“卫星”光电避雷针产品简介
Satelit 3光电避雷针是杜尔-梅森公司在20世纪90年代进行研发,经过不断改进、并在法国国内进行了大量测试和试用后,于2003年推向国际市场的第四代提前放电避雷针,是目前国际市场上的有源ESE避雷针产品,的光电蓄能系统及电子激发技术是其重要特征。
相对于普通提前放电避雷针,卫星光电避雷针具有下列优势:
* 内部激发的高压直接作用于针尖产生提前先导,针尖电压水平稳定。
* 柔性光电池和蓄电池共同提供能源,无需从外部能源或大气电场获取电能。
* 具有遥测功能,无需接触测试。
光电避雷针基本原理
光电避雷针的基本工作原理是通过捕获雷闪下行时产生的电场瞬变,并判断雷闪的性质(正闪或负闪),然后启动内部电子装置产生提前放电抢先上行先导(相对于构筑物或普通避雷针),迎击雷闪的下行先导放电通道,从而实现提前接闪。避雷针工作所需能源均来自光电池和蓄电池,无需借助外部能源。
光电避雷针的工作过程如下:
(1) 正常状态:附着在针体上的三块柔性光电池,在受到阳光照射时产生稳定的电流,提供避雷针内部电子装置的工作能源,同时对内部的镍氢蓄电池缓慢充电(充电电压7.2V),蓄电池满充后自动截止。
(2) 启动过程:在雷击下行先导发生时,光电避雷针的电场探测器感应到周围的大气电场瞬变,将探测信号发送到控制电路进行极性判断(负极性或正极性),然后时基控制器导通蓄能组件(光电池和蓄电池),向高压发生装置输出电能,经过两次低压-高压转换之后,在避雷针针尖形成了35 ~ 45KV的电压,使针尖周围空气被电离,从而产生提前上行先导。
(3) 接闪过程:在提前放电接闪的瞬间,放电间隙首先被导通,雷电流绝大部分被针体外壳导入大地;避雷针内部电路由于采用闭环无接地设计,因此不会受到雷击电流冲击破坏。
光电避雷针的构造:
光电避雷针由3部分组成:针尖、放电间隙、针体,
针尖和放电间隙均采用优质304L不锈钢制造(实心),针体外壳同样采用304L不锈钢制造,电子控制电路安置在针体内部,并使用环氧树脂完全封固,大幅度提高了电路的绝缘和抗老化性能。
避雷针的外露电子部件,包括安装在针体外部,一体化设计的柔性光电池和电场探测器;以及自检信号发射天线,均进行了高可靠绝缘处理,完全确保接闪电流。
为保证避雷针的可靠性,光电池寿命是非常重要的环节,为此杜尔--梅森公司专门向专业公司定制了原用于太空站能源板的光电池,光电池由高度绝缘的聚四氟乙烯材料封装,经过活性处理的表面可防积尘,不易老化和破裂;具有超长的使用寿命和不可破坏性。
光电避雷针的实验室测试:
在产品投入市场前,除通过了法国国家专业委员会监督下的COFRAC测试(法国巴萨特高压实验室),为验证光电避雷针的工作稳定性和可靠性,杜尔-梅森公司还在世界多个高压实验室进行了相关性能测试:
包括:
中国武汉高压实验室:测试提前放电功能。
韩国电工研究院高压实验室:测试提前放电功能。
乌克兰工学院电工研究院高压实验室:测试提前放电功能。
法国阿尔斯通输配电实验室:测试大电流通流能力。
遥测功能:
光电避雷针的遥测功能为避雷针的运行维护提供了极大的便利,是其先进性的直接体现,目前尚无任何其他ESE避雷针具有类似的非接触测试功能。对于许多非常重要的场所,这一特点尤其显得重要!
得益于有源工作模式,光电避雷针可以进行无限循环自检(每隔90秒),一旦内部电子器件出现故障,系统就会停止发射信号。用户可以使用手持式的遥测仪,在50m的直线距离上对避雷针进行测试。
遥测工作原理:
光电避雷针内部的时基控制器每隔90秒产生一个测试信号,避雷针内部各部件接受该信号后,自动反馈应答信号并将其输入无线发射器进行编码和调制(每支光电避雷针均预设了全球的特征编码),然后通过天线对外发送(信号采用调频方式发射,标准工作频率为433MHz);遥测仪(Teletester-S3)接收到信号后,与用户预先设定的目标避雷针特征编码相比较,如符合则显示避雷针功能正常。
遥测仪Teletester-S3:
规格:(符合IEC标准IP54等级)
外形尺寸:170 x 85 x 34 mm ABS材料
重 量:200克
工作频率:433MHz
电 源:PP3型9V层叠电池
使用方法步骤:
(1) 调整天线方向,输入对应的光电避雷针序列号。
(2) 在距离光电避雷针50米以内打开测试仪电源,检查电源指示。
(3) 工作中...等待2分钟。
(4) 测试结果:若是绿灯在2分钟内停止闪烁,变为长亮状态,表示电避雷针工作正常;若是绿灯一直闪烁然后自动熄灭,则表示光电避雷针工作不正常需要维护。
光电避雷针的型号和保护半径
光电避雷针有三个型号:Satelit3-25;Satelit3-45;Satelit3-60 。
(根据LCIE(法国电子工业中央实验室)近期关于规范市场产品标识的规定,所有新产品提前放电工作性能只能以以上三种规格进行标识)
已验证的性能:
为了符合当前标准的要求和满足国际国内市场的需要,杜尔-梅森公司为不断完善“卫星”光电避雷针进行了深入的研究和严格的测试(以法国国标NFC17-102为标准)
“卫星”光电避雷针已在众多的国家进行了测试,其中包括法国国家专业委员会监督下通过COFRAC测试。
“卫星”光电避雷针保护半径(Rp)按照1995年7月颁布的法国国标NFC17-102,根据避雷针提前放电时间(T)、高度(h)和要求的被保护范围(Np)来进行计算。