CN102595752A - 雷电接收系统 - Google Patents

Abstract

本发明向社会公开了一种雷电接收系统，该系统应用“多级分流”法解决了雷电的安全接收利用问题，开启了一座浩大无尽的清洁的可再生能源宝库；其主要包括雷电监控系统、雷电接收天线、多级分流系统、接收储换系统。

Description

雷电接收系统

技术领域

本发明涉及一种接收系统，更具体地讲，涉及一种雷电接收系统，该系统能够将雷电安全地接收利用；其主要包括雷电监控系统、雷电接收天线、多级分流系统、接收储换系统。 

背景技术

人们通常把发生闪电的云称为雷雨云，它是热气流在强烈垂直对流过程中形成的，它是自然界中一种强大无比的放电现象，产生的数万千伏一百万千伏的强大电压，数万安培的巨大电流瞬间(不足一秒)释放锐不可挡、震撼大地、令人恐惧，然而一次直击雷的放电量可达数十万百万千瓦时，对于今天渴求能源的人们只能眼睁睁地看着大自然这一巨大能量时刻都消失于云雨之间，大地之中却无可奈何。这一方面是雷电的巨大威力和破坏性，另一方面是当今的变电、用电器材都打不到其技术质量要求，故此仍是一件人们敢想不敢干的事，因而雷电接收利用至今还是一块空白。 

发明内容

本发明提出的雷电接收系统以“多级分流”法解决了雷电的安全接收利用问题，他能将雷电这种凶险无比，强悍巨大的“滚滚洪流”部分或全部化成“涓涓细流”为人尽收利用，又为当今开辟了一条新能源之路，“多级分流”体现了“一分万流一万流归一”的理念。 

一根水管中具有极大压强的水流，把此管通过分叉管连通几根乃至几十根相同管径的水管，此时每根分管中的水流、水压还有什么强势么？又在这几根、几十根分管上安装分叉管连通几根、几十根此类水管排放，如 此而为，最后每根分水管中的水流，水压还有几何？即是滔滔黄河，滚滚长江，在它某处开凿几条、几十条宽宽河流，又在此后每条河流的某处在开凿几条、几十条河流排放，如此下去，就会把一条汹涌澎湃、巨浪滔天的大江、大河分流成几十、几百条小溪细流。一根水管，一条江河可以层层分流，一支电流亦能如此。这就是“多级分流”法的意义和作用，它是将一强势分化为无数弱势进而一一收服的技术方案。 

本发明所述的雷电接收系统方案为，在雷电接收天线的输出线上设有一双向自控电闸，或配合此雷电接收天线工作可设置主动引雷的强波发射器，于双向自控电闸的输出端一端连接入地线，另端经输出线连接到多级分流系统之多级调控分流系统中的一级调控分流器上，该调控分流器的入地分流桩上设有自控电闸连接到入地线，此入地线上设有线路长度调节器，其输出分流桩直连二级调控分流器上，该调控分流器的入地分流桩上设有自控电闸连接到入地线，此入地线上也设有线路长度调节器，其输出分流桩直连三级调控分流器上(或于其中再设调控分流器)，该调控分流器的入地分流桩上设有自控电闸连接到入地线，此入地线上亦设有线路长度调节器，其输出分流桩经输出线连接到多级分流系统之多级扩散分流系统中的一级分流器上，该分流器的分流输出线等又连接到二级分流器上等，其分流输出线等又连接到三级分流器等上，其分流输出线等再连接到(或下级分流器)接收储换系统中的变电器等上，再经其输出线等入大型储电箱组，或者由输出线连接大型高效H2O电解器等上，由雷电监控系统程控全系统。 

本发明在技术方面有其突出特点，对社会和经济将产生十分积极而有益的效果，具体表现为：一在技术层面上，多级分流系统包括多级调控分流系统和多级扩散分流系统两大部分，对雷电的安全接收利用起关键性作 用，多级调控分流系统可以将一次雷电(分率)通过多级调控分流器(以单重或多重)的串联作业，把它调控到1、几、几十、几百乃至千分之一，可以最大地满足其雷电量的接收利用且能保障整个系统的安全运行，此系统作用是“减少”雷电量。 多级扩散分流系统中的分流器及线路组合，可将来自多级调控分流系统中经过调控适量的电流再进行逐级扩散分流，到达接收终端(储电箱或H2O电解器中)时已分流成每支占总量的几千、几万、几十万乃至几百万分之一了，直到所设的变电器，储电箱或H2O电解器等能够承受为止，此系统作用是“减小”雷电量。另外，或配合应用强波发射器通过主动引雷于接收天线，能够大大提高雷电接收利用效率。二、在设计制造方面，多级分流系统的结构简单规范，“两分制”分流器设计是雷电实现分流均匀流畅、电阻小、性能高，抗雷电冲击力强，安全可靠的唯一简单有效方案，容易设计制造运用，其中无易毁损性电器元件。三、有不可估量的社会效益和经济效益，实施之可以大大缓减当今日趋紧张的能源问题，同时又开拓了自然界中一种清洁可再生的巨大电力资源，填补了一项自然能源开发利用的空白，在雷电过程中，只要储电箱容量许可，可多次接收雷电，根据测算，一次雷电放电量可达几十——两百多万千瓦时，从地理及雷电气候趋势看，由北向南至强，年可达80余天，且日放电有几次、几十次、几百次不等，因此设计一座大型雷电接收系统(站)，年可接收上亿千瓦时，如果在雷电密布的(南方)区域建造5000-10000座，一年接收的雷电量可上万亿千瓦时，并可将这些巨大的电能通过大型高效H2O电解器将H2O分解成H2、O₂更便于储运利用。因此，对于有力地解决当今能源紧缺问题起到了巨大而积极的作用。 

附图说明

附图1-1为分流器结构示意图，雷电分流采用“两分制”分流方式，即“一分为二”的分流原则。分流器是以“人”字型 （或到V型）为基本结构单位，以单重或多重组合存在，亦称“人字叠”，以此组合方式即为上重“人”字两足(分流桩)各连接一“人”字顶端——“人足踏人头”重叠下去。附图1-2为一种多重(三重例案)分流器结构示意图，图中，“人”字顶端1作为电流输入端，“人”字两足端即分流桩2作为电流输出端(后同)，如此按组合方式重叠下去，则，一重(排)分流器3为一只有2支分流桩2，二重(排)组合分流器4为两只有4支分流桩5，三重(排)组合分流器6为4只有8支分流桩7(其后如此类推四重有16支、 五重有32支、六重有64支分流桩等等)总之，2的重数次方为其分流桩支数。另外，多重组合的分流器，重叠连接时不拘于一个平面上，可一重横向，一重纵向。分流器除连接端外表面应绝缘。 

附图1-2为调控分流器结构示意图，对雷电的调控采取部分电流(单、多级)分流入地放电，部分向后输送(分流扩散)两路走的原则进行，并且只能控制到雷电输出量的分率点上，即几、几十、几百等等分之一。调控分流器即属于“人”字分流器，只是在该分流器(无论单重或多重组合)的那部分入地分流桩上设有控制雷电是否入地放电的自控电闸(对于需长期入地放电的入地分流桩上不设自控电闸)。附图1-2中的调控分流器(单重例案)是通过设置在分流器1的入地分流桩2上且靠拢“人”字叉口3的自控电闸4实现或开通或关闭所需入地分流桩2，另外其输出分流桩5向后直接输送电 源自控电闸开通则一部分电流入地放电，另部分电流向后直接输送，关闭则 不分流而全部电流向后输送。如此起到调控雷电量的作用。 

附图2为雷电接收系统示意图，此为一种特大型雷电接收系统方案。图中，在高大的雷电接收天线1(底座绝缘)的输出线2上设有一个双向自控电闸3，配合雷电接收天线工作可设置主动 引雷的强波发射器37，双向自控电闸(为关此开彼，开此关彼)输出一端连接入地线4，另端经输出线5连接到多级分流系统之多级调控分流系统中的一级调控分流器6上，该调控分流器入地分流桩7上设有的自控电闸8连接入地线9，此入地线上设有线路长度调节器10，其输出分流桩11直连(无导线)二级调控分流器12上，该调控分流器入地分流桩13上设有的自控电闸14连接入地线15，此入地线上设有线路长度调节器16，其输出分流桩17直连三级调控分流器18上(或于其中再设调控分流器)，该调控分流器是一只特设的鼎立三足分流器，其入地分流桩19上设有的自控电闸20连接入地线21，此入地线上设有线路长度调节器22，在此特别要求所有的入地线到地面的长度必须与自该调控分流器此后所经过的各级线路到达接收储存终端的长度和相等。其(两支)输出分流桩23经输出线24连接到多级分流之多级扩散分流系统中的一级分流器25上，图中，该 系统中的分流器均以“△”代之，所示分流器及其分流输出线均为部分代表，其中上级分流桩支数为下级分流器只数，且应上述特别要求保持同级间的线路和分流器等应该等同。此分流器25(等)上的分流输出线26等连接到二级分流器27等上，其分流输出线28等又连接到三级分流器29等上，其分流输出线30等再连接到(或下级分流器)接收储换系统中的变电器31等上，经其输出线32等入大型储电箱组33等或由输出线34连接大型高效H2O电解器35等，整个系统受雷电监控系统36程控。 

实施方式 

下面结合附图2描述本发明的实施方式。 

在雷电接收系统中，雷电监控系统36由雷电(侦)监测器与电脑组成，它根据监测器监测到雷电接收天线1周边可能接收到的雷电大小、方位、距离信息传输给掌握着接收储换系统中相关数据信息的电脑进行综合处理后程控(指令)各自控电闸的开与关以及掌控强波发射器37的启闭。雷电监控系统对雷电接收系统的工作必须在雷电尚未直击到雷电接收天线1上之前完成，它是根据所测的雷电量大小和雷电储量信息，早已(雷击发生数秒前)确定并指令各自控电闸进入开通或关闭状态，整个 系统做好了接收雷电的准备工作，这就保证了将雷电(经天线)安全引入、分流并接收提供了可靠性和安全性。因此，在雷电监控系统作用下，如遇到一场雷电过程时，经它们测定靠近雷电接收天线1且适于接收的雷电，或需要经主动引雷的强波发射器37的强大波束将某处适宜接收的雷电引至(直击)雷电接收天线1上，所获之雷电经其输出线2到双向自控电闸3(此闸在雷电不或不宜接收时都是连通入地线4直接进入入地放电状态，以保系统安全，实为总闸)。该闸已连通输出线5(此段线路实际距离很长——几百米或几千米)将雷电输送到多级分流系统之多级调控分流系统中了。该系统至为关键，因为雷电是依靠调控分流器以部分入地分流放电来调控其释放量的，此实施例的多级调控分流系统仅设置了三级调控串联组合，只是一种特大型雷电接收系统的调控分流系统方案，雷电接收系统越大型化，其多级调控分流系统越简单，反之越小越复杂——调控分流器的重数，级数增多则自控电闸、入地线就增多。此多级调控分流系统中，前两级调控分流器6、12为单重(1只)直连——调控分流器6的输出分流桩11直连调控分流器12(顶端)，该调控分流器上设有入地分流桩13，经它们的自控电 闸8、14和入地线9、15可以放电，于调控分流器12输出分流桩17直连的第三级是特殊(考虑)设计的一只鼎 立三足的(三支分流桩)调控分流器18——如此设计是解决雷电输出量(分率)有一个2/3的问题，全用“两分制”分流， 没有1——1/2之间的分率(根据需要，可于其中再设调控分流器)。由此经它的入地分流桩19上的自控电闸20，入地线21可放电，雷电经其(两只)输出分流桩23及其输出线24将雷电引入到多级分流系统 之多级扩散分流系统中，此调控分流系统的输出量(分率)调控范围有1/6(最小)、1/4、1/3、1/2、2/3、1(最大)。在雷电监控系统作用下，根据实际需要，具体操作是，开通自控电闸8、14、20为(1/2×1/2×2/3)1/6；自控电闸8、14只开通其一，自控电闸20开通为[(1×1/2×2/3)、(1/2×1×2/3)]1/3；开通自控电闸8、14，关闭自控电闸20为(1/2×1/2×1)1/4；开通自控电闸8、14任一只，关闭其余自控电闸均为[1×1/2×1)、(1/2×1×1)]1/2；关闭自控电闸8、14，开通自控电闸20为(1×1×2/3)2/3；三只自控电闸8、14、20全关闭为(1×1×1)1。总之，每只调控分流器输出量(分率)设计计算方法是，输出分流桩支数/(输出分流桩支数十开通的入地分流桩支数)，多级串联作业时是它们的分率乘积(一般输出分流桩支数为1支)。在实施中有一项特别要求是实现雷电调控分流成功的关键是每只调控分流器(所有)入地线到地面的长度必须与自该调控分流器此后所经的各级线路(包括其后的调控分流器、自控电闸、分流器、变电器等的电流流经)到达接收储换系统的储电箱组(或H2O电解器内)的长度和相等，以确保分流入地放电和分流输出到达储存雷电这两部分能够同时到达各自终端，这样也能保障整个系统的安全。例如，入地线15的长度＝调控分流器18流 径+输出线24长度+分流器25流径+输出线26长 度+分流器27流径+输出线28长度+分流器29流径+输出线30长度+变电器 引流径+输出线32进入到储电箱33内至储电液(体)的长度。故此在调控分流器上的(所有)入地线9、15、21上分别设置了一个线路长度调节器10、16、22，对其长度在使用前就已做好这一调试验证工作，使之达到上述要求与目的；又同时为配合上述工作要求，在此后的多级扩散分流系统及接收储换系统中，它们的同级间的线路及器材在质量标准方面应该等同(线路及分流器的排列摆放做到规范一致，减少避免弯道)。接着，经调控好的雷电由输出线24进入多级分流系统之多级扩散分流系统的一级分流器25，从该级分流器起，雷电作逐级扩散方式分流作业。此级(每只)分流器可设1-2重2-4支分流桩(在该级上可设自控电闸作为主控单元)，又经分流器25的分流输出线26等进入二级分流器27等，此级每只分流器可设3-4重有8-16支分流桩，在经分流器27等的分流输出线28等进入三级分流器29等，此级每只分流器可设5-6重有32-64支分流桩，雷电经此三级扩散分流后，把来自接收天线的一支线路分成512-4096支线路了(如需要可再设分流器)，可见分流无止境！(在设计多级扩散分流系统时，分流器可按一级一重，二级二重，三级三重·····或按一级1-2重，二级2-3重，三级3-4重·····直到分流(结果)需求。)多级分流完成后，雷电电流大大减小，电压大大降低，直到后面的由分流器29等的分流输出线30等连接到接收储换系统中的变电器31等能够承受的电流、电压为止，由变电器整流后经其输出线32引入大型储电箱组33等待用。此能量的转换可采用储电经其输出线34入大型高效H2O电解器35分解成H2O2储存(或者采取经变电器31等的直流电直接进入大型高效H2O电解器35实施瞬间快速分解H2O成H2、O2储运)，此有利于一场雷电实现二次或多次接收。 

Claims (1)

1.一种雷电接收系统，其特征在于，经输出线[5]连接到多级分流系统之多级调控分流系统中的一级调控分流器[6]上，该调控分流器的入地分流桩[7]上设有的自控电闸[8]连接入地线[9]，该入地线上设有线路长度调节器[10]，其输出分流桩[11]直连二级调控分流器[12]上，该调控分流器的入地分流桩[13]上设有自控电闸[14]连接入地线[15]，该入地线上设有线路长度调节器[16]，其输出分流桩[17]直连三级调控分流器[18](或于其中再设调控分流器)，该调控分流器的入地分流桩[19]上设有自控电闸[20]连接到入地线[21]，该入地线上设有线路长度调节器[22]，其输出分流桩[23]经输出线[24]连接到多级分流系统之多级扩散分流系统中的一级分流器[25]上，该分流器上的分流输出线[26]等连接到二级分流器[27]等上，其分流输出线[28]等又连接到三级分流器[29]等上，其分流输出线[30]等再连接到(或下级分流器)接收储换系统。

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