在現(xiàn)代電力、通信、交通、石化、建筑以及新能源等行業(yè)，雷電防護(hù)已成為系統(tǒng)運(yùn)行安全的重要環(huán)節(jié)。雷電防護(hù)裝置（SPD、防雷器、接地系統(tǒng)等）安裝后，如何實(shí)現(xiàn)雷電活動(dòng)的可視化、可記錄和可追溯，成為了防雷工程中的關(guān)鍵問題。雷電計(jì)數(shù)器與雷電流峰值記錄儀正是解決這一問題的重要監(jiān)測(cè)設(shè)備。

雷電計(jì)數(shù)器主要用于統(tǒng)計(jì)雷擊次數(shù)，便于維護(hù)人員判斷防雷裝置是否工作過載或需要更換。

雷電流峰值記錄儀用于記錄每一次雷擊的電流幅值、波形特征甚至極性，為雷電防護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)與事后分析提供科學(xué)依據(jù)。二者往往配合使用，在防雷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中發(fā)揮互補(bǔ)作用。

二、雷電計(jì)數(shù)器的原理與作用

1. 原理

雷電計(jì)數(shù)器一般串聯(lián)在接閃器或SPD接地導(dǎo)體上，當(dāng)雷電流或強(qiáng)脈沖電流通過時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的電磁感應(yīng)或電流沖擊，推動(dòng)內(nèi)部機(jī)械撥盤或電子記錄單元計(jì)數(shù)。其基本原理有以下幾類：

電磁感應(yīng)型：雷電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，激發(fā)計(jì)數(shù)器內(nèi)部的感應(yīng)線圈，驅(qū)動(dòng)機(jī)械計(jì)數(shù)裝置。

電流沖擊型：雷電流直接通過內(nèi)部分流元件，觸發(fā)電磁機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)械或電子計(jì)數(shù)。

電子感應(yīng)型：采用霍爾傳感器或電流互感器檢測(cè)脈沖電流，通過單片機(jī)計(jì)數(shù)并存儲(chǔ)，可支持遠(yuǎn)程傳輸。

2. 主要作用

統(tǒng)計(jì)雷擊次數(shù)：反映某個(gè)區(qū)域或設(shè)備遭受雷擊的頻度。

SPD壽命評(píng)估：當(dāng)SPD遭受多次沖擊后，可能接近失效，計(jì)數(shù)器可作為維護(hù)依據(jù)。

防雷效果評(píng)估：對(duì)比雷擊次數(shù)與設(shè)備故障率，評(píng)估防雷系統(tǒng)的有效性。

數(shù)據(jù)可追溯：配合智能化防雷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期監(jiān)控。

3. 技術(shù)參數(shù)參考（典型值，符合 GB 標(biāo)準(zhǔn)要求）

計(jì)數(shù)范圍：0～999999 次

啟動(dòng)電流：≥ 1kA（8/20 μs）

響應(yīng)時(shí)間：≤ 100 ns

安裝位置：SPD接地引下線或避雷針接地導(dǎo)體串聯(lián)

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 18802、IEC 61643

三、雷電流峰值記錄儀的原理與作用

1. 原理

雷電流峰值記錄儀通過高精度電流傳感器（羅氏線圈、分流器或光電傳感器）感應(yīng)雷電流的瞬態(tài)波形，經(jīng)過高速采樣與存儲(chǔ)模塊，記錄下雷電流的峰值、波形、極性、持續(xù)時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù)。

常見原理包括：

羅氏線圈感應(yīng)原理：對(duì)雷電流的 di/dt 響應(yīng)快，適合大電流瞬態(tài)監(jiān)測(cè)。

電阻分流原理：通過分流電阻獲取電流信號(hào)，精度高但需注意耐沖擊能力。

光纖傳感：利用法拉第效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)電磁隔離式雷電流檢測(cè)，抗干擾能力強(qiáng)。

2. 主要作用

測(cè)量雷電流幅值：明確設(shè)備遭受雷擊強(qiáng)度。

記錄雷電流極性與波形：便于研究雷電特征及對(duì)設(shè)備的損害機(jī)理。

提供防雷設(shè)計(jì)依據(jù)：真實(shí)數(shù)據(jù)可校核接地電阻、SPD容量等是否合理。

事故溯源：在設(shè)備損壞后，判斷是雷擊因素還是內(nèi)部電氣故障。

支撐雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)：與雷電計(jì)數(shù)器、氣象數(shù)據(jù)融合，形成完整的雷電數(shù)據(jù)庫。

3. 技術(shù)參數(shù)參考（典型值）

測(cè)量范圍：2 kA～200 kA（10/350 μs）

峰值測(cè)量誤差：≤ ±5%

采樣頻率：≥ 10 MHz

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：≥ 1000 條事件記錄

通訊接口：RS485/4G/NB-IoT

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 21714、IEC 62561-6

二者常常配合使用：計(jì)數(shù)器負(fù)責(zé)宏觀統(tǒng)計(jì)，峰值記錄儀負(fù)責(zé)精細(xì)分析。

四、雷擊計(jì)數(shù)器行業(yè)應(yīng)用解決方案

1. 電力行業(yè)（變電站、輸電線路）

需求：輸電線路經(jīng)常遭受直擊雷，需掌握雷擊次數(shù)與強(qiáng)度。

方案：

在線安裝雷電計(jì)數(shù)器在桿塔接地引下線處，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)雷擊次數(shù)。

關(guān)鍵線路桿塔安裝峰值記錄儀，獲取雷電流幅值與波形，結(jié)合調(diào)度中心進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

標(biāo)準(zhǔn)參考：GB 50057《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》、DL/T 478《電力設(shè)備雷電監(jiān)測(cè)》

2. 通信與數(shù)據(jù)中心

需求：機(jī)房電子設(shè)備敏感，需要區(qū)分是雷擊浪涌還是電力波動(dòng)。

方案：

在通信基站避雷針和SPD回路中串聯(lián)雷電計(jì)數(shù)器。

機(jī)房主接地排接入峰值記錄儀，采集浪涌數(shù)據(jù)，上傳至監(jiān)控系統(tǒng)。

價(jià)值：為通信運(yùn)營(yíng)商提供維護(hù)參考，減少設(shè)備非計(jì)劃停機(jī)。

3. 石化與工業(yè)控制系統(tǒng)

需求：爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中，雷電引發(fā)事故的風(fēng)險(xiǎn)極高。

方案：

防爆區(qū)內(nèi)安裝本安型雷電計(jì)數(shù)器，記錄雷擊次數(shù)。

在輸油管道、儲(chǔ)罐接地系統(tǒng)布設(shè)光纖傳感型峰值記錄儀，保證安全與抗干擾。

標(biāo)準(zhǔn)參考：GB 50058《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》。

4. 建筑與智慧城市

需求：城市高層建筑、地鐵站等需要智能防雷。

方案：

在建筑物避雷引下線安裝無線雷電計(jì)數(shù)器，數(shù)據(jù)上傳至物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

在市政樞紐、交通樞紐配置峰值記錄儀，實(shí)現(xiàn)雷電數(shù)據(jù)庫建設(shè)。

價(jià)值：結(jié)合智能防雷系統(tǒng)，提供雷電預(yù)警與防護(hù)效果評(píng)估。

5. 新能源行業(yè)（風(fēng)電、光伏）

風(fēng)電場(chǎng)：在風(fēng)機(jī)塔筒內(nèi)部安裝計(jì)數(shù)器，塔基處安裝峰值記錄儀，用于分析雷電對(duì)葉片和控制系統(tǒng)的沖擊。

光伏電站：在匯流箱、逆變器SPD回路串聯(lián)計(jì)數(shù)器，主接地干線布設(shè)峰值記錄儀，便于評(píng)估SPD壽命與雷電防護(hù)設(shè)計(jì)是否合理。

標(biāo)準(zhǔn)參考：NB/T 32004《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》、IEC 61400-24《風(fēng)力發(fā)電機(jī)雷電防護(hù)》。

五、符合防雷國(guó)標(biāo)的設(shè)計(jì)與部署要求

根據(jù) GB 50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB/T 18802《低壓配電系統(tǒng)浪涌保護(hù)器》 和 IEC 62561-6《雷電防護(hù)部件》 等標(biāo)準(zhǔn)：

雷電計(jì)數(shù)器應(yīng)具備防水、防腐蝕、防紫外線外殼，防護(hù)等級(jí)≥ IP65。

峰值記錄儀應(yīng)保證測(cè)量范圍覆蓋直擊雷（10/350 μs）與感應(yīng)雷（8/20 μs）的典型波形。

設(shè)備安裝位置應(yīng)靠近接地干線，保證通過全部雷電流。

數(shù)據(jù)應(yīng)定期采集上傳，形成防雷數(shù)據(jù)庫，便于長(zhǎng)期趨勢(shì)分析。

在智能防雷系統(tǒng)中，應(yīng)支持 NB-IoT/4G/光纖通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與預(yù)警。