CN102769254B - 预放电避雷针 - Google Patents

Abstract

本发明涉及避雷设备技术领域，具体地说是一种预放电避雷针，包括接闪体（1）、引下线、支撑杆（2）和基座（3），所述接闪体（1）与引下线的一端固定连接，所述引下线的另一端连接基座（3），所述基座（3）接地连接，所述引下线设置在支撑杆（2）内，所述支撑杆（2）的上部设有针罩（4），所述针罩（4）外表面装有太阳能吸收板（5），所述针罩（4）内设有蓄电池（6）和预放电感应装置（7），所述预放电感应装置（7）线路连接针罩（4）、引下线；本发明同现有技术相比，结构新颖、简单，实现了提前放电的功能，保护半径更大，降低了每次接闪时的雷电流脉冲强度，减少了雷电感应引起的二次效应。

Description

预放电避雷针

[技术领域]

本发明涉及避雷设备技术领域，具体地说是一种预放电避雷针。

[背景技术]

雷电是带电云层对地面建筑物及大地的剧烈放电现象，强大的雷电流会对建筑物和设备造成严重的破坏。因此，避雷针被广泛应用于石化仓库、广播电视、加油站、建筑大楼、信标台，通信基站、气象台、军事基地、雷达机房、银行大楼等各种高层建筑物上，避雷针是一种主要由接闪体、引下线和接地装置组成的防雷保护装置，其中，接闪体安装在构架上并高于被保护物，用于拦截雷击使之不落在避雷针保护范围内的物体上，并通过引下线和接地装置将雷电流释放到地中。

目前，传统的避雷针是利用大气物理建立的雷电理论所发明的富兰克林避雷针，其原理是利用物体尖端电晕放电的现象，该类避雷针引雷的过程是：在大气发生雷击前，由于大气运动变化，形成了雷云层，雷云带有大量的电荷，由于静电感应的作用，雷云下方的地面和地面上的物体就会带上与雷云层相反的电荷，这样雷云和地面就好比一个大的充电电容器，充电水平达到一定水平后，电荷异性相吸，地面上的突出物就会比较明显的放电，这种放电与雷云发展下来的向下的电荷云粒交汇，为雷云和地面相反的电荷形成了一条大量放电的通道，引发雷击发生。目前所使用的传统的避雷针被制造成尖顶并安置在高处的原因，就是为了使其更容易放电，更接近云层，但是其本质上是被动地响应雷云电场的变化，即被动的引雷，而没有提前放电的功能，从而容易造成高压变电站雷击跳闸等故障的发生。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种预放电避雷针，实现了提前放电的功能，保护半径更大，降低了每次接闪时的雷电流脉冲强度，减少了雷电感应引起的二次效应。

为实现上述目的设计一种预放电避雷针，包括接闪体1、引下线、支撑杆2和基座3，所述接闪体1与引下线的一端固定连接，所述引下线的另一端连接基座3，所述基座3接地连接，所述引下线设置在支撑杆2内，所述支撑杆2的上部设有针罩4，所述针罩4外表面装有太阳能吸收板5，所述针罩4内设有蓄电池6和预放电感应装置7，所述预放电感应装置7线路连接针罩4、引下线，所述针罩4内设有内部电路，所述内部电路包括太阳能充电电路、充电检测与储能电路以及空气电压感应电路，所述太阳能充电电路中连接有太阳能吸收板和蓄电池，所述充电检测与储能电路中连接有蓄电池和充电检测装置，所述空气电压感应电路中连接有预放电感应装置及针罩，所述空气电压感应电路与对空感应电流输出电路相连，所述太阳能充电电路、充电检测与储能电路以及空气电压感应电路通过线路相连。

所述针罩4内设有散热器8，所述散热器8安装在支撑杆2外表面。

所述接闪体1由金属材料制成，所述接闪体1为圆锥体。

所述针罩4由绝缘材料制成，所述针罩4为中空的椭圆体。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

1.抢先放电，快速响应放电感应时间，即优先引雷入地，有效的扩充避雷针对周围物体的保护；

2.在相同的安装高度下，比普通避雷针的保护半径大数倍，降低了每次接闪时的雷电流脉冲强度，减少了雷电感应引起的二次效应；

3.纯物理结构型避雷针，内部无电子器件，无老化，免维护；

4.外型美观，选用不锈钢材料，可安装于环境恶劣场所；

5.重量轻，荷载要求低。

[附图说明]

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的外部结构示意图；

图3是本发明中散热器的结构示意图；

图4是本发明的电路原理示意图；

图中：1、接闪体 2、支撑杆 3、基座 4、针罩 5、太阳能吸收板 6、蓄电池 7、预放电感应装置 8、散热器。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作以下进一步说明：

如附图1和附图2所示，本发明包括接闪体1、引下线、支撑杆2和基座3，所述接闪体1由金属材料制成，所述接闪体1为圆锥体，所述接闪体1与引下线的一端固定连接，所述引下线的另一端连接基座3，所述基座3接地连接，所述引下线设置在支撑杆2内，所述支撑杆2的上部设有针罩4，所述针罩4由绝缘材料制成，所述针罩4为中空的椭圆体，所述针罩4外表面装有太阳能吸收板5，所述针罩4内设有蓄电池6和预放电感应装置7，所述预放电感应装置7线路连接针罩4、引下线。所述针罩4内设有散热器8，所述散热器8安装在支撑杆2外表面。所述针罩4内设有内部电路，所述内部电路包括太阳能充电电路、充电检测与储能电路以及空气电压感应电路。

如附图3所示，为本发明中散热器的结构示意图。

如附图4所示，为本发明的电路工作原理图，包括太阳能充电电路、充电检测与储能电路以及空气电压感应电路，其中太阳能充电电路中连接有太阳能吸收板和蓄电池，充电检测与储能电路中连接有蓄电池和充电检测装置，空气电压感应电路中连接有预放电感应装置及针罩，空气电压感应电路与对空感应电流输出电路相连，且太阳能充电电路、充电检测与储能电路以及空气电压感应电路通过线路相连。

本发明的工作原理为：

1.太阳能吸收板吸收阳光，将光能转换为电能，储蓄在蓄电池中；

2.蓄电池供应避雷针装置中的用电；

3.预放电感应装置的感应头与针罩连接，当感应到空气中电荷达到一定程度时，预放电感应装置对避雷针进行放电，从而达到优先引雷入地；

4.散热器及时将避雷针所产生的热量释放。

本发明所述的预放电避雷针相对于传统的避雷针来讲，该种避雷针不等雷电场强增加到一定的程度就能够提前放电，利用了雷云产生的空间电场强度，预先使周围的空气电离，空气离子在空间电场的作用下加速接近雷云，从而使迎面先导大大提前与雷云的下行先导相遇，使得引雷的可靠性和半径提高大大保护，增强了保护性能，降低了每次接闪时的雷电流脉冲强度，减少了雷电感应引起的二次效应，从而使得石化仓库、广播电视、加油站、建筑大楼、信标台，通信基站、气象台、军事基地、雷达机房、银行大楼等各种高层建筑物更为安全。

本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种预放电避雷针，包括接闪体（1）、引下线、支撑杆（2）和基座（3），所述接闪体（1）与引下线的一端固定连接，所述引下线的另一端连接基座（3），所述基座（3）接地连接，所述引下线设置在支撑杆（2）内，其特征在于：所述支撑杆（2）的上部设有针罩（4），所述针罩（4）外表面装有太阳能吸收板（5），所述针罩（4）内设有蓄电池（6）和预放电感应装置（7），所述预放电感应装置（7）线路连接针罩（4）、引下线，所述针罩（4）内设有内部电路，所述内部电路包括太阳能充电电路、充电检测与储能电路以及空气电压感应电路，所述太阳能充电电路中连接有太阳能吸收板和蓄电池，所述充电检测与储能电路中连接有蓄电池和充电检测装置，所述空气电压感应电路中连接有预放电感应装置及针罩，所述空气电压感应电路与对空感应电流输出电路相连，所述太阳能充电电路、充电检测与储能电路以及空气电压感应电路通过线路相连。

2.如权利要求1所述的预放电避雷针，其特征在于：所述针罩（4）内设有散热器（8），所述散热器（8）安装在支撑杆（2）外表面。

3.如权利要求1或2所述的预放电避雷针，其特征在于：所述接闪体（1）由金属材料制成，所述接闪体（1）为圆锥体。

4.如权利要求3所述的预放电避雷针，其特征在于：所述针罩（4）由绝缘材料制成，所述针罩（4）为中空的椭圆体。

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