一种大型活动发射平台的雷电防护系统的制作方法

本发明涉及火箭发射平台技术领域，尤其涉及一种大型活动发射平台的雷电防护系统。

背景技术：

根据中国气象局雷电防护管理办公室发布的统计，海南年平均雷暴日数93.8d/a。据统计近几年雷暴日数达到114.4d/a。根据多年雷暴日资料统计，文昌市平均年雷暴日达90天以上，属强雷区。因此，必须通过合理有效的雷电防护设计和措施，提高活动发射平台在海南发射场多雷暴的气候环境条件下的适应性。

由于活动发射平台的前置设备间内布置了地面发射支持系统的重要设备，在日常运行和活动发射过程的操作过电压及雷电过电压引起的电涌电流均会给线路和设备造成威胁。为保证活动发射平台在自检、转运及日常的维护检修工程中前置设备间内各设备安全运行，就需要对平台上设备、脐带塔、雷电防护系统进行综合的雷电防护设计，确保线路和设备的安全。

技术实现要素：

本发明旨在至少克服上述缺陷之一提供一种大型活动发射平台的雷电防护系统，保证了活动发射平台线路和设备的安全。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明的一个方面提供了一种大型活动发射平台的雷电防护系统，包括：直击雷接地点；至少一个摆杆避雷针，每个摆杆避雷针分别与直击雷接地点电连接；接地装置；总设备接地箱；总设备接地箱连接接地装置；总防雷地接地箱；总防雷地接地箱连接接地装置；至少一个层接地箱，每个摆杆避雷针分别通过至少一个层接地箱连接总设备接地箱和总防雷地接地箱；信号接地装置；至少一个控制系统配电箱，每个控制系统配电箱分别连接总设备接地箱、总防雷地接地箱和信号接地装置，且每个控制系统配电箱处安装电涌保护器；加温系统接地箱；加温系统接地箱连接总设备接地箱和总防雷地接地箱；发电系统接地箱；发电系统接地箱连接总设备接地箱和总防雷地接地箱。

另外，直击雷接地点、总设备接地箱、总防雷地接地箱以及信号接地装置的四个地相互隔离。

另外，直击雷接地点、总设备接地箱、总防雷地接地箱以及信号接地装置的连线遵循最小连线长度原则，布线遵循树状结构。

另外，电涌保护器内集成熔断器。

另外，电涌保护器内设置常用芯片和备用芯片。

另外，电泳保护器用全模防护设计。

另外，电涌保护器的冲击电流通过如下公式计算：iimp＝0.5i÷(n1+n2)m；其中，i为雷电流，n1为埋地金属管、电源及信号线缆的总数目，n2为架空金属管、电源及信号线缆的总数目，m为每一线缆内导线的总数目。

另外，至少一个控制系统配电箱设置为至少一级结构。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过本发明实施例提供的大型活动发射平台的雷电防护系统，能够避免雷电流及雷击电压引起的电涌电流对设备的损害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的大型活动发射平台的雷电防护系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的大型活动发射平台的雷电防护系统中电涌保护器设置示意图；

图3为本发明实施例提供的建筑物雷电防护区的划分示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明。

本发明实施例提供的大型活动发射平台的雷电防护系统可以包括雷电防护系统(lightningprotectionsystem，lps)和雷电电磁脉冲防护系统(lempprotectionmeasuressystem，lpms)两部分组成，雷电防护系统主要的作用是针对极高能量的雷电流脉冲产生的损害的防护系统，防止或减少实体的损害和人身伤害。雷电电磁脉冲防护系统采用合理布线、屏蔽、等电位连接、共用接地和在进出系统的电源线、信号线、控制线和数据线各端口安装电涌保护器(surgeprotectivedevice，spd)或加装隔离设备(隔离界面)等措施进行综合防护以防止和减少雷电电磁脉冲(lightningelectromagneticpulseprotection，lemp)造成的损害。具体如下：

图1示出了本发明实施例提供的大型活动发射平台的雷电防护系统的结构示意图，参见图1，本发明实施例提供的大型活动发射平台的雷电防护系统，包括：

直击雷接地点；

至少一个摆杆避雷针，每个摆杆避雷针分别与直击雷接地点电连接；

接地装置；

总设备接地箱；总设备接地箱连接接地装置；

总防雷地接地箱；总防雷地接地箱连接接地装置；

至少一个层接地箱，每个摆杆避雷针分别通过至少一个层接地箱连接总设备接地箱和总防雷地接地箱；

信号接地装置；

至少一个控制系统配电箱，每个控制系统配电箱分别连接总设备接地箱、总防雷地接地箱和信号接地装置，且每个控制系统配电箱处安装电涌保护器；

加温系统接地箱；加温系统接地箱连接总设备接地箱和总防雷地接地箱；

发电系统接地箱；发电系统接地箱连接总设备接地箱和总防雷地接地箱。

由此可见，通过本发明实施例提供的大型活动发射平台的雷电防护系统，能够避免雷电流及雷击电压引起的电涌电流对设备的损害。

具体地，针对活动发射平台而言，最好的直击雷防护效果是尽量不让平台遭受雷击或者减少雷击。采用手动升降功能的特制避雷针，它是电荷转移、中和、感应放电的避雷针，它能提高接闪电压，减少遭雷击概率，在少接闪、少引雷的前提下使保护对象少受雷击。

活动发射平台接地系统包括直击雷接地点、总设备接地箱、总防雷地接地箱以及信号接地装置，也可以称作(直/侧)击雷接地、设备保护接地、防雷保护接地、信号系统接地，作为本发明实施例一个可选的实施方式，上述四个地相互隔离。具体地，接地系统采用专用接地箱的形式，防雷地、设备地、信号地和保护地独立设置。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，直击雷接地点、总设备接地箱、总防雷地接地箱以及信号接地装置的连线遵循最小连线长度原则，布线遵循树状结构，其中，配置设备信号地、保护地、电气设备防雷地的连线遵循最小连线长度原则，连线避免弯角、打结和盘环，布线遵循树状结构。

具体实现时，脐带塔摆杆设有直击雷防护系统，直击雷防护引下线沿脐带塔顶部避雷针引下线通道敷设，每个摆杆的引下线分开敷设连接到基地提供的直击雷接地装置接地点；活动发射平台内部的前置设备间的信号接地通过总配电箱连接到基地提供的信号接地装置接地点；平台内部的前置设备间各区的防雷地、保护地分别通过各汇集排连接到防雷接地总等电位汇集板和保护地总等电位汇集板，再连接到基地提供的预留防雷装置接地点。等电位接地母线的引接线及其接地引接点的位置要求：设备信号地、保护地、电气设备防雷地的接地引接点的位置间隔不小于5米的距离；接地电缆与接地板之间，任意接点的接触电阻不得大于1毫欧姆；连接部位要求打磨后进行热熔接处理，熔接部位做防盐雾处理。

另外，根据发射平台及供配电系统的特点和用电设备对雷电电磁脉冲的承受能力，在发射平台各级配电柜/箱安装电涌保护器，形成第二级和第三级两种雷电防护方式，作为本发明实施例的一个可选实施方式，电泳保护器用全模防护设计，即：l-g、l-n、n-g之间综合性的瞬间雷击防护。发射平台雷击电磁脉冲防护采用电涌保护器泄放线路上的雷电电涌和雷击电磁脉冲感应的过电压、过电流，使供配电系统提供给各用电设备的雷电电涌残压处于设备安全范围内。同时电涌保护器也可有效地防止公用电网开关在电力线上产生的过电压、发射平台内部操作产生的过电压的影响。

电涌保护器采用密封箱式结构安装，防潮、防盐雾的同时，增加特有的减震措施，同时有效的对产品进行电磁屏蔽，降低对被保护设备的电磁干扰。作为本发明实施例的一个可选实施方式，电涌保护器内集成熔断器。其中，电涌保护器可以采用先进的熔断组合技术，该技术将熔断器集成入电涌保护器内部，能有效减小安装空间、节约了安装成本，同时，此技术保证了雷电流泄放路径最短，避免了线路绕去，从而使得电压保护水平降低40％左右。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，电涌保护器内设置常用芯片和备用芯片。电涌保护器采用热备份技术，分为常用芯片和备用芯片，当常用芯片受雷击或劣化损坏时，备用芯片自动启动，因此可以最大限度的保护设备。当常用、备用芯片均损坏时，可发出报警指示，提示用户及时进行更换。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，电涌保护器的冲击电流通过如下公式计算：

iimp＝0.5i÷(n1+n2)m

其中，i为雷电流，n1为埋地金属管、电源及信号线缆的总数目，n2为架空金属管、电源及信号线缆的总数目，m为每一线缆内导线的总数目。

具体地，考虑到电涌保护器的工作特性，本次电涌保护器采用通流容量为20ka的模块进行冗余设计，保证供配电线路能防护各种不同大小的雷电电涌。

参见图3，建筑物雷电防护区(lpz)的划分方法，发射平台为金属结构，等电位连接良好，因此可以认为发射平台以外区域为lpz0区，发射平台内的配电系统及各电气系统处于lpz1区内。

根据电源线路lpz0和lpz1交界处电涌保护器的冲击电流(iimp)ka计算公式：

iimp＝0.5i÷(n1+n2)m

其中，iimp为lpz0和lpz1界面处每条电源线路上的冲击电流。

根据活动发射平台供配电系统可知：

i——雷电流，根据gb50057-2010中附录c规定取200ka(10/350us)；

n1——埋地金属管、电源及信号线缆的总数目取0；

n2——架空金属管、电源及信号线缆的总数目取5；

m——每一线缆内导线的总数目取5；

经计算得到：总配电系统在lpz0和lpz1界面处每条电源线路上的冲击电流为4ka，所以本次电涌保护器采用通流容量为20ka的模块进行设计。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图2所示，至少一个控制系统配电箱设置为至少一级结构，可以有效进行雷电防护。通过多通路的泄放技术，以适应防护各种雷电浪涌电流，能迅速泄放线路上的各种电涌和谐波，同时电压有效保护水平up严格限定在设备冲击耐受电压uw范围内，ns级的响应时间优于设备提前启动，有效保障后端设备和系统的稳定运行。

由此可见，通过本发明实施例提供的大型活动发射平台的雷电防护系统，综合运用lps和lemp防护系统的各种措施，各种措施各司其责，缺一不可。并对各种措施进行整合，只有各种措施做到位才能做好雷电防护工作，确保各配电线路及用电设备免受电涌电流的损害。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。