本發(fā)明涉及防雷技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種無源等離子驅(qū)雷器。
背景技術(shù):
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260多年來國際防雷界主要沿用的是富蘭克林發(fā)明的避雷針(接閃器),吸引雷云電場集中于其金屬針而增大針端電場強(qiáng)度,使雷云電場擊穿金屬針而將強(qiáng)大的雷電流經(jīng)其接地體泄放入地,帶來反擊、跨步電壓、接處電壓和對強(qiáng)弱電系統(tǒng)的電磁脈沖感應(yīng)過電壓損壞等負(fù)面危害。
同類接閃機(jī)理的提前放電式避雷針(ESE)則吸引更多的雷電側(cè)擊和繞擊,危害更大,即花更多的錢買更多的雷擊危害。
消散陣列(DAS)在雷云電場作用下產(chǎn)生等離子體,中和雷云電荷,由于自評避效應(yīng)使其產(chǎn)生的等離子體遠(yuǎn)不足以消雷,導(dǎo)致其消雷失敗機(jī)率較高,尤其是通流量不夠的半導(dǎo)體消雷器自身常被雷電擊毀。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的就是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種無源等離子驅(qū)雷器,它具有無需電源、兩級放電驅(qū)雷、負(fù)面影響小、驅(qū)雷可靠穩(wěn)定等優(yōu)點,解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種無源等離子驅(qū)雷器,包括金屬外罩,金屬外罩外壁上均勻設(shè)有若干放電針,金屬外罩開口端內(nèi)壁安裝有絕緣子,絕緣子底部設(shè)有電極,電極與金屬外罩內(nèi)壁之間間隔設(shè)置,電極通過接地線與大地連接。
所述金屬外罩為鋁金屬外罩,所述電極為高導(dǎo)或超導(dǎo)金屬電極。
所述放電針末端設(shè)有若干一級放電針。
所述金屬外罩外壁上均勻設(shè)有13根放電針。
所述接地線一端與電極連接,另一端與設(shè)在地表下的電流收集裝置連接。
所述金屬外罩內(nèi)部設(shè)有單個或多個等離子發(fā)生倉,金屬外罩外壁上均勻設(shè)有若干放電針。
所述等離子發(fā)生倉包括第一金屬外罩,第一金屬外罩開口端內(nèi)壁安裝有第一絕緣子,第一絕緣子底部設(shè)有第一電極,第一電極與第一金屬外罩內(nèi)壁之間間隔設(shè)置,第一電極通過接地線與大地連接。
所述第一金屬外罩與金屬外罩通過導(dǎo)線相連。
所述第一金屬外罩為鋁第一金屬外罩,所述第一電極為高導(dǎo)或超導(dǎo)第一金屬電極。
本發(fā)明采用上述方案,針對現(xiàn)有防雷設(shè)備在實際使用時存在的技術(shù)問題,設(shè)計了一種無源等離子驅(qū)雷器,通過設(shè)計金屬外罩、放電針、一級放電針和電極,實現(xiàn)在雷云電場的作用下,一級放電針與雷云產(chǎn)生無源一級放電,金屬外罩與電極之間產(chǎn)生無源二級放電,通過兩級放電產(chǎn)生大量等離子體,正離子漂向雷云,中和雷云中的負(fù)電荷,從而起到削弱雷云,保護(hù)建筑物。
附圖說明:
圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明另一實施例結(jié)構(gòu)示意圖;
其中,1、金屬外罩,2、放電針,3、一級放電針,4、絕緣子,5、電極,6、接地線,7、電流收集裝置,8、等離子發(fā)生倉,801、第一金屬外罩,802、第一絕緣子,803、第一電極。
具體實施方式:
下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
實施例1
如圖1所示,一種無源等離子驅(qū)雷器,包括金屬外罩1,金屬外罩1外壁上均勻設(shè)有若干放電針2,放電針2末端設(shè)有若干一級放電針3,金屬外罩1開口端內(nèi)壁安裝有絕緣子4,絕緣子4底部設(shè)有電極5,電極5與金屬外罩1內(nèi)壁之間間隔設(shè)置,電極5通過接地線6與大地連接,通過設(shè)計金屬外罩1、放電針2、一級放電針3和電極5,實現(xiàn)在雷云電場的作用下,一級放電針3與雷云產(chǎn)生無源一級放電,金屬外罩1與電極5之間產(chǎn)生無源二級放電,通過兩級放電產(chǎn)生大量等離子體,正離子漂向雷云,中和雷云中的負(fù)電荷,從而起到削弱雷云,保護(hù)建筑物。
金屬外罩1為鋁金屬外罩,電極5為高導(dǎo)或超導(dǎo)金屬電極,導(dǎo)電性能更好。
放電針2末端設(shè)有若干一級放電針3。
接地線6一端與電極5連接,另一端與設(shè)在地表下的電流收集裝置7連接。
實施例2
如圖2所示,金屬外罩1內(nèi)部設(shè)有單個或多個等離子發(fā)生倉8,金屬外罩1外壁上均勻設(shè)有若干放電針2。
放電針2末端設(shè)有若干一級放電針3。
等離子發(fā)生倉8包括第一金屬外罩801,第一金屬外罩801開口端內(nèi)壁安裝有第一絕緣子802,第一絕緣子802底部設(shè)有第一電極803,第一電極803與第一金屬外罩801內(nèi)壁之間間隔設(shè)置,第一電極803通過接地線6與大地連接,增大等離子產(chǎn)生量。
第一金屬外罩801與金屬外罩1通過導(dǎo)線相連
實施例1為例,說明本發(fā)明的工作過程:
當(dāng)本申請的無源等離子驅(qū)雷器附近有雷云時,通常雷云帶負(fù)電荷,根據(jù)庫倫定律,大地上聚集大量的正電荷,正電荷通過接地線聚集到電極5上,隨著雷云中的負(fù)電荷不斷聚集,在電極5上的正電荷與雷云負(fù)電荷相吸的作用下,雷云中的負(fù)電荷成漏斗狀向下移動,當(dāng)負(fù)電荷與一級放電針3之間的間距和電壓差達(dá)到一定數(shù)值時就會擊穿外界空氣,從而形成一級放電,電離空氣產(chǎn)生等離子體,一級放電針3與雷云中的電荷導(dǎo)通后,大量的負(fù)電荷聚集在金屬外罩1上,金屬外罩1上的負(fù)電荷與電極5上的正電荷再次形成電壓差,隨著負(fù)電荷和正電荷的不斷聚集,電壓差不斷增大,當(dāng)電壓差到達(dá)一定數(shù)值后,擊穿電極5與金屬外罩1之間的空氣,電離產(chǎn)生高密度的等離子體,即在雷云電場激勵下通常產(chǎn)生大于30mC/s消散等離子體(即大于30mA消散電流),有效中和引聚正負(fù)電荷,在5分鐘內(nèi)可中和10C以上的雷云與大地之間的電荷,正離子向空氣中擴(kuò)散與雷云中的負(fù)電荷中和,離子通常漂浮距離在800m以上,削弱雷云,負(fù)電荷經(jīng)接地線6導(dǎo)入電離收集裝置7中,從而實現(xiàn)無源兩級驅(qū)雷,有效削弱雷云,保護(hù)建筑物。
上述具體實施方式不能作為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,對本發(fā)明實施方式所做出的任何替代改進(jìn)或變換均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
本發(fā)明未詳述之處,均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。