一、智能防雷與防漏電在線監測系統的定義

智能防雷系統是將傳統防雷裝置（避雷針、SPD浪涌保護器、接地系統等）與現代信息技術（物聯網、傳感器、大數據、云平臺、人工智能）相結合的綜合性防護體系。它不僅能對雷電活動進行實時監測與預警，還能對電氣線路、接地系統、浪涌保護裝置和漏電隱患進行在線監測，實現“主動預警+實時監控+遠程運維”的全生命周期管理。

防漏電在線監測系統則是智能防雷系統中的安全電氣監控模塊，主要負責對電氣回路、用電設備和接地回路漏電流進行實時監測、分析和預警，及時發現接地不良、絕緣損壞、漏電隱患，從而降低雷電和電氣事故疊加導致的火災或觸電風險。

兩者結合后，構成“智能防雷+防漏電在線監測”一體化平臺，具備以下核心特征：

實時性：秒級采集數據并上傳云端；

可視化：圖形化界面展示雷電、接地、漏電等多維度數據；

聯動性：可與斷路器、聲光報警器、應急照明等聯動；

溯源性：自動記錄雷電流峰值、接地電阻變化、漏電歷史事件。

二、系統構成與核心功能

一個完整的智能防雷+防漏電在線監測系統，通常由以下四大功能模塊組成：

1. 雷電預警模塊

功能：通過大氣電場傳感器、雷電定位網、氣象數據融合，對雷電活動進行提前10–30分鐘預警。

典型參數（參考國標 GB/T 21714-2021《防雷預警系統技術要求》）：

電場探測范圍：≥20 km；

電場強度測量范圍：±20 kV/m，精度±5%；

預警等級：藍、黃、橙、紅四級；

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

報警響應時間：≤3 s；

價值：提前關閉或切換敏感設備電源、暫停戶外作業、啟動備用電源和防護措施，降低直接雷擊損失。

2. 接地電阻在線監測模塊

功能：對防雷接地系統、保護接地系統、電力設備接地網的電阻值進行24小時在線監測，防止因接地松動、腐蝕或電解地極失效導致防雷能力下降。

典型參數（參考 GB/T 50065-2011《接地裝置施工及驗收規范》）：

測量范圍：0.1 Ω–200 Ω；

精度：±2%FS；

測試電流：≤10 mA（不影響設備運行）；

數據上傳周期：1–60 min可調；

報警閾值：按行業要求設定（如通信基站≤4 Ω，石化罐區≤1 Ω，變電站≤0.5 Ω）。

價值：實時掌握接地系統狀態，避免雷電流無法有效泄放或電氣設備外殼帶電。

3. 雷電流記錄模塊

功能：在線采集SPD或引下線上的雷電流波形、峰值、能量和次數，為事后分析和保險理賠提供數據依據。

典型參數（參考 GB/T 18802.1-2020《浪涌保護器(SPD)》）：

測量電流：2 kA–200 kA（8/20 μs波形）；

峰值記錄精度：±5%；

存儲容量：≥2000次事件；

波形采樣率：≥1 MS/s；

通信方式：4G/RS485；

價值：統計雷電次數、評估SPD剩余壽命、指導后續運維。

4. 閃電電涌隔離與防漏電模塊

功能：在電源和信號線路側安裝高性能SPD并配合隔離器件，實現對浪涌和感應雷的隔離；同時對漏電流、剩余電流進行實時檢測與保護。

典型參數：

SPD標稱放電電流 In：20 kA（8/20 μs）；

最大放電電流 Imax：40–80 kA（8/20 μs）；

沖擊耐受電流 Iimp（I級SPD）：12.5 kA（10/350 μs）；

漏電監測范圍：10 mA–1000 mA，精度±1 mA；

自動跳閘時間：≤30 ms（當漏電流超過設定值）。

價值：減少浪涌耦合對下級設備的損壞，提前發現絕緣老化和漏電隱患。

三、智能防雷系統整體架構與通信

智能防雷與防漏電在線監測系統一般采用“三層架構”：

感知層：各類傳感器（電場、接地、雷電流、漏電、溫濕度、SPD狀態）+前端采集單元；

傳輸層：支持多種通信協議（RS485、CAN、4G、NB-IoT、LoRa、以太網），采用冗余和加密；

平臺層：云端大數據平臺或本地服務器，提供數據存儲、趨勢分析、GIS地圖展示、報警推送（短信/APP/微信/SCADA）。

平臺可實現多站點集中監控，支持歷史曲線、統計報表、壽命預測、遠程配置閾值，符合《信息安全等級保護2.0》要求。

四、智能防雷行業應用解決方案

1. 通信基站與數據中心

需求：大量天饋線、機房設備對雷電與漏電極其敏感；

配置：

電場探測器+本地聲光預警；

接地電阻監測≤4 Ω；

SPD選型：電源C級SPD（Imax 40 kA），信號防雷模塊（RJ45 1.5 kA）；

漏電監測：30 mA動作閾值，自動切換UPS；

效益：減少基站中斷率≥60%，延長SPD壽命。

2. 石化與危險化學品儲罐區

需求：易燃易爆環境，接地和防靜電要求高；

配置：

I級SPD（Iimp≥25 kA）+防爆接線箱；

接地電阻在線監測≤1 Ω；

漏電流在線監測+本安隔離柵；

雷電預警與防爆報警系統聯動；

效益：防止雷電與靜電疊加引發火災爆炸。

3. 電力變電站與配電房

需求：關鍵供電節點，容錯率低；

配置：

大氣電場傳感器覆蓋半徑≥30 km；

SPD：I級（Iimp≥12.5 kA）在總配電柜，II級（In≥20 kA）在分配電柜；

接地電阻監測≤0.5 Ω；

漏電保護裝置200 mA動作閾值，防止誤跳閘；

效益：提高供電可靠性，防止設備絕緣老化。

4. 軌道交通與機場

需求：人員密集、通信與信號系統復雜；

配置：

軌旁/塔臺電場探測器+中央監控；

信號線防雷模塊（通道數≥32，沖擊電流5 kA）；

SPD狀態+漏電狀態云端集中監控；

效益：保障行車安全與航班調度連續性。

5. 光伏與新能源充電站

需求：直流高壓、戶外暴露、雷擊多；

配置：

直流SPD（Ucpv 1000 V，Imax 40 kA）+熔斷器；

接地電阻監測≤4 Ω；

漏電流在線監測直流10 mA起；

效益：降低組件燒毀與直流弧光事故。