專利名稱：野外作業(yè)設(shè)備雷電及電磁脈沖防護(hù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)備的雷電防護(hù)方法，尤其是野外作業(yè)設(shè)備的雷電防
護(hù)方法
背景技術(shù)：
近年來,在地質(zhì)勘探野外作業(yè)過程中，經(jīng)常發(fā)生雷擊造成勘探儀 器設(shè)備損壞的事情，不僅造成設(shè)備高額經(jīng)濟(jì)損失，同時嚴(yán)重影響施工 進(jìn)度的進(jìn)行。造成這種狀況的原因主要有以下兩點
1、 各種設(shè)備內(nèi)部沒有或缺乏應(yīng)對直擊雷及雷電電磁脈沖的能力；
2、 設(shè)備的接地缺乏或沒有做到能夠泄放雷電電磁脈沖的能力。 雷電及電磁脈沖必須經(jīng)過可靠的引下線和接地裝置泄放到大地
上。對于固定的建筑物或儀器設(shè)備，我們可以通過專門的地網(wǎng)將雷電 及電磁脈沖泄放到大地上。
野外地質(zhì)勘探作業(yè)是一種工作地點不固定，流動性強(qiáng)，儀器設(shè)備 滾動前進(jìn)式的工作方法?？碧阶鳂I(yè)的設(shè)備價值極其昂貴，動輒數(shù)百萬 到數(shù)千萬元人民幣，組件分布范圍卻極其廣泛，大多屬于曠野地帶， 容易引發(fā)雷電及電磁脈沖的侵襲，然而設(shè)備沒有有效的接地措施。當(dāng) 雷電及電磁脈沖襲擊到組件網(wǎng)絡(luò)的任何一點，由于沒有泄放通道，強(qiáng) 大的脈沖電流瞬間便肆無忌憚的傳到整個網(wǎng)絡(luò)的信號采集器、數(shù)據(jù)傳 輸設(shè)備、供電設(shè)備以及數(shù)據(jù)處理設(shè)備，造成大面積的儀器設(shè)備的損毀。
據(jù)統(tǒng)計，每年因雷擊造成野外物探行業(yè)儀器設(shè)備損壞的直接經(jīng)濟(jì)損失 達(dá)幾百萬乃至數(shù)千萬元。如何減少和降低損失是中石化、中石油等大 型國有企業(yè)以及每一個物探公司都十分關(guān)心的事情。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適用于野外作業(yè)設(shè)備雷電及電磁脈 沖防護(hù)的方法。
由數(shù)傳電纜將若干個數(shù)據(jù)釆集站串聯(lián)成組；每組數(shù)據(jù)采集站之間 設(shè)置一個數(shù)據(jù)釆集站SPD組件;每個數(shù)據(jù)釆集站并聯(lián)一組傳感器和一 個傳感器SPD;單一數(shù)據(jù)采集站的接地線并聯(lián)組成接地鏈。
數(shù)據(jù)釆集站SPD組件由機(jī)殼連接的頂蓋、錐形底座和電纜線組 成；機(jī)殼內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)釆集站SPD連接底座接線端子；錐形底座下端連 接錐形引下線接地。
數(shù)據(jù)采集站SPD采用如下電路聯(lián)接Linel連接MOVl、Rl —端， Rl另 一端連接R3、 TVS —個正極，R3另 一端連接M0V3， TVS的另 一個 正極連接D1負(fù)極、D2正極；Line連接R2—端、M0V2， R2另 一端連 接R4—端、Dl正極、D2負(fù)極，R4另一端連接M0V4;M0V1連接G1， MOV2連接G2， MOV3連接G3， MOV4連接G4， Gl、 G2、 G3、 G4的另一 端接地。
傳感器SPD釆用如下電路傳感器每條線連接一個氣體放電管， 放電管另一端與外殼接地端子連接。
數(shù)據(jù)釆集站通過一個接線端子、地線、踏板、錐形引下線構(gòu)成的 接地鏈與大地相連接。
本發(fā)明針對地質(zhì)勘探的實際情況，有效的保護(hù)信號釆集器、數(shù)據(jù) 傳輸設(shè)備以及數(shù)據(jù)處理設(shè)備。單點接地裝置，重復(fù)接地的方法，雙一 級防護(hù)的原理，多級雷電電磁脈沖的防護(hù)，阻燃防水的灌封材料以及 失效指示等特點。據(jù)此設(shè)計出來的過壓保護(hù)器，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝 方便、同時泄放不同方向的雷電電磁脈沖、殘壓低、響應(yīng)時間快、成 本低、易于批量化生產(chǎn)。
本發(fā)明具有如下特點
1、 數(shù)據(jù)釆集站外殼構(gòu)成接地體；
2、 可整體掩埋或踩入地下；
3、 具有耐磨、防腐、防水、防爆等優(yōu)勢，可在各種環(huán)境惡劣
條件下工作。
4、 尾部錐形金屬接地體便于緊密與大地相連接，從而更有效
的降低單一接地體的接地電阻。
5、 由數(shù)據(jù)采集站SPD組件、傳感器SPD以及接地鏈構(gòu)成的多 點接地網(wǎng)絡(luò)有效的彌補(bǔ)單一接地體接地電阻無法滿足雷電電磁脈沖 泄放的要求。


附圖1是本發(fā)明的控制方式連接圖； 附圖2是本發(fā)明的數(shù)據(jù)釆集站SPD電原理圖； 附圖3是本發(fā)明的接地鏈?zhǔn)疽鈭D； 附圖4是本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集站SPD組件主視裝配圖； 附圖5是本發(fā)明的數(shù)據(jù)釆集站SPD組件主視附圖6是本發(fā)明的傳感器SPD電原理圖。
具體實施例方式
由數(shù)傳電纜(9)將若干個數(shù)據(jù)釆集站(10)串聯(lián)成組；每組數(shù)據(jù)釆 集站(10)之間設(shè)置一個數(shù)據(jù)采集站SPD組件(8);每個數(shù)據(jù)釆集站(10) 并聯(lián)一組傳感器(13)和一個傳感器SPD(11);單一數(shù)據(jù)采集站(10)的 接地線并聯(lián)組成接地鏈(12)。數(shù)據(jù)釆集站SPD組件(8)由機(jī)殼(4)連接 的頂蓋(l)、錐形底座(6)和電纜線(3)組成；機(jī)殼(4)內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)采集 站SPD (2)連接錐形底座(6)接線端子(5);錐形底座(6)下端連接錐形 引下線(7)接地。
數(shù)據(jù)釆集站SPD(2)釆用如下電路聯(lián)接Linel連接MOVl、 Fl — 端，F(xiàn)l另 一端連接F3、 TVS —個正極，F(xiàn)3另 一端連接MOV3， TVS的另 一個正極連接Dl負(fù)極、D2正極；Line2連接F2 —端、M0V2， F2另 一端連接F4 —端、Dl正極、D2負(fù)極，F(xiàn)4另一端連接M0V4;M0V1另 一端連接Gl, M0V2另 一端連接G2， M0V3另 一端連接G3， M0V4另一 端連接G4， Gl、 G2、 G3、 G4的另一端接地。傳感器SPD采用如下電 路聯(lián)接每條線連接一個氣體放電管G5、 G6,放電管另一端與外殼 接地端子連接。接地鏈(12)由一個接線端子(14)、地線(15)、踏板 (16)、錐形引下線(17)組成。完全對稱的雙一級防護(hù)電路保證任 何方向雷電電磁脈沖帶來的危害。
由于尺寸、環(huán)境、土壤電阻率等因素，無法達(dá)到儀器設(shè)備對接地 電阻的要求，附近相連多個接地體能有效降低接地電阻，同時由于多 個數(shù)據(jù)釆集站同時放電，降低了對單一數(shù)據(jù)采集站(io)放電電流的要
求，對于直擊雷的防護(hù)具有明顯的優(yōu)勢，同時大大降低了數(shù)據(jù)釆集站 的成本。
單一接地體的接地電阻為P。，附近區(qū)域的數(shù)據(jù)釆集站(io)的數(shù)
量為n;
多點接地后的接地電阻為P產(chǎn)P。/n
由于雷電及電磁脈沖在傳輸過程中，隨著傳輸電纜的延長，雷電 流侵入其它線路的延時會進(jìn)一步加大，促使雷電流盡快地沿就近的接 地引線泄放到大地，盡可能地起到了防止雷電及電磁脈沖蔓延的作 用。
權(quán)利要求
1、一種野外作業(yè)設(shè)備雷電及電磁脈沖防護(hù)的方法，其特征在于由數(shù)傳電纜將若干個數(shù)據(jù)采集站串聯(lián)成組；每組數(shù)據(jù)采集站之間設(shè)置一個數(shù)據(jù)采集站SPD組件；每個數(shù)據(jù)采集站并聯(lián)一組傳感器和一個傳感器SPD；單一數(shù)據(jù)采集站的接地線并聯(lián)組成接地鏈。
2、 如權(quán)利要求1所述的野外作業(yè)設(shè)備雷電及電磁脈沖防護(hù)的方 法，其特征在于數(shù)據(jù)采集站SPD組件由機(jī)殼連接的頂蓋、錐形底座 和電纜線組成；機(jī)殼內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)采集站SPD連接底座接線端子；錐形 底座下端連接錐形引下線接地。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的野外作業(yè)設(shè)備雷電及電磁脈沖防護(hù) 的方法，其特征在于數(shù)據(jù)采集站SPD釆用如下電路聯(lián)接Linel 連接M0V1、 Rl —端，R1另一端連接R3、 TVS—個正極，R3另 一端連 接M0V3， TVS的另 一個正極連接Dl負(fù)極、D2正極；Line連接R2 一端、 M0V2, R2另一端連接R4 —端、Dl正極、D2負(fù)極，R4另 一端連接 M0V4;M0V1連接G1， M0V2連接G2， MOV3連接G3， M0V4連接G4， Gl、 G2、 G3、 G4的另一端接地。
4、 如權(quán)利要求1所述的野外作業(yè)設(shè)備雷電及電磁脈沖防護(hù)的方 法，其特征在于傳感器SPD釆用如下電路傳感器每條線連接一個氣體放電管，放電管另一端與外殼接地端子連接。
5、 如權(quán)利要求1所述的野外作業(yè)設(shè)備雷電及電磁脈沖防護(hù)的方 法，其特征在于數(shù)據(jù)采集站通過一個接線端子、地線、踏板、錐形 引下線構(gòu)成的接地鏈與大地相連接。
全文摘要
本發(fā)明野外作業(yè)設(shè)備雷電及電磁脈沖防護(hù)的方法涉及設(shè)備的雷電防護(hù)方法；它是由數(shù)傳電纜將若干個數(shù)據(jù)采集站串聯(lián)成組；每組數(shù)據(jù)采集站之間設(shè)置一個數(shù)據(jù)采集站SPD組件；每個數(shù)據(jù)采集站并聯(lián)一組傳感器和一個傳感器SPD；單一數(shù)據(jù)采集站的接地線并聯(lián)組成接地鏈；數(shù)據(jù)采集站SPD組件由機(jī)殼連接的頂蓋、錐形底座和電纜線組成；機(jī)殼內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)采集站SPD連接底座接線端子；錐形底座下端連接錐形引下線接地；本發(fā)明針對地質(zhì)勘探的實際情況，有效的保護(hù)信號采集器、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備以及數(shù)據(jù)處理設(shè)備；采用雙一級防護(hù)的原理，多級雷電電磁脈沖的防護(hù)；具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、同時泄放不同方向的雷電電磁脈沖、殘壓低、響應(yīng)時間快、成本低、易于批量化生產(chǎn)。
文檔編號H02H9/06GK101350522SQ20081014238
公開日2009年1月21日 申請日期2008年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月18日
發(fā)明者趙福江 申請人:趙福江