【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种大型露天矿用电铲雷击防护装置及其方法。
技术介绍
1、露天矿用电铲通过高架线与电缆进行供电，高架线采用钢芯铝绞线埋杆架线，电铲附近采用电缆接入。钢芯铝绞线末端电杆处埋有接地电极，在雷击线路以及感应过电压情况下可以有效的起到雷击保护，避免过电压造成电铲电气设备的损害。
2、电铲内部设置了等电位点，控制电源集中汇聚于电铲平台公共点，有益于减少信号干扰。电铲本体为钢铁制造，通过履带与地面接触，由于作业地形条件以及客观环境，电铲本体与地面接地电阻较大，一般远大于10欧姆。目前设计对于直接雷，即电铲本体受到雷击缺少防护，一旦发生直击雷导致电流无法畅通引入大地，残留电位瞬间能够将等电位点相连接设备损坏，导致设备损坏严重。
3、在雷暴活动频繁地区，比如高原地区，特别是高海拔采矿台阶，设备雷击风险很大。露天矿山地势辽阔无法采取空间整体防雷，目前并未有电铲直击雷防护应用。
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种大型露天矿用电铲雷击防护装置及其方法，以在雷暴气象条件下，通过避雷组件(避雷针)将雷电流引入接地系统，避免雷点直接击到露天矿用电铲，造成露天矿用电铲的电控系统毁灭性损失，有效的保护设备，适用于青藏高原等雷雨气候多的地区。
2、为实现上述的技术目的，本专利技术将采取如下的技术方案：
3、一种大型露天矿用电铲雷击防护装置，通过拦截露天矿用电铲的雷电闪击而实现雷击防护，包括双针防雷接闪器；所述双针防雷接闪器包括车体避雷针、天轮避雷
4、所述的车体避雷针，用于实现露天矿用电铲的车体避雷区域的雷电闪击防护，安装在露天矿用电铲的a型架的顶部；
5、所述的天轮避雷针，用于实现露天矿用电铲的天轮避雷区域的雷电闪击防护，安装在露天矿用电铲的天轮的顶部；
6、所述的第一引下线，上端与车体避雷针连接，下端则沿着a型架敷设并能够延伸至电铲右侧平台底部；
7、所述的第二引下线，上端与天轮避雷针连接，下端则沿着露天矿用电铲的工作机构大臂延伸至电铲右侧平台底部；
8、所述接地系统布置在露天矿用电铲作业区域；接地系统具有能够分别与第一、第二引下线对应电性接通的电铲防爆接头，且接地系统的电阻小于10欧姆。
9、优选地，所述车体避雷针的离地高度h1满足：
10、
11、车体避雷针本体的高度h10满足：
12、
13、式中：h1x表示露天矿用电铲的车体距离地面高度；a2表示车体避雷针安装位置水平方向距离车体前边缘距离；b表示车体垂直方向长度。
14、优选地，所述车体避雷针通过电动升降机构安装在a型架的顶部。
15、优选地，所述接地系统包括电铲作业平台以及埋设在电铲作业平台中的接地电极；电铲作业平台设置在露天矿用电铲作业区域，接地电极的电阻小于10欧姆。
16、优选地，所述接地电极的电阻通过在接地电极上铺埋降阻剂而降低。
17、优选地，所述车体避雷针和/或天轮避雷针与接地系统之间布置有防爆连接器。
18、优选地，所述露天矿用电铲的内部设置有线路感应防雷装置。
19、优选地，第一、第二引下线均采用超绝缘材质制成。
20、本专利技术的另一个技术目的是提供一种大型露天矿用电铲雷击防护方法，基于上述的大型露天矿用电铲雷击防护装置而实现，包括如下步骤：
21、步骤一、搭建雷击防护装置：
22、雷击防护装置通过下述步骤完成搭建：
23、步骤1.1、划分避雷区域：
24、将露天矿用电铲在整体上分成两片雷击防护区域，其中一片雷击防护区域为以a型架的顶部为中心的车体避雷区域，另一片雷击防护区域则为以天轮顶部为中心的工作机构避雷区域；
25、步骤1.2、装配避雷针：
26、避雷针有两种，一种为车体避雷针，另一种则为天轮避雷针；
27、在a型架的顶部安装车体避雷针，车体避雷针自身的高度能够确保车体避雷针的防雷半径覆盖车体避雷区域；
28、在天轮的顶部安装天轮避雷针，天轮避雷针的防雷半径能够覆盖工作机构避雷区域；
29、步骤1.3、敷设引下线：
30、引下线包括第一、第二引下线；
31、将第一引下线的上端与车体避雷针连接，下端则沿着a型架敷设并能够延伸至电铲右侧平台底部；
32、将第二引下线的上端与天轮避雷针连接，下端则沿着露天矿用电铲的工作机构大臂延伸至电铲右侧平台底部；
33、步骤1.4、布置接地系统：
34、在露天矿用电铲作业区域附近设置电铲作业平台，并在电铲作业平台内埋设接地电极，并铺埋降阻剂，以使接地电极的电阻小于10欧姆，同时外接电铲防爆接头；
35、步骤二、雷击防护：
36、在雷暴气象条件下，停止露天矿用电铲作业，并将第一、第二引下线分别与电铲防爆接头对接，以将雷电流引入接地电极，避免雷点直接击到露天矿用电铲。
37、优选地，步骤二中，第一、第二引下线均采用防爆连接器与电铲防爆接头电性连接。
38、基于上述的技术目的，相对于现有技术，本专利技术具有如下的优势：
39、1、本专利技术结合露天矿用电铲的外形尺寸，设计出双针防雷接闪器，以能够对雷暴气象条件下的露天矿用电铲进行全方位的雷击防护。具体地，双针防雷接闪器包括两根避雷针，其中一根为车体避雷针，安装在a型架的顶部，其防雷半径能够覆盖车体避雷区域，另一根则为天轮避雷针，安装在天轮的顶部，其防雷半径能够覆盖工作机构避雷区域，因此，通过两根避雷针的配合，即可对露天矿用电铲进行全方位的雷击防护。
40、2、本专利技术敷设超绝缘引下线，电铲作业平台埋设接地电极，通过防爆连接器，将接闪器(避雷针)与接地极连接，实现有效防雷。具体地，本专利技术在露天矿用电铲的作业区域附近设置电铲作业平台以埋设接地电极，并确保接地电极的电阻小于10欧姆，从而在露天矿用电铲受到雷击时，残余电压能够通过车体避雷针、天轮避雷针、第一引下线、第二引下线以及接地系统构成的防雷体系泄入大地，从而对露天矿用电铲进行雷击防护。
41、3、本专利技术在露天矿用电铲的内部安装有线路感应防雷装置，此装置与电铲本体金属想连接，接地极引下线与电铲合体连接，当雷击电铲附近感应过电压通过压敏电阻、氧化性避雷器传导至电铲本体时，提供电流快速泄放通道，有效保护设备电气系统。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种大型露天矿用电铲雷击防护装置，通过拦截露天矿用电铲的雷电闪击而实现雷击防护，其特征在于，包括双针防雷接闪器；所述双针防雷接闪器包括车体避雷针、天轮避雷针、第一引下线、第二引下线以及接地系统；其中：
2.根据权利要求1所述的大型露天矿用电铲雷击防护装置，其特征在于，所述车体避雷针的离地高度h1满足：
3.根据权利要求2所述的大型露天矿用电铲雷击防护装置，其特征在于，所述车体避雷针通过电动升降机构安装在A型架的顶部。
4.根据权利要求2所述的大型露天矿用电铲雷击防护装置，其特征在于，所述接地系统包括电铲作业平台以及埋设在电铲作业平台中的接地电极；电铲作业平台设置在露天矿用电铲作业区域，接地电极的电阻小于10欧姆。
5.根据权利要求4所述的大型露天矿用电铲雷击防护装置，其特征在于，所述接地电极的电阻通过在接地电极上铺埋降阻剂而降低。
6.根据权利要求1所述的大型露天矿用电铲雷击防护装置，其特征在于，所述车体避雷针和/或天轮避雷针与接地系统之间布置有防爆连接器。
7.根据权利要求1所述的大型露天矿用电铲雷击防
8.根据权利要求1所述的大型露天矿用电铲雷击防护装置，其特征在于，第一、第二引下线均采用超绝缘材质制成。
9.一种大型露天矿用电铲雷击防护方法，基于权利要求1所述的大型露天矿用电铲雷击防护装置而实现，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的大型露天矿用电铲雷击防护方法，其特征在于，步骤二中，第一、第二引下线均采用防爆连接器与电铲防爆接头电性连接。
...【技术特征摘要】
1.一种大型露天矿用电铲雷击防护装置，通过拦截露天矿用电铲的雷电闪击而实现雷击防护，其特征在于，包括双针防雷接闪器；所述双针防雷接闪器包括车体避雷针、天轮避雷针、第一引下线、第二引下线以及接地系统；其中：
2.根据权利要求1所述的大型露天矿用电铲雷击防护装置，其特征在于，所述车体避雷针的离地高度h1满足：
3.根据权利要求2所述的大型露天矿用电铲雷击防护装置，其特征在于，所述车体避雷针通过电动升降机构安装在a型架的顶部。
4.根据权利要求2所述的大型露天矿用电铲雷击防护装置，其特征在于，所述接地系统包括电铲作业平台以及埋设在电铲作业平台中的接地电极；电铲作业平台设置在露天矿用电铲作业区域，接地电极的电阻小于10欧姆。
5.根据权利要求4所述的大型露天矿用电铲雷击防护装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳海峰，程鹏，张柏荣，宋永泉，
申请(专利权)人：山西太重智能采矿装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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