智能防雷和防漏电在线监测系统综合方案

一、智能防雷与防漏电在线监测系统的定义

智能防雷系统是将传统防雷装置（避雷针、SPD浪涌保护器、接地系统等）与现代信息技术（物联网、传感器、大数据、云平台、人工智能）相结合的综合性防护体系。它不仅能对雷电活动进行实时监测与预警，还能对电气线路、接地系统、浪涌保护装置和漏电隐患进行在线监测，实现“主动预警+实时监控+远程运维”的全生命周期管理。

地凯科技防漏电在线监测系统则是智能防雷系统中的安全电气监控模块，主要负责对电气回路、用电设备和接地回路漏电流进行实时监测、分析和预警，及时发现接地不良、绝缘损坏、漏电隐患，从而降低雷电和电气事故叠加导致的火灾或触电风险。

两者结合后，构成“智能防雷+防漏电在线监测”一体化平台，具备以下核心特征：

实时性：秒级采集数据并上传云端；

可视化：图形化界面展示雷电、接地、漏电等多维度数据；

联动性：可与断路器、声光报警器、应急照明等联动；

溯源性：自动记录雷电流峰值、接地电阻变化、漏电历史事件。

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二、系统构成与核心功能

一个完整的智能防雷+防漏电在线监测系统，通常由以下四大功能模块组成：

1. 雷电预警模块

功能：通过大气电场传感器、雷电定位网、气象数据融合，对雷电活动进行提前10–30分钟预警。

典型参数（参考国标 GB/T 21714-2021《防雷预警系统技术要求》）：

电场探测范围：≥20 km；

电场强度测量范围：±20 kV/m，精度±5%；

预警等级：蓝、黄、橙、红四级；

通信接口：RS485 / Modbus-TCP / NB-IoT / 4G；

报警响应时间：≤3 s；

价值：提前关闭或切换敏感设备电源、暂停户外作业、启动备用电源和防护措施，降低直接雷击损失。

2. 接地电阻在线监测模块

功能：对防雷接地系统、保护接地系统、电力设备接地网的电阻值进行24小时在线监测，防止因接地松动、腐蚀或电解地极失效导致防雷能力下降。

典型参数（参考 GB/T 50065-2011《接地装置施工及验收规范》）：

测量范围：0.1 Ω–200 Ω；

精度：±2%FS；

测试电流：≤10 mA（不影响设备运行）；

数据上传周期：1–60 min可调；

报警阈值：按行业要求设定（如通信基站≤4 Ω，石化罐区≤1 Ω，变电站≤0.5 Ω）。

价值：实时掌握接地系统状态，避免雷电流无法有效泄放或电气设备外壳带电。

3. 雷电流记录模块

功能：在线采集SPD或引下线上的雷电流波形、峰值、能量和次数，为事后分析和保险理赔提供数据依据。

典型参数（参考 GB/T 18802.1-2020《浪涌保护器(SPD)》）：

测量电流：2 kA–200 kA（8/20 μs波形）；

峰值记录精度：±5%；

存储容量：≥2000次事件；

波形采样率：≥1 MS/s；

通信方式：4G/RS485；

价值：统计雷电次数、评估SPD剩余寿命、指导后续运维。

4. 闪电电涌隔离与防漏电模块

功能：在电源和信号线路侧安装高性能SPD并配合隔离器件，实现对浪涌和感应雷的隔离；同时对漏电流、剩余电流进行实时检测与保护。

典型参数：

SPD标称放电电流 In：20 kA（8/20 μs）；

最大放电电流 Imax：40–80 kA（8/20 μs）；

冲击耐受电流 Iimp（I级SPD）：12.5 kA（10/350 μs）；

漏电监测范围：10 mA–1000 mA，精度±1 mA；

自动跳闸时间：≤30 ms（当漏电流超过设定值）。

价值：减少浪涌耦合对下级设备的损坏，提前发现绝缘老化和漏电隐患。

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三、地凯科技智能防雷系统整体架构与通信

智能防雷与防漏电在线监测系统一般采用“三层架构”：

感知层：各类传感器（电场、接地、雷电流、漏电、温湿度、SPD状态）+前端采集单元；

传输层：支持多种通信协议（RS485、CAN、4G、NB-IoT、LoRa、以太网），采用冗余和加密；

平台层：云端大数据平台或本地服务器，提供数据存储、趋势分析、GIS地图展示、报警推送（短信/APP/微信/SCADA）。

平台可实现多站点集中监控，支持历史曲线、统计报表、寿命预测、远程配置阈值，符合《信息安全等级保护2.0》要求。

四、地凯科技智能防雷行业应用解决方案

1. 通信基站与数据中心

需求：大量天馈线、机房设备对雷电与漏电极其敏感；

配置：

电场探测器+本地声光预警；

接地电阻监测≤4 Ω；

SPD选型：电源C级SPD（Imax 40 kA），信号防雷模块（RJ45 1.5 kA）；

漏电监测：30 mA动作阈值，自动切换UPS；

效益：减少基站中断率≥60%，延长SPD寿命。

2. 石化与危险化学品储罐区

需求：易燃易爆环境，接地和防静电要求高；

配置：

I级SPD（Iimp≥25 kA）+防爆接线箱；

接地电阻在线监测≤1 Ω；

漏电流在线监测+本安隔离栅；

雷电预警与防爆报警系统联动；

效益：防止雷电与静电叠加引发火灾爆炸。

3. 电力变电站与配电房

需求：关键供电节点，容错率低；

配置：

大气电场传感器覆盖半径≥30 km；

SPD：I级（Iimp≥12.5 kA）在总配电柜，II级（In≥20 kA）在分配电柜；

接地电阻监测≤0.5 Ω；

漏电保护装置200 mA动作阈值，防止误跳闸；

效益：提高供电可靠性，防止设备绝缘老化。

4. 轨道交通与机场

需求：人员密集、通信与信号系统复杂；

配置：

轨旁/塔台电场探测器+中央监控；

信号线防雷模块（通道数≥32，冲击电流5 kA）；

SPD状态+漏电状态云端集中监控；

效益：保障行车安全与航班调度连续性。

5. 光伏与新能源充电站

需求：直流高压、户外暴露、雷击多；

配置：

直流SPD（Ucpv 1000 V，Imax 40 kA）+熔断器；

接地电阻监测≤4 Ω；

漏电流在线监测直流10 mA起；

效益：降低组件烧毁与直流弧光事故。

地凯科技智能防雷与防漏电在线监测系统，是现代防雷技术向数字化、网络化、智能化发展的集中体现。它集成了雷电预警、接地电阻在线监测、雷电流记录、闪电电涌隔离及漏电保护等多功能模块，可在通信、电力、石化、轨道交通、机场、光伏等行业提供端到端的解决方案。

审核编辑 黄宇