置有至少一個工作接地端口；
[0012] 保護接地排，所述保護接地排上設(shè)置有至少一個保護接地端口；
[0013] 雷電吸收與隔離電路，所述雷電吸收與隔離電路的兩個輸入端分別連接所述防雷 接地排，所述雷電吸收與隔離電路的一個輸出端連接所述工作接地排，所述雷電吸收與隔 離電路的另一個輸出端連接所述保護接地排，所述雷電吸收與隔離電路用于存儲經(jīng)由所述 防雷接地排涌入的部分雷電流，并對經(jīng)由所述防雷接地排涌入的雷電流進行選頻濾波，以 使得雷電流無法通過而使得直流和工頻電流無阻礙通過。
[0014] 本發(fā)明實施例提出的分組接地系統(tǒng)分別設(shè)置防雷接地排、工作接地排和保護接地 排，且防雷接地排與工作接地排、保護接地排之間設(shè)置有雷電吸收與隔離電路，從而使得三 種類型的接地分離而互不影響，有效防止了由于雷電流使地電位提高而造成的電力、電子 通信設(shè)備系統(tǒng)工作接地和機殼的電位提高，保證了電力、電子通信網(wǎng)絡(luò)的正常工作和設(shè)備 維護人員的安全。同時，接地網(wǎng)阻值的大小不再影響工作接地、保護接地的電位，從而使接 地網(wǎng)阻值得以放大，因而，不需要較大的第一次建設(shè)投資和今后的維護投資，節(jié)省了接地網(wǎng) 建設(shè)的投入成本、建設(shè)簡單。同時，避免使用降阻劑等化學(xué)品，提高了接地網(wǎng)的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明實施例提供的分組接地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0016] 圖2是本發(fā)明實施例提供的雷電吸收與隔離電路的一種結(jié)構(gòu)圖；
[0017] 圖3是本發(fā)明實施例提供的雷電吸收與隔離電路的另一種結(jié)構(gòu)圖；
[0018] 圖4是圖2和圖3中，雷電隔離電路的電路圖；
[0019] 圖5是圖2和圖3中，雷電吸收電路的電路圖。

【具體實施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0021] 針對現(xiàn)有聯(lián)合接地系統(tǒng)存在的問題，本發(fā)明實施例提出了一種分組接地系統(tǒng)，該 系統(tǒng)包括防雷接地排、工作接地排和保護接地排，且防雷接地排與工作接地排、保護接地排 之間設(shè)置有雷電吸收與隔離電路。
[0022] 圖1示出了本發(fā)明實施例提供的分組接地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了 與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分。
[0023] 詳細而言，本發(fā)明實施例提供的分組接地系統(tǒng)包括：防雷接地排1，防雷接地排1 上設(shè)置有至少一個防雷接地端口 5 ;工作接地排2,工作接地排2上設(shè)置有至少一個工作接 地端口 6 ;保護接地排3,保護接地排3上設(shè)置有至少一個保護接地端口 7 ;雷電吸收與隔離 電路4,雷電吸收與隔離電路4的兩個輸入端分別連接防雷接地排1，雷電吸收與隔離電路 4的一個輸出端連接工作接地排2,雷電吸收與隔離電路4的另一個輸出端連接保護接地排 3,用于存儲經(jīng)由防雷接地排1涌入的部分雷電流，并對經(jīng)由防雷接地排1涌入的雷電流進 行選頻濾波，以使得雷電流無法通過而使得直流和工頻電流無阻礙通過。
[0024] 在一種情況下，如圖2所示，雷電吸收與隔離電路4可以包括：雷電吸收電路41， 雷電吸收電路41的第一端和第二端作為雷電吸收與隔離電路4的兩個輸入端而連接防雷 接地排1，用于吸收經(jīng)由防雷接地排1涌入的部分雷電流的浪涌能量，以消除經(jīng)由防雷接地 排1涌入的部分雷電流中雷電流浪涌的波峰能量；雷電隔離電路42,雷電隔離電路42的第 一端和第二端連接雷電吸收電路41的第三端和第四端，雷電隔離電路42的第三端作為雷 電吸收與隔離電路4的一個輸出端而連接工作接地排2,雷電隔離電路42的第四端作為雷 電吸收與隔離電路4的另一個輸出端而連接保護接地排3,用于對雷電吸收電路41輸出的 電流進行選頻濾波，以使得雷電流無法通過而使得直流和工頻電流無阻礙通過。
[0025] 在另一種情況下，如圖3所示，雷電吸收與隔離電路4可以包括：雷電隔離電路 42,雷電隔離電路42的第三端和第四端作為雷電吸收與隔離電路4的兩個輸入端而連接防 雷接地排1，用于對經(jīng)由防雷接地排1涌入的雷電流進行選頻濾波，以使得雷電流無法通過 而使得直流和工頻電流無阻礙通過；雷電吸收電路41，雷電吸收電路41的第三端和第四端 連接雷電隔離電路42的第一端和第二端，雷電吸收電路41的第一端作為雷電吸收與隔離 電路4的一個輸出端而連接工作接地排2,雷電隔離電路42的第二端作為雷電吸收與隔離 電路4的另一個輸出端而連接保護接地排3,用于吸收雷電隔離電路42輸出的電流中雷電 流的浪涌能量。
[0026] 圖4示出了圖2和圖3中，雷電隔離電路42的電路。
[0027] 詳細而言，雷電隔離電路42可以包括：差模電感L2和差模電感L3。其中，差模電 感L2的一端A1作為雷電隔離電路42的第一端，差模電感L2的另一端B1作為雷電隔離電 路42的第三端；差模電感L3的一端A2作為雷電隔離電路42的第二端，差模電感L3的另 一端B2作為雷電隔離電路42的第四端。
[0028] 本發(fā)明實施例中，雷電隔離電路42具體是在ΙΚΗζ?ΙΟΟΚΗζ的頻帶上實現(xiàn)對雷 電流的隔離，其工作原理是：當(dāng)電流流過雷電隔離電路42時，差模電感L2和差模電感L3、 及其寄生電容(或獨立電容器件）和寄生阻抗(或獨立阻抗器件）構(gòu)成選頻網(wǎng)絡(luò)，通過選頻作 用，使得工頻電流頻帶和直流電流無阻礙通過，而在雷電流頻帶內(nèi)形成瞬態(tài)高阻抗，從而阻 斷了雷電流的傳輸。
[0029] 圖5示出了圖2和圖3中，雷電吸收電路41的電路。
[0030] 詳細而言，雷電吸收電路41可以包括：共模電感L1，電容Cxi。其中，共模電感L1 一側(cè)的一個端子C1作為雷電吸收電路41的第三端，共模電感L1 一側(cè)的另一個端子C2作 為雷電吸收電路41的第四端，共模電感L1另一側(cè)的一個端子D1作為雷電吸收電路41的 第一端，共模電感L1另一側(cè)的另一個端子D2作為雷電吸收電路41的第二端；電容Cxi并 聯(lián)在雷電吸收電路41的第三端和第四端之間。
[0031] 本發(fā)明實施例中，電容Cxi既可以是耐受高壓的獨立電容器件，也可以是共模電 感L1產(chǎn)生的寄生電容。
[0032] 根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，雷電流能量頻譜分布為高頻，其能量主要集中在100Hz?ΙΟΟΚΗζ， 該頻帶能量占總能量的95%以上，其中ΙΚΗζ以上頻帶的能量占76%，而工頻附近0?100Hz 的能量只占2. 3%。因此，本發(fā)明實施例中，雷電吸收電路41具體是在ΙΚΗζ?ΙΟΟΚΗζ的頻 帶上實現(xiàn)對雷電流能量的吸收，其工作原理是：當(dāng)雷電流以浪涌脈沖流過雷電吸收電路41 時，由于電容Cxi和共模電感L1均為儲能元件，因而會起到吸收部分雷電流浪涌能量的作 用。
[0033] 本發(fā)明實施例提出的分組接地系統(tǒng)分別設(shè)置防雷接地排、工作接地排和保護接地 排，且防雷接地排與工作接地排、保護接地排之間設(shè)置有雷電吸收與隔離電路，從而使得三 種類型的接地分離而互不影響，有效防止了由于雷電流使地電位提高而造成的電力、電子 通信設(shè)備系統(tǒng)工作接地和機殼的電位提高，保證了電力、電子通信網(wǎng)絡(luò)的正常工作和設(shè)備 維護人員的安全。同時，接地網(wǎng)阻值的大小不再影響工作接地、保護接地的電位，從而使接 地網(wǎng)阻值得以放大，從之前要求的5歐姆或10歐姆以下，放寬至100歐姆以下，可以在聯(lián)合 接地電阻為100歐姆的接地系統(tǒng)達到接地系統(tǒng)5歐姆的效應(yīng)水平和防護水平，因而，不需要 較大的第一次建設(shè)投資和今后的維護投資，節(jié)省了接地網(wǎng)建設(shè)的投入成本、建設(shè)簡單。同 時，避免使用降阻劑等化學(xué)品，提高了接地網(wǎng)的使用壽命。
[0034] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種分組接地系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括： 防雷接地排，所述防雷接地排上設(shè)置有至少一個防雷接地端口； 工作接地排，所述工作接地排上設(shè)置有至少一個工作接地端口； 保護接地排，所述保護接地排上設(shè)置有至少一個保護接地端口； 雷電吸收與隔離電路，所述雷電吸收與隔離電路的兩個輸入端分別連接所述防雷接地 排，所述雷電吸收與隔離電路的一個輸出端連接所述工作接地排，所述雷電吸收與隔離電 路的另一個輸出端連接所述保護接地排，所述雷電吸收與隔離電路用于存儲經(jīng)由所述防雷 接地排涌入的部分雷電流，并對經(jīng)由所述防雷接地排涌入的雷電流進行選頻濾波，以使得 雷電流無法通過而使得直流和工頻電流無阻礙通過。
2. 如權(quán)利要求1所述的分組接地系統(tǒng)，其特征在于，所述雷電吸收與隔離電路包括： 雷電吸收電路，所述雷電吸收電路的第一端和第二端作為所述雷電吸收與隔離電路的 兩個輸入端，所述雷電吸收電路用于吸收經(jīng)由所述防雷接地排涌入的部分雷電流的浪涌能 量，以消除經(jīng)由所述防雷接地排涌入的部分雷電流中雷電流浪涌的波峰能量； 雷電隔離電路，所述雷電隔離電路的第一端和第二端連接所述雷電吸收電路的第三端 和第四端，所述雷電隔離電路的第三端作為所述雷電吸收與隔離電路的一個輸出端，所述 雷電隔離電路的第四端作為所述雷電吸收與隔離電路的另一個輸出端，所述雷電隔離電路 用于對所述雷電吸收電路輸出的電流進行選頻濾波，以使得雷電流無法通過而使得直流和 工頻電流無阻礙通過。
3. 如權(quán)利要求1所述的分組接地系統(tǒng)，其特征在于，所述雷電吸收與隔離電路包括： 雷電隔離電路，所述雷電隔離電路的第三端和第四端作為所述雷電吸收與隔離電路的 兩個輸入端，所述雷電隔離電路用于對經(jīng)由所述防雷接地排涌入的雷電流進行選頻濾波， 以使得雷電流無法通過而使得直流和工頻電流無阻礙通過； 雷電吸收電路，所述雷電吸收電路的第三端和第四端連接所述雷電隔離電路的第一端 和第二端，所述雷電吸收電路的第一端作為所述雷電吸收與隔離電路的一個輸出端，所述 雷電隔離電路的第二端作為所述雷電吸收與隔離電路的另一個輸出端，所述雷電吸收電路 用于吸收所述雷電隔離電路輸出的電流中雷電流的浪涌能量。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的分組接地系統(tǒng)，其特征在于，所述雷電隔離電路包括：差模 電感L2和差模電感L3 ; 所述差模電感L2的一端作為所述雷電隔離電路的第一端，所述差模電感L2的另一端 作為所述雷電隔離電路的第三端；所述差模電感L3的一端作為所述雷電隔離電路的第二 端，所述差模電感L3的另一端作為所述雷電隔離電路的第四端。
5. 如權(quán)利要求4所述的分組接地系統(tǒng)，其特征在于，所述雷電吸收電路包括：共模電感 L1，電容 Cxi ; 所述共模電感L1 一側(cè)的一個端子作為所述雷電吸收電路的第三端，所述共模電感L1 一側(cè)的另一個端子作為所述雷電吸收電路的第四端，所述共模電感L1另一側(cè)的一個端子 作為所述雷電吸收電路的第一端，所述共模電感L1另一側(cè)的另一個端子作為所述雷電吸 收電路的第二端；所述電容Cxi并聯(lián)在所述雷電吸收電路的第三端和第四端之間。
6. 如權(quán)利要求5所述的分組接地系統(tǒng)，其特征在于，所述電容Cxi是所述共模電感L1 產(chǎn)生的寄生電容。
7. 如權(quán)利要求2或3所述的分組接地系統(tǒng)，其特征在于，所述雷電吸收電路包括：共模 電感L1，電容Cxi ; 所述共模電感L1 一側(cè)的一個端子作為所述雷電吸收電路的第三端，所述共模電感L1 一側(cè)的另一個端子作為所述雷電吸收電路的第四端，所述共模電感L1另一側(cè)的一個端子 作為所述雷電吸收電路的第一端，所述共模電感L1另一側(cè)的另一個端子作為所述雷電吸 收電路的第二端；所述電容Cxi并聯(lián)在所述雷電吸收電路的第三端和第四端之間。
8. 如權(quán)利要求7所述的分組接地系統(tǒng)，其特征在于，所述電容Cxi是所述共模電感L1 產(chǎn)生的寄生電容或獨立電容器件。
【文檔編號】H02H9/02GK104218550SQ201310207188
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月29日
【發(fā)明者】牛會甫, 張庭炎 申請人:深圳遠征技術(shù)有限公司