專(zhuān)利名稱(chēng)：優(yōu)化避雷針的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種避雷針。
自1749年富蘭克林發(fā)明避雷針后，經(jīng)過(guò)了兩個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，避雷針得到了廣泛的應(yīng)用，并確實(shí)起到了一定的避雷作用。但大量的實(shí)踐和進(jìn)一步的研究證明，避雷針不僅有較大的局限性，而且有驚人的副作用，那就是避雷針在引導(dǎo)雷電流入地過(guò)程中產(chǎn)生的二次雷擊效應(yīng)，此效應(yīng)(即感應(yīng)雷)致使處于感應(yīng)的磁場(chǎng)中的電子設(shè)備遭到雷電損壞。
近年來(lái)，已有很多國(guó)家和地區(qū)采用避雷線、避雷帶、法拉第網(wǎng)、法拉第籠、動(dòng)力球針、放射性針、高脈沖針、多短針消散陣列等等來(lái)取代避雷針，它們的保護(hù)原理與避雷針一樣，都是利用高聳接地金屬的“引雷”效應(yīng)避雷。但是，它們都未能擺脫導(dǎo)體引雷的弱點(diǎn)，因而終究不能克服和避雷針一樣的問(wèn)題。
國(guó)外從五十年代開(kāi)始，國(guó)內(nèi)自七十年代以來(lái)，各種消雷器開(kāi)始問(wèn)世。消雷器和避雷針都應(yīng)同時(shí)具有“消雷”和“引雷”兩方面的作用，只是在不同條件下矛盾雙方哪方面的作用較為突出而已。多年來(lái)的實(shí)踐表明，各種消雷器仍然會(huì)遭受直擊雷擊。因此，在對(duì)電子設(shè)備和易燃易爆物的防雷工程中，應(yīng)當(dāng)立足于研究當(dāng)消雷器遭受直擊雷擊時(shí)盡可能減少感應(yīng)雷擊的有效方法。
基于上述原因，本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種性能優(yōu)良的避雷針，既有避雷針的避雷作用，又有避雷針的疏導(dǎo)作用，使避雷針本身能夠?qū)纂娏髌鸬綇?qiáng)大的衰減和緩變作用，最大限度地減小針體引下線四周的感應(yīng)雷擊效應(yīng)和雷電流入地時(shí)地電位反擊效應(yīng)，從而使其既能起防雷避雷作用，又能克服傳統(tǒng)避雷針的各種局限性和弊端。
本發(fā)明以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)達(dá)到了上述設(shè)計(jì)目的，它由基座、軸、阻抗鏈、上支座、接閃器、防閃罩、安裝板、避雷單元、輻射振子和下支座構(gòu)成，阻抗鏈至少有三節(jié)，每節(jié)由非金屬外殼、襯套、阻抗體構(gòu)成，阻抗體又由管，上、下端蓋和阻抗液構(gòu)成，阻抗液裝于管內(nèi)，管的上下端蓋有連接件，使阻抗液與外界電導(dǎo)通，防閃罩為非金屬的錐臺(tái)形空心罩，安裝在阻抗鏈之間，上部由法蘭盤(pán)和螺栓將罩與阻抗鏈外殼緊固，下部與安裝板緊固在一起，各阻抗鏈以此結(jié)構(gòu)彼此相連，避雷針最上面一個(gè)防閃罩頂部安裝上支座，接閃器垂直安裝在上支座中，避雷單元位于最下面一個(gè)防閃罩中，其內(nèi)安裝了削波器和電子避雷器，該防閃罩下部的安裝板下面有下支座緊固在軸上，輻射振子安裝在下支座的螺紋孔中，整個(gè)避雷針的安裝應(yīng)保持接閃器通過(guò)連接件和各阻抗鏈中的阻抗體、避雷器、軸和基座電導(dǎo)通。
優(yōu)化避雷針是在接閃器和大地之間人為設(shè)置了一個(gè)防雷阻抗，該阻抗網(wǎng)絡(luò)為互易網(wǎng)絡(luò)，對(duì)自上而下或自下而上兩個(gè)相反方向的電流的衰減系數(shù)相等，為一常數(shù)。
統(tǒng)計(jì)表明，高層鐵塔、高聳古塔、高層建筑、高山上的建筑物等，自下而上向上發(fā)展的上行雷電所占雷電總數(shù)的百分比較高，一般為70～80%，本優(yōu)化避雷針對(duì)上行先導(dǎo)電流有明顯的抑制作用，因此，能極大地減少高層鐵塔、高聳古塔、高層建筑和高山建筑上的落雷總數(shù)。自上而下的直擊雷擊于山巖、石林、沙土或沙漠時(shí)，往往會(huì)顯著減少主放電的次數(shù)和強(qiáng)度，這是由于山巖等和大地之間的大電阻的存在，難以在極短的時(shí)間內(nèi)供給中和下行先導(dǎo)電荷所必須的主放電電流，因而只能出現(xiàn)緩慢的放電過(guò)程。本優(yōu)化避雷器即根據(jù)這一原理，在接閃器和大地之間設(shè)置一防雷阻抗，即使發(fā)生了主放電而使優(yōu)化避雷針遭受雷擊時(shí)，其主放電通道中的防雷阻抗能夠使主放電電流得到很大的衰減，使主放電時(shí)間從微秒級(jí)延長(zhǎng)至毫秒級(jí)，有效地降低主放電的幅值和陡度。
由上述可知，由于本優(yōu)化避雷針科學(xué)的設(shè)計(jì)和新穎的結(jié)構(gòu)，使其能夠?qū)ο滦兄睋衾纂娏骶哂泻艽蟮乃p作用，以及對(duì)上行感應(yīng)雷電流有極大的抑制作用，從而有效地保護(hù)高聳建筑物和極易為感應(yīng)雷電過(guò)電壓損壞的電子計(jì)算機(jī)、程控電話機(jī)、無(wú)線載波機(jī)等最為嬌嫩的電子設(shè)置不為雷電所毀壞。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。


圖1優(yōu)化避雷針示意圖。
圖2優(yōu)化避雷針頂部裝配結(jié)構(gòu)圖本優(yōu)化避雷針由基座(1)、軸(2)、阻抗鏈(5)、(6)、(7)、上支座(8)、接閃器(9)、防閃罩(10)、安裝板(11)、避雷單元(3)、輻射振子(14)和下支座(15)構(gòu)成，阻抗鏈由玻璃鋼外殼(16)、襯套(17)和阻抗體(4)構(gòu)成，阻抗體(4)又由管(18)，上端蓋(19)，下端蓋(20)和裝于管中的阻抗液(21)構(gòu)成，管的端蓋上有連接件(22)，使阻抗液與外界電導(dǎo)通，防閃罩(10)為錐臺(tái)形空心罩，安裝在阻抗鏈之間，通過(guò)外殼上的法蘭盤(pán)(23)，由螺栓將外殼、防閃罩和安裝板(11)聯(lián)結(jié)在一起，安裝板為環(huán)狀，內(nèi)直徑與阻抗體外殼直徑一致，卡在外殼上，阻抗體之間由上下端蓋上的連接件(22)及螺栓(24)接通。各阻抗鏈和防閃罩即以此種方式彼此相連。上支座(8)位于最上面一個(gè)防閃罩頂部，與該防閃罩一起，由法蘭盤(pán)和緊固件固定在阻抗鏈外殼上，接閃器(9)為針狀金屬桿，垂直固定在上支座的螺紋孔中，避雷單元(3)位于最下面一個(gè)防閃罩中，其內(nèi)安裝了削波器(12)、電子避雷器(13)、雷電記錄器和雷電報(bào)警器。削波器為一密繞在磁環(huán)上的開(kāi)路線圈，套在伸入避雷單元內(nèi)的軸上，雷電記錄器的傳感器為一閉環(huán)線圈，報(bào)警器與記錄器并聯(lián)連接。避雷單元所在的防閃罩下部的安裝板下有下支座(15)固定在軸(12)上，輻射振子(14)為四根，均安裝在下支座的螺紋孔中。整個(gè)優(yōu)化避雷針的安裝應(yīng)保證接閃器(9)通過(guò)各阻抗鏈中的阻抗體(4)和連接件(22)、螺栓(24)與避雷器、軸和基座電導(dǎo)通。接閃器和輻射振子帶螺紋部分均應(yīng)涂一層厭氧膠，再調(diào)整旋緊。裸露在外的螺栓及金屬部分應(yīng)涂一層工業(yè)凡士林，以防生銹。
權(quán)利要求
1.優(yōu)化避雷針，其特征是由基座、軸、數(shù)個(gè)阻抗鏈、上支座、接閃器、防閃罩、安裝板、避雷單元、數(shù)根輻射振子和下支座構(gòu)成，阻抗鏈由非金屬外殼、襯套和裝于管中的阻抗液構(gòu)成，管的上、下端蓋上有連接件，使阻抗液與外界電導(dǎo)通，防閃罩為非金屬的錐臺(tái)形空心罩，安裝在阻抗鏈之間，上部由法蘭盤(pán)和螺栓將罩與阻抗鏈外殼緊固，下部與安裝板緊固在一起，各阻抗鏈和防閃罩以此結(jié)構(gòu)彼此相連，避雷針最上面一個(gè)防閃罩頂部安裝上支座，接閃器垂直安裝在上支座中，避雷單元位于最下面一個(gè)防閃罩中，其內(nèi)安裝了削波器和電子避雷器，該防閃罩下部的安裝板下面有下支座緊固在軸上，輻射振子安裝在下支座的螺紋孔中，整個(gè)避雷針的安裝應(yīng)保證接閃器通過(guò)連接件及各阻抗鏈中的阻抗體與避雷器、軸和基座電導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化避雷針，其特征是阻抗鏈外殼和防閃罩均采用玻璃鋼材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的優(yōu)化避雷針，其特征是避雷單元中還安裝了雷電記錄器和雷電報(bào)警器，該二者并聯(lián)連接，削波器為一密繞在磁環(huán)上的開(kāi)環(huán)線圈，套在伸入避雷單元內(nèi)的軸上，雷電記錄器的傳感器也套在軸上，為一繞在磁環(huán)上的閉環(huán)線圈。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的優(yōu)化避雷針由基座、上下支座、數(shù)個(gè)阻抗鏈、接閃器、防閃罩、避雷單元和輻射振子等組成。接閃器為避雷針前端，防閃罩通過(guò)外殼上的法蘭盤(pán)由螺栓將防閃罩和外殼連結(jié)在一起，避雷單元內(nèi)有削波器、電子避雷器、雷電記錄器和報(bào)警器。本避雷針在接閃器到大地之間人為設(shè)置了一個(gè)互易阻抗網(wǎng)絡(luò)，對(duì)上行(感應(yīng))雷電流和下行(直擊)雷電流均產(chǎn)生極大的抑制或衰減作用，從而保護(hù)高聳建筑物和易遭感應(yīng)雷過(guò)電壓損壞的電子設(shè)備免遭雷電流毀壞。
文檔編號(hào)H01T19/04GK1102016SQ94111948
公開(kāi)日1995年4月26日 申請(qǐng)日期1994年11月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月1日
發(fā)明者王德言 申請(qǐng)人:王德言