專利名稱：加強(qiáng)型直擊雷防護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及涉及雷電防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及進(jìn)一步減少直擊雷的加強(qiáng)型 直擊雷防護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
隨雷電的形成，目前多數(shù)人認(rèn)可的解釋是當(dāng)大氣運(yùn)動(dòng)雷云形成時(shí)，往往是正電荷 在上邊，而負(fù)電荷在下邊，距地面約1 4Km。在地面與云之間形成強(qiáng)電場(chǎng)，其電位差可達(dá)1 億伏。當(dāng)上述電位差超過(guò)空氣電離阻抗所能承受時(shí)，就發(fā)生雷電，一般在初期是一個(gè)雷 電先導(dǎo)向地面運(yùn)動(dòng)，載有很高的電荷量，對(duì)地面形成強(qiáng)電場(chǎng)，使其對(duì)地面感應(yīng)一定量的符號(hào) 相反的電荷離開(kāi)地面(上行先導(dǎo))與下降的雷電的下行先導(dǎo)相遇，形成一個(gè)通道使雷電先 導(dǎo)上的電荷向地面散射，于是就產(chǎn)生回?fù)舨⑸蔁崮芎凸饽堋８惶m克林傳統(tǒng)避雷針已有200多年的應(yīng)用，它是一種引雷入地的裝置，避雷針的 普及應(yīng)用，大大的減少了雷電對(duì)人、畜、物的傷害和破壞。以避雷針作為接閃器的防雷電原理是避雷針通過(guò)接地導(dǎo)線，接入地下。當(dāng)上空出 現(xiàn)帶電云層時(shí)，避雷針利用自身的高度，使電場(chǎng)強(qiáng)度增加到極限值的雷電云電場(chǎng)發(fā)生畸變， 開(kāi)始電離并下行先導(dǎo)放電；避雷針在強(qiáng)電場(chǎng)作用下產(chǎn)生尖端放電，形成向上先導(dǎo)放電；兩 者會(huì)合形成雷電通路，隨之瀉入大地，達(dá)到避雷效果。實(shí)際上，避雷針是引雷針，可將周圍的 雷電引來(lái)并提前放電，將雷電電流通過(guò)自身的接地導(dǎo)體傳向地下，避免保護(hù)對(duì)象直接遭雷 擊。在此基礎(chǔ)上，九十年代初期國(guó)內(nèi)外又推出了提前放電避雷針(圖1)，它是利用雷云對(duì)地 電場(chǎng)，在提前放電避雷針的裝置中感應(yīng)電壓，在設(shè)定條件下產(chǎn)生高頻高壓震蕩，使提前產(chǎn)生 上行先導(dǎo)放電。提前放電避雷針和普通避雷針一樣，也是引雷入地的概念。防直擊雷電的避雷裝置一般由三部分組成，即接閃器、引下線和接地體；接閃器又 分為接閃避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)。高壓輸電線路中通常已經(jīng)在高壓線的上方已經(jīng) 采用了避雷線。它是通過(guò)防護(hù)對(duì)象(高壓線)的制高點(diǎn)向另外制高點(diǎn)接引金屬線，它的防 護(hù)作用等同于在避雷線上每一點(diǎn)都是一根等高的避雷針。由于它的接閃面積大，接閃設(shè)備 附近空間電場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)比較強(qiáng)，更容易吸引雷電先導(dǎo)，使附近尤其比它低的物體受雷擊的 幾率大大減少。富蘭克林傳統(tǒng)避雷針200多年的應(yīng)用表現(xiàn)出它的局限性它不能解決雷電入地過(guò) 程中產(chǎn)生的感應(yīng)雷擊。已有用電暈層中和雷電的消雷器裝置。由于在實(shí)踐中又頻頻遭受雷擊損壞，從而 被用戶否定。2006國(guó)內(nèi)實(shí)用新型專利(專利號(hào)ZL200620115493. 4專利名稱“防閃電回閃保 護(hù)裝置”，其功能為防閃電回閃，能夠達(dá)到防止被保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生直接雷擊。該CPD回閃保護(hù) 裝置電流通流能力65KA。它存在的不足是“移動(dòng)到雷電先導(dǎo)下降放電區(qū)的電荷量不足以封 鎖朝著被防護(hù)區(qū)域前進(jìn)的雷電先導(dǎo)時(shí)”，存在著閃電回閃保護(hù)裝置被雷擊的可能性。該CPD回閃保護(hù)裝置電流通流能力65KA。因此，此功能待研究解決。。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種具有很強(qiáng)的中和雷電下行先導(dǎo)的能力以及很強(qiáng)的 接閃能力的加強(qiáng)型直擊雷防護(hù)裝置。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種加強(qiáng)型直擊雷防護(hù)裝置， 在金屬電極下方安裝有2個(gè)或2個(gè)以上的高壓大電流開(kāi)關(guān)，所述高壓大電流開(kāi)關(guān)經(jīng)接地支 桿和接地支撐桿安裝在大地上。所述金屬電極下方安裝有3個(gè)相同的高壓大電流開(kāi)關(guān)，所述3個(gè)高壓大電流開(kāi)關(guān) 并聯(lián)連接。所述金屬電極的上端呈流線型的圓弧形或球形，下端封口。所述高壓大電流開(kāi)關(guān)下方安裝有靜電屏蔽環(huán)。所述金屬電極下方的3個(gè)并聯(lián)連接的高壓大電流開(kāi)關(guān)最大放電電流為200KA。所述高壓大電流開(kāi)關(guān)內(nèi)腔灌封有環(huán)氧樹(shù)脂。所述高壓大電流開(kāi)關(guān)經(jīng)連接螺桿安裝在上連接板和下連接板之間，上連接板安裝 在高壓大電流開(kāi)關(guān)組件連接柱上，高壓大電流開(kāi)關(guān)組件連接柱上方安裝有金屬電極，下連 接板安裝在屏蔽環(huán)與高壓大電流開(kāi)關(guān)組件的連接柱上，屏蔽環(huán)與高壓大電流開(kāi)關(guān)組件的連 接柱下方安裝有接地支桿，接地支桿上安裝有靜電屏蔽環(huán)，接地支桿經(jīng)接地支撐桿安裝在 大地上。本實(shí)用新型在帶電雷云的強(qiáng)電場(chǎng)作用下金屬電極積累電荷，金屬電極積累的電荷 使其對(duì)地的電位差達(dá)到高壓大電流開(kāi)關(guān)的設(shè)定電壓值時(shí)，高壓大電流開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，通過(guò)接地 導(dǎo)線(接地支撐桿、接地桿、高壓大電流開(kāi)關(guān)形成接地導(dǎo)線)從地面向金屬大氣電極裝載電 荷，補(bǔ)充金屬大氣電極上的電荷，保證了上行先導(dǎo)放電對(duì)下行先導(dǎo)的瞬間(納秒級(jí))中和能 力。上下行先導(dǎo)中和的瞬間，金屬電極對(duì)地電壓低于高壓大電流開(kāi)關(guān)的設(shè)定電壓值時(shí)，高壓 大電流開(kāi)關(guān)自動(dòng)關(guān)斷，經(jīng)過(guò)以上過(guò)程后，金屬電極又回到開(kāi)始時(shí)的狀態(tài)，開(kāi)始對(duì)雷電下行先 導(dǎo)的下一次中和。在這一循環(huán)過(guò)程中本實(shí)用新型自動(dòng)的有效地抑制了雷擊的演變。本實(shí)用 新型的放電、中和雷電下行先導(dǎo)的過(guò)程是在高壓大電流開(kāi)關(guān)自動(dòng)控制下進(jìn)行的，故也可作 為可控放電避雷針。本實(shí)用新型的有益效果是1)它既有很強(qiáng)的中和雷電下行先導(dǎo)的能力，大電流開(kāi)關(guān)又可以有很強(qiáng)的接閃能 力；2)本實(shí)用新型使直擊雷的大幅度的減少，也相應(yīng)的減少了感應(yīng)雷的次數(shù)，大大提 高了雷電的中和能力，增長(zhǎng)了本實(shí)用新型的使用的壽命和增加了本實(shí)用新型的可靠性；3)、靜電屏蔽環(huán)是在當(dāng)有意料之外的強(qiáng)雷電波沖擊時(shí)，高電壓會(huì)立即導(dǎo)致金屬電 極與靜電屏蔽環(huán)之間直接發(fā)生閃絡(luò)，分流流過(guò)高壓大電流開(kāi)關(guān)的電流使高壓大電流開(kāi)關(guān)不 會(huì)損壞，保證加強(qiáng)型直擊雷防護(hù)裝置萬(wàn)無(wú)一失的正常工作。

本實(shí)用新型將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中[0024]圖1是傳統(tǒng)直擊雷防護(hù)避雷針結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖；圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型中金屬電極、高壓大電流開(kāi)關(guān)、屏蔽環(huán)、接地支桿之間的連接關(guān) 系圖；圖4是圖3的A-A剖視圖；圖5是圖3的B-B剖視圖；圖6是圖3的C-C剖視圖；圖7是本實(shí)用新型的工作原理圖。
具體實(shí)施方式
本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書(shū)(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只 是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。如圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，在金屬電極1下方可以安裝2個(gè)或2個(gè)以上的 高壓大電流開(kāi)關(guān)2，本實(shí)用新型是在金屬電極1下方安裝3個(gè)完全相同的高壓大電流開(kāi)關(guān) a、b、c，所述3個(gè)高壓大電流開(kāi)關(guān)a、b、c并聯(lián)連接作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。本實(shí)用 新型也可以在金屬電極1下方安裝3個(gè)不同技術(shù)指標(biāo)的高壓大電流開(kāi)關(guān)作為其它實(shí)施例， 本實(shí)用新型也可以在金屬電極1下方安裝2個(gè)或者4個(gè)或者更多的高壓大電流開(kāi)關(guān)作為其 它實(shí)施例。本實(shí)用新型中的高壓大電流開(kāi)關(guān)2下方安裝有靜電屏蔽環(huán)3。本實(shí)用新型中的 高壓大電流開(kāi)關(guān)2外殼為尼龍外殼12，外殼內(nèi)有高壓大電流開(kāi)關(guān)芯13，在外殼與芯之間的 內(nèi)腔內(nèi)灌封有環(huán)氧樹(shù)脂11。本實(shí)用新型中的高壓大電流開(kāi)關(guān)2經(jīng)連接螺桿6安裝在上連接 板7和下連接板8之間，如果是兩只或三只高壓大電流開(kāi)關(guān)，就分別通過(guò)連接螺桿6安裝在 上連接板7和下連接板8之間，上連接板7安裝在高壓大電流開(kāi)關(guān)組件連接柱9上，高壓大 電流開(kāi)關(guān)組件連接柱9上方安裝有金屬電極1，下連接板8安裝在屏蔽環(huán)與高壓大電流開(kāi)關(guān) 組件的連接柱10上，屏蔽環(huán)與高壓大電流開(kāi)關(guān)組件的連接柱10下方安裝有接地支桿4，接 地支桿4上安裝有靜電屏蔽環(huán)3，接地支桿4經(jīng)接地支撐桿5安裝在大地上。靜電屏蔽環(huán)是 在當(dāng)有意料之外的強(qiáng)雷電波沖擊時(shí)，高電壓會(huì)立即導(dǎo)致金屬電極與靜電屏蔽環(huán)之間直接發(fā) 生閃絡(luò)，分流流過(guò)高壓大電流開(kāi)關(guān)2的電流使高壓大電流開(kāi)關(guān)不會(huì)損壞，保證加強(qiáng)型直擊 雷防護(hù)裝置萬(wàn)無(wú)一失的正常工作，金屬電極1的上端呈流線型的圓弧形或球形，下端封口， 即金屬電極1下端的內(nèi)腔為一個(gè)封閉空腔，加大在雷電場(chǎng)感應(yīng)下電荷存儲(chǔ)量，有利于中和 雷電的下行先導(dǎo)放電。3個(gè)技術(shù)指標(biāo)完全相同并聯(lián)在一起的高壓大電流開(kāi)關(guān)a、b、c最大放 電電流為200KA。在高壓大電流開(kāi)關(guān)2內(nèi)腔灌封有環(huán)氧樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂使高壓大電流開(kāi)關(guān)內(nèi) 的元器件永不氧化，而且還可以起到加強(qiáng)強(qiáng)度的作用。本實(shí)用新型中的金屬電極1、靜電屏 蔽環(huán)3和接地支桿4，全部可由不銹鋼材料制造，接地支撐桿5可由普通鋼鐵材料表面熱鍍 鋅制成。本實(shí)用新型中的金屬電極1下方安裝三個(gè)高壓大電流開(kāi)關(guān)a、b、c，三個(gè)高壓大電 流開(kāi)關(guān)a、b、c并聯(lián)形成，其雷電通流能力加強(qiáng)了三倍，當(dāng)上行先導(dǎo)放電對(duì)下行先導(dǎo)的瞬間中和萬(wàn)一未能阻止閃電形成時(shí)，高壓大電流開(kāi)關(guān)的接閃雷電導(dǎo)通能力可達(dá)200kA，遠(yuǎn)高于已 有的ZL200620115493.4( “防閃電回閃保護(hù)裝置”)實(shí)用新型專利的通流能力。本實(shí)用新型 中的高壓大電流開(kāi)關(guān)可以直接在市場(chǎng)上購(gòu)買，只在內(nèi)腔灌封環(huán)氧樹(shù)脂。如圖7所示，在帶電雷云的強(qiáng)電場(chǎng)作用下金屬電極1積累電荷，金屬電極1積累 的電荷使其對(duì)地的電位差達(dá)到高壓大電流開(kāi)關(guān)2的設(shè)定電壓值6-8kV時(shí)，高壓大電流開(kāi)關(guān) 導(dǎo)通(無(wú)論高壓大電流開(kāi)關(guān)數(shù)量多少，只要技術(shù)指標(biāo)一樣，達(dá)到設(shè)定電壓值時(shí)，都會(huì)同時(shí)自 動(dòng)導(dǎo)通，低于設(shè)定電壓值，都會(huì)同時(shí)自動(dòng)關(guān)斷)，通過(guò)接地導(dǎo)線(此時(shí)接地支撐桿5、接地支 桿4、屏蔽環(huán)3、高壓大電流開(kāi)關(guān)2形成接地導(dǎo)線)接地從地面向金屬電極裝載電荷，補(bǔ)充金 屬電極上的電荷，使之處于飽和狀態(tài)，裝載的電荷保證了上行先導(dǎo)放電對(duì)下行先導(dǎo)的瞬間 (納秒級(jí))中和能力。當(dāng)帶電雷云的下行先導(dǎo)進(jìn)一步向下運(yùn)動(dòng)，對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成更強(qiáng)的電 場(chǎng)導(dǎo)致金屬電極1出現(xiàn)反放電(上行先導(dǎo))時(shí)，上下行先導(dǎo)中和的瞬間，金屬電極對(duì)地電壓 低于設(shè)定電壓值時(shí)高壓大電流開(kāi)關(guān)自動(dòng)關(guān)斷，經(jīng)過(guò)以上過(guò)程后，金屬電極1又回到開(kāi)始時(shí) 的狀態(tài)，開(kāi)始對(duì)雷電下行先導(dǎo)的下一次中和。在這一循環(huán)過(guò)程中本實(shí)用新型自動(dòng)的有效地 抑制了雷擊的演變，本實(shí)用新型的放電、中和雷電下行先導(dǎo)的過(guò)程是在高壓大電流開(kāi)關(guān)的 自動(dòng)控制下進(jìn)行的。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種加強(qiáng)型直擊雷防護(hù)裝置，其特征在于在金屬電極(1)下方安裝有2個(gè)或2個(gè)以上的高壓大電流開(kāi)關(guān)(2)，所述高壓大電流開(kāi)關(guān)(2)經(jīng)接地支桿(4)和接地支撐桿(5)安裝在大地上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)型直擊雷防護(hù)裝置，其特征在于所述金屬電極(1)下 方安裝有3個(gè)相同的高壓大電流開(kāi)關(guān)，所述3個(gè)高壓大電流開(kāi)關(guān)并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加強(qiáng)型直擊雷防護(hù)裝置，其特征在于所述金屬電極(1) 的上端呈流線型的圓弧形或球形，下端封口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加強(qiáng)型直擊雷防護(hù)裝置，其特征在于所述高壓大電流 開(kāi)關(guān)(2)下方安裝有靜電屏蔽環(huán)(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加強(qiáng)型直擊雷防護(hù)裝置，其特征在于所述金屬電極(1)下 方的3個(gè)并聯(lián)連接的高壓大電流開(kāi)關(guān)最大放電電流為200KA。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5所述的加強(qiáng)型直擊雷防護(hù)裝置，其特征在于所述高壓大 電流開(kāi)關(guān)(2)內(nèi)腔灌封有環(huán)氧樹(shù)脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加強(qiáng)型直擊雷防護(hù)裝置，其特征在于所述高壓大電流開(kāi)關(guān) (2)內(nèi)腔灌封有環(huán)氧樹(shù)脂(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5或7所述的加強(qiáng)型直擊雷防護(hù)裝置，其特征在于所述高 壓大電流開(kāi)關(guān)(2)經(jīng)連接螺桿(6)安裝在上連接板(7)和下連接板(8)之間，上連接板(7) 安裝在高壓大電流開(kāi)關(guān)組件連接柱(9)上，高壓大電流開(kāi)關(guān)組件連接柱(9)上方安裝有金 屬電極(1)，下連接板⑶安裝在屏蔽環(huán)與高壓大電流開(kāi)關(guān)組件的連接柱(10)上，屏蔽環(huán)與 高壓大電流開(kāi)關(guān)組件的連接柱(10)下方安裝有接地支桿(4)，接地支桿(4)上安裝有靜電 屏蔽環(huán)(3)，接地支桿(4)經(jīng)接地支撐桿(5)安裝在大地上。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加強(qiáng)型直擊雷防護(hù)裝置，其特征在于所述高壓大電流開(kāi)關(guān) (2)經(jīng)連接螺桿(6)安裝在上連接板(7)和下連接板(8)之間，上連接板(7)安裝在高壓大 電流開(kāi)關(guān)組件連接柱(9)上，高壓大電流開(kāi)關(guān)組件連接柱(9)上方安裝有金屬電極(1)，下 連接板(8)安裝在屏蔽環(huán)與高壓大電流開(kāi)關(guān)組件的連接柱(10)上，屏蔽環(huán)與高壓大電流開(kāi) 關(guān)組件的連接柱(10)下方安裝有接地支桿(4)，接地支桿(4)上安裝有靜電屏蔽環(huán)(3)，接 地支桿(4)經(jīng)接地支撐桿(5)安裝在大地上。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加強(qiáng)型直擊雷防護(hù)裝置，其特征在于所述高壓大電流開(kāi)關(guān) (2)經(jīng)連接螺桿(6)安裝在上連接板(7)和下連接板(8)之間，上連接板(7)安裝在高壓大 電流開(kāi)關(guān)組件連接柱(9)上，高壓大電流開(kāi)關(guān)組件連接柱(9)上方安裝有金屬電極(1)，下 連接板(8)安裝在屏蔽環(huán)與高壓大電流開(kāi)關(guān)組件的連接柱(10)上，屏蔽環(huán)與高壓大電流開(kāi) 關(guān)組件的連接柱(10)下方安裝有接地支桿(4)，接地支桿(4)上安裝有靜電屏蔽環(huán)(3)，接 地支桿(4)經(jīng)接地支撐桿(5)安裝在大地上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種加強(qiáng)型直擊雷防護(hù)裝置，在金屬電極(1)下方安裝有2個(gè)或2個(gè)以上的高壓大電流開(kāi)關(guān)(2)。本實(shí)用新型既有很強(qiáng)的中和雷電下行先導(dǎo)的能力，大電流開(kāi)關(guān)又可以有很強(qiáng)的接閃能力；本實(shí)用新型使直擊雷的大幅度的減少，也相應(yīng)的減少了感應(yīng)雷的次數(shù)，大大提高了雷電的中和能力，增長(zhǎng)了本實(shí)用新型的使用的壽命和增加了本實(shí)用新型的可靠性；靜電屏蔽環(huán)是在當(dāng)有意料之外的強(qiáng)雷電波沖擊時(shí)，高電壓會(huì)立即導(dǎo)致金屬電極與靜電屏蔽環(huán)之間直接發(fā)生閃絡(luò)，分流流過(guò)高壓大電流開(kāi)關(guān)的電流使高壓大電流開(kāi)關(guān)不會(huì)損壞，保證加強(qiáng)型直擊雷防護(hù)裝置萬(wàn)無(wú)一失的正常工作。
文檔編號(hào)H01T19/00GK201608424SQ20092008170
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月11日
發(fā)明者羅先俊, 羅皓 申請(qǐng)人:成都東方瀚易科技發(fā)展有限公司