技术摘要：
本发明提供一种雷电流分级泄放的防雷接地装置及方法，接地装置包括一个首端接地铜排、一个尾端接地铜排以及至少一个中间接地铜排，首端接地铜排和中间接地铜排分别通过接地极与大地连接，首端接地铜排与中间接地铜排通过首端保护间隙和首端高频阻波器并联电路连接，中  全部
背景技术：
雷电是自然界存在的一种放电现象，当云层中的的电荷量积累到一定程度时，会 通过打雷形式进行放电。伴随移动通信产业近些年发展速度的加快,通信网络在世界范围 内的覆盖范围也在不断扩大，移动通信基站在工作的过程中,经常会因为受到雷击影响,导 致设备故障、损坏、供电中断，影响信号传输质量和信号覆盖范围受到极大的影响；基站的 频率越来越高、通信设备越来越小型化；随着高频移动通信网络的普及,也在一定程度上使 移动通信基站的数量也在大量增加，根据传统防雷技术实行标准地网建设占地面积大，尤 其对于寸土寸金的城市来说，通信基站建设标准地网几乎不可能。如果通信设备不接地，雷 电流入侵时，雷电流会通过与电气设备物理连接线（电源线、信号线等）作为泄放通道，从而 引起电气设备过流而损坏；或仅做一个小型地网（地阻过高），即使采用等电位连接器 （SPD），雷电入侵时，高电位瞬间直达电气设备各功能接地点（防雷接地、安全保护地、工作 地等），而往往工作地是电气设备中高集成电路参考地，其电路中大量使用集成芯片、感性 和容性元器件，其耐压水平极为有限。工作地的高电位引入会造成电气设备中的高集成电 路致命性损坏。 公告号为CN209150715U的实用新型专利公开了一种抗强雷电浪涌防止燃烧多通 道隔离接地的装置，存在瞬间地电位抬升的反击穿问题,  仍然存在高电位瞬间直达电气设 备各功能接地点,即防雷接地、安全保护地、工作地等，尤其接地电阻较大时尤为明显，工作 接地的泄流残压无法有效抑制,无法满足特殊用地场合的需求等问题，为了满足特殊场合 的需求，结合小型接地网，需实现一种建立在等电位基础上的分级泄放，逐级降低各接地铜 排的泄流残压，使电气设备工作接地处于最低电位水平的技术与方法。
技术实现要素：
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种雷电流分级泄放的防雷接地装 置，其具体技术方案如下： 一种雷电流分级泄放的防雷接地装置，包括一个首端接地铜排、一个尾端接地铜排以 及至少一个中间接地铜排，所述首端接地铜排和中间接地铜排分别通过接地极与大地连 接，所述首端接地铜排与中间接地铜排通过首端保护间隙和首端高频阻波器并联电路连 接，所述中间接地铜排与尾端接地铜排之间串联有尾端高频阻波器，所述首端接地铜排与 避雷针的引下线连接，所述尾端接地铜排与电气设备的工作地连接，并且所述尾端接地铜 排还与电气设备的电源零线连接。通过首端接地铜排、中间接地铜排以及尾端接地铜排形 成分级泄放的形式，逐级降低了加载在各接地铜排上的电压，并且保证与电气设备工作地 连接的尾端接地铜排电位始终最低水平。 3 CN 111555252 A 说　明　书 2/6 页 进一步的，所述中间接地铜排与光纤的金属构件连接和/或者通过等电位连接器 与市电等电位连接。 进一步的，包括第一中间接地铜排和第二中间接地铜排，所述第一中间接地铜排 与第二中间接地铜排通过中间保护间隙和中间高频阻波器并联电路连接，所述第一中间接 地铜排与光纤的金属构件连接，所述第二中间接地铜排通过等电位连接器与市电等电位连 接。根据雷电流入侵的可能性概率大小和强度进行评估，直击雷电流最大因此避雷针与首 端接地铜排连接，光纤含有金属铠装构件有可能产生直击雷以及感应雷，因此光纤与第一 中间铜排连接，供电线路可能产生感应雷，因此与第二中间接地铜排连接。通过上述设置有 利于根据各种入侵的雷电流的概率和强度从高到低对地进行分级泄放。将雷击电流能量分 层次进行削弱，确保与电气设备工作地相连的接地铜排处于低电位水平。 进一步的，所述首端保护间隙的击穿阀值为400~1200V，通流容量为50~100KA(10/ 350μs波形)，所述中间保护间隙的击穿阀值为800~1600V，流通量为20~50KA(10/350μs波 形)。 进一步的，所述首端高频阻波器和中间高频阻波器的电感量分别为300μH~10mH， 最大通过电流为30A；所述尾端高频阻波器的电感量为600μH~10mH，最大通过电流为15A。 进一步的，所述所述首端高频阻波器所在的电路上和中间高频阻波器所在的电路 上分别串联有常闭接触器。 进一步的，所述尾端接地铜排与电源零线之间串联有空气开关。通过空气开关的 断开，防止供电系统中的零线中出现的故障电流，导致的接地电极发热和触电事故。 进一步的，还包括智能检测模块，所述智能检测模块包括地阻测量模块和开关量 检测模块，所述所述地阻测量模块用于测量各接地铜排所对应的接地极的接地电阻，所述 开关量检测模块用于检测空气开关的状态，所述地阻测量模块和开关量检测模块分别与 MCU处理器连接，地阻测量模块和开关量检测模块将检测到的信息传递至MCU处理器。 进一步的，所述首端高频阻波器所在的电路上和中间高频阻波器所在的电路上分 别串联有常闭接触器。 进一步的，所述电气设备包括信号收发器和电源柜，电气设备的金属外壳、动力 线、信号线分别直接或间接与中间接地铜排连接形成等电位结构，并由与之相连的接地极 提供泄放通道。 另外本发明还提供了一种分级泄放方法，采用保护间隙并联高频阻波器的方式连 接首端接地铜排和中间接地铜排，所述首端接地铜排和中间接地铜排分别通过接地极与大 地连接，形成雷电流分级泄放的结构，同时中间接地铜排与尾端接地铜排之间串联尾端高 频阻波器，使得首端接地铜排、中间接地铜排以及尾端接地铜排之间高、低电位分开且电位 依次降低；将首端接地铜排与避雷针的引下线连接，尾端接地铜排与电气设备的工作地连 接，并按照直击雷电流或感应雷电流的大小依次将光纤和市电与中间接地铜排连接，且根 据入侵雷电流大小进行分级泄放；使电气设备在雷电流入侵时处于等电位，且保证了电气 设备的工作地始终处于最低电位水平。 进一步的，所述保护间隙的击穿电压阀值小于高频阻波器最大通过电流通过时加 载在高频阻波器上的电压。 有益效果：1.本发明通过保护间隙和高频阻波器并联电路的方式，在雷电流入侵 4 CN 111555252 A 说　明　书 3/6 页 时的高频阻波器的阻隔作用、接地极泄流和保护间隙导通的相互配合与协调，使多个接地 铜排形成分级泄放的结构，无论雷电流从哪里入侵，若雷电流过大则击穿保护间隙，通过各 接地铜排逐级对地泄放，各接地铜排的电位逐级下降，使得与电气设备连接的尾端接地铜 排电位始终最低水平。 2.在没有雷电流入侵的情况下，高频阻波器为低阻状态，多个接地铜排的接地极 联合接地构成一个接地地阻比较小的地网；通过电气设备电源零线的重复接地，为电气设 备提供一个可靠安全的工作接地，同时电源零线之间串联有空气开关。通过空气开关的断 开，防止供电系统中的零线中出现的故障电流，导致的接地电极发热和触电事故；当有雷电 波入侵时，高频阻波器和放电间隙协调下各自分开泄流或逐步泄流，确保与电气设备工作 地相连的接地铜排处于低电位水平。 3.本发明通过有限接地极的分级泄放、高低电位阻隔技术，实现在较小占地面积 情况下、有限接地极的高接地电阻情况下确保电气设备安全运行，大大节约占用土地、资金 和人员投入。 附图说明 图1为本发明实施例1的示意图； 图2为本发明实施例2的示意图； 图3为本发明实施例3的示意图； 图4为本发明实施例4的示意图； 图5为本发明实施例5的示意图。 附图标记：1-首端接地铜排；2-第一中间接地铜排；3-第二中间接地铜排；4-尾端 接地铜排；5-中间接地铜排；6-首端保护间隙；7-中间保护间隙；8-首端高频阻波器；9-中间 高频阻波器；10-尾端高频阻波器；11-接地极；12-避雷针；13-光纤；14-市电；15-电气设备； 16-等电位连接器；17-空气开关；18-常闭接触器；19-智能检测模块；20-地阻测量模块；21- 雷击计数模块；22-开关量检测模块；23-MCU处理器。