“衛(wèi)星”光電避雷針產品簡介
Satelit 3光電避雷針是杜爾-梅森公司在20世紀90年代進行研發(fā),經過不斷改進、并在法國國內進行了大量測試和試用后,于2003年推向國際市場的第四代提前放電避雷針,是目前國際市場上的有源ESE避雷針產品,的光電蓄能系統(tǒng)及電子激發(fā)技術是其重要特征。
相對于普通提前放電避雷針,衛(wèi)星光電避雷針具有下列優(yōu)勢:
* 內部激發(fā)的高壓直接作用于針尖產生提前先導,針尖電壓水平穩(wěn)定。
* 柔性光電池和蓄電池共同提供能源,無需從外部能源或大氣電場獲取電能。
* 具有遙測功能,無需接觸測試。
光電避雷針基本原理
光電避雷針的基本工作原理是通過捕獲雷閃下行時產生的電場瞬變,并判斷雷閃的性質(正閃或負閃),然后啟動內部電子裝置產生提前放電搶先上行先導(相對于構筑物或普通避雷針),迎擊雷閃的下行先導放電通道,從而實現提前接閃。避雷針工作所需能源均來自光電池和蓄電池,無需借助外部能源。
光電避雷針的工作過程如下:
(1) 正常狀態(tài):附著在針體上的三塊柔性光電池,在受到陽光照射時產生穩(wěn)定的電流,提供避雷針內部電子裝置的工作能源,同時對內部的鎳氫蓄電池緩慢充電(充電電壓7.2V),蓄電池滿充后自動截止。
(2) 啟動過程:在雷擊下行先導發(fā)生時,光電避雷針的電場探測器感應到周圍的大氣電場瞬變,將探測信號發(fā)送到控制電路進行極性判斷(負極性或正極性),然后時基控制器導通蓄能組件(光電池和蓄電池),向高壓發(fā)生裝置輸出電能,經過兩次低壓-高壓轉換之后,在避雷針針尖形成了35 ~ 45KV的電壓,使針尖周圍空氣被電離,從而產生提前上行先導。
(3) 接閃過程:在提前放電接閃的瞬間,放電間隙首先被導通,雷電流絕大部分被針體外殼導入大地;避雷針內部電路由于采用閉環(huán)無接地設計,因此不會受到雷擊電流沖擊破壞。
光電避雷針的構造:
光電避雷針由3部分組成:針尖、放電間隙、針體,
針尖和放電間隙均采用優(yōu)質304L不銹鋼制造(實心),針體外殼同樣采用304L不銹鋼制造,電子控制電路安置在針體內部,并使用環(huán)氧樹脂完全封固,大幅度提高了電路的絕緣和抗老化性能。
避雷針的外露電子部件,包括安裝在針體外部,一體化設計的柔性光電池和電場探測器;以及自檢信號發(fā)射天線,均進行了高可靠絕緣處理,完全確保接閃電流。
為保證避雷針的可靠性,光電池壽命是非常重要的環(huán)節(jié),為此杜爾--梅森公司專門向專業(yè)公司定制了原用于太空站能源板的光電池,光電池由高度絕緣的聚四氟乙烯材料封裝,經過活性處理的表面可防積塵,不易老化和破裂;具有超長的使用壽命和不可破壞性。
光電避雷針的實驗室測試:
在產品投入市場前,除通過了法國國家專業(yè)委員會監(jiān)督下的COFRAC測試(法國巴薩特高壓實驗室),為驗證光電避雷針的工作穩(wěn)定性和可靠性,杜爾-梅森公司還在世界多個高壓實驗室進行了相關性能測試:
包括:
中國武漢高壓實驗室:測試提前放電功能。
韓國電工研究院高壓實驗室:測試提前放電功能。
烏克蘭工學院電工研究院高壓實驗室:測試提前放電功能。
法國阿爾斯通輸配電實驗室:測試大電流通流能力。
遙測功能:
光電避雷針的遙測功能為避雷針的運行維護提供了極大的便利,是其先進性的直接體現,目前尚無任何其他ESE避雷針具有類似的非接觸測試功能。對于許多非常重要的場所,這一特點尤其顯得重要!
得益于有源工作模式,光電避雷針可以進行無限循環(huán)自檢(每隔90秒),一旦內部電子器件出現故障,系統(tǒng)就會停止發(fā)射信號。用戶可以使用手持式的遙測儀,在50m的直線距離上對避雷針進行測試。
遙測工作原理:
光電避雷針內部的時基控制器每隔90秒產生一個測試信號,避雷針內部各部件接受該信號后,自動反饋應答信號并將其輸入無線發(fā)射器進行編碼和調制(每支光電避雷針均預設了全球的特征編碼),然后通過天線對外發(fā)送(信號采用調頻方式發(fā)射,標準工作頻率為433MHz);遙測儀(Teletester-S3)接收到信號后,與用戶預先設定的目標避雷針特征編碼相比較,如符合則顯示避雷針功能正常。
遙測儀Teletester-S3:
規(guī)格:(符合IEC標準IP54等級)
外形尺寸:170 x 85 x 34 mm ABS材料
重 量:200克
工作頻率:433MHz
電 源:PP3型9V層疊電池
使用方法步驟:
(1) 調整天線方向,輸入對應的光電避雷針序列號。
(2) 在距離光電避雷針50米以內打開測試儀電源,檢查電源指示。
(3) 工作中...等待2分鐘。
(4) 測試結果:若是綠燈在2分鐘內停止閃爍,變?yōu)殚L亮狀態(tài),表示電避雷針工作正常;若是綠燈一直閃爍然后自動熄滅,則表示光電避雷針工作不正常需要維護。
光電避雷針的型號和保護半徑
光電避雷針有三個型號:Satelit3-25;Satelit3-45;Satelit3-60 。
(根據LCIE(法國電子工業(yè)中央實驗室)近期關于規(guī)范市場產品標識的規(guī)定,所有新產品提前放電工作性能只能以以上三種規(guī)格進行標識)
已驗證的性能:
為了符合當前標準的要求和滿足國際國內市場的需要,杜爾-梅森公司為不斷完善“衛(wèi)星”光電避雷針進行了深入的研究和嚴格的測試(以法國國標NFC17-102為標準)
“衛(wèi)星”光電避雷針已在眾多的國家進行了測試,其中包括法國國家專業(yè)委員會監(jiān)督下通過COFRAC測試。
“衛(wèi)星”光電避雷針保護半徑(Rp)按照1995年7月頒布的法國國標NFC17-102,根據避雷針提前放電時間(T)、高度(h)和要求的被保護范圍(Np)來進行計算。
