CN103311811B - 无晕避雷针 - Google Patents

Abstract

一种无晕避雷针，包括立柱、设在立柱顶端的引雷电极、在立柱上用水平及斜向支撑杆支撑的水平均压环、立柱下方的放电腔和固定底盘，引雷电极经立柱连接放电腔，引雷电极分为主引雷电极（1）和辅引雷电极（2），辅引雷电极设在主引雷电极的周围，支撑杆为半导体支撑杆，主引雷极和辅引雷极固定在一球状的均场球（3）上，均场球固定在立柱顶端；均压环固定在引雷电极周围并低于雷电极尖端5cm。本发明提供了一种基于改变空间电场分布从而无电晕发生的避雷针，大大增加引雷效果、避雷可靠，且制造容易、安装施工方便。

Description

无晕避雷针

技术领域

本发明涉及一种避雷针，尤其是涉及一种基于改变空间电场分布从而防止电晕的无晕避雷针。

背景技术

在目前电力系统、工业、建筑等都进行了大量的雷电防护工作，但雷灾问题仍时有发生，说明在当前的防雷工具和措施中还存在有问题。电力系统防雷中，因无法解决直击雷问题，其主要通过避雷针、防雷金具等补救措施，以降低破坏效果。电信塔、工业和建筑防雷主要采取的是加装防直击雷的避雷针方式，却往往无法有效的引雷，有时甚至将雷电引到其它地方，造成更大损失。出现这些现象的主要原因是当前基于富兰克林式的防雷方法（普通防雷）还存在一定缺陷，没有从根本上解决防止雷电直击的原因。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种基于改变空间电场分布从而无电晕的避雷针，大大增加引雷效果、避雷可靠，且制造容易、安装施工方便。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种无晕避雷针，包括立柱、设在立柱顶端的引雷电极、在立柱上用水平及斜向支撑杆支撑的水平均压环、立柱下方的放电腔和固定底盘，引雷电极经立柱连接放电腔，其特征是：所述引雷电极分为主引雷电极1和辅引雷电极2，辅引雷电极设在主引雷电极的周围，所述的支撑杆为半导体支撑杆。

辅引雷电极可大大增加引雷效果，半导体支撑杆除支撑作用外，还能更有效地改善电场的分布特性，同时也具备释放一定量的感应电荷的功能。

在上述基础上，本发明还可以如下所述地作进一步的改进：

所述的主引雷极1和辅引雷极2均为尖头朝上的尖状物，固定在一球状的均场球3上，均场球固定在立柱顶端；所述的均压环固定在引雷电极周围并低于雷电极尖端5cm。均压球与均压环配合，能有效的改善引雷器针尖处的空间电场分布；采用半导体支撑杆后，更加有效地改变空间电场的分布特性。

所述的立柱下端为尖端并作为上端电极穿过并固定在倒立筒状的绝缘陶瓷11筒底，朝下的绝缘陶瓷的筒口固定在导电底盘上，绝缘陶瓷内的导电底盘上设有尖头朝上的下端电极14，上、下端电极之间留有放电间隙13；下端电极下方的导电底盘上开有排压孔15，起到很好的泄能作用，可防止在放电过程中出现电蚀膨胀而产生的振动和爆炸；所述的放电腔即由上下电极、放电间隙13、排压孔15和绝缘陶瓷11的管壁组成，引雷电极与放电腔通过导电的立柱相连，导电底盘开有4个螺栓孔用于固定用。

所述的绝缘陶瓷周围设有伞裙10，可增加爬电距离。

所述下端电极通过连接件与所述导电底盘连接。

有益效果：本发明在雷云靠近本地并形成雷云静电场的过程中，不会产生电晕放电现象，而呈现出一个大尺寸物体的电气表现。在雷电放电开始形成向地面的先导出现时，本发明通过放电腔内的放电间隙提前放电，从而改变空间电场分布，对雷电形成了一个接地尖端的物理电气表现，从而实现有效的引雷技术。在恰当的位置安装，可以形成主动上行放电，大面积的增加保护范围，一般在方圆500米的范围内不受雷击破坏。本发明可以广泛推广到电力系统、建筑物防雷工程、电气化铁路、油库、机场等易遭雷电破坏和存安全隐患的区域，成为一种减灾防灾的有效手段，同时也适用于大气学方面的雷电研究等。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明在电力系统配电网的具体安装实施示意图。

具体实施方式

本实施例未涉及部分与现有技术相同。

如图1所示，本发明的无晕避雷针实施例，包括立柱、设在立柱顶端的引雷电极、在立柱上用水平支撑杆4及斜向支撑杆8支撑的水平均压环6、立柱下方的放电腔和导电固定底盘16，引雷电极经立柱连接放电腔。

水平支撑杆4的外端固定在水平均压环上、里端用螺栓7固定在立柱上，斜向支撑杆8的上端固定在水平均压环上、下端也用螺栓9连接在立柱上，导电底盘上开有孔17可用螺栓和其他部件连接。

引雷电极分为主引雷电极1和辅引雷电极2，辅引雷电极设在主引雷电极的周围，支撑杆为半导体支撑杆。

辅引雷电极可大大增加引雷效果，因为这样在放电腔放电时，它能够在空间和时间上迅速改变空间电场的分布，使电晕立即停止，导致放电腔终止放电，回归到正常水平，半导体支撑杆除支撑作用外，同时还能有效改善电场的分布特性，主要原因是它还能释放一定量的感应电荷。

本发明根据雷云电场对地面物体尖端产生电晕后形成的反极性空间电荷层原理进行设计，由于本发明的放电腔能有效而间断性地放电，从而破坏了主、辅引雷电极持续的电晕，达到引雷目的。

主引雷极1和辅引雷极2均为尖头朝上的尖状物，固定在一球状的均场球3上，均场球固定在立柱顶端；均压环固定在引雷电极周围并低于雷电极尖端5cm，除有利于引雷外，还使得它本身所建立的电场不湮灭在均压环的电场内，且还需较均压环周围的电场强度要强。均压球与均压环配合，能有效的改善引雷器针尖处的空间电场分布。

立柱下端为尖端并作为上端电极穿过并固定在倒立筒状的绝缘陶瓷11筒底，朝下的绝缘陶瓷的筒口固定在导电底盘上，绝缘陶瓷内的导电底盘上设有尖头朝上的下端电极14，上、下端电极之间留有放电间隙13；下端电极下方的导电底盘上开有排压孔15，起到很好的泄能作用，可防止在放电过程中出现电蚀膨胀而产生的振动和爆炸。

放电腔即由放电间隙13、排压孔15和绝缘陶瓷11的管壁组成，引雷电极与放电腔通过导电的立柱相连，导电底盘开有4个螺栓孔用于固定用；绝缘陶瓷周围设有伞裙10，可增加爬电距离；下端电极的一端通过连接件与导电底盘连接。

图2所示为本发明用于电力系统配电网线路防雷击用引雷塔的例子，引雷塔包括顶部的本发明无晕避雷针、升高架20、接地引下线30、升高杆40和接地体50，竖立在地上的升高杆40上部接有升高架20，设在升高架20顶端的无晕避雷针经接地引下线30和埋设在地下的接地体50连接。

升高杆40为水泥杆或钢管，其顶端高度超过所述的线路3-5米，设在跨山顶的线路旁并距线路约10米，升高架20抱箍固定在升高杆40上。安装无晕避雷针的防雷塔架设在配电线路的外侧，不占用线路走廊，埋设在大地上的水泥杆40将无晕避雷针和升高架20构成的上部设备举升的比线路60略高的位置，由电流引下线30和接地体50构成电流泄散回路，将无晕避雷针所接到的雷电流导入到地下发散。

Claims (1)

1.一种无晕避雷针，包括立柱、设在立柱顶端的引雷电极、在立柱上用水平及斜向支撑杆支撑的水平均压环、立柱下方的放电腔和固定底盘，引雷电极经立柱连接放电腔，其特征是：所述引雷电极分为主引雷电极（1）和辅引雷电极（2），辅引雷电极设在主引雷电极的周围，所述的水平及斜向支撑杆(4、8)均为半导体支撑杆；

所述的主引雷极（1）和辅引雷极（2）均为尖头朝上的尖状物，固定在一球状的均场球（3）上，均场球固定在立柱顶端；所述的均压环（6）固定在引雷电极周围并低于雷电极尖端5cm；

所述的立柱下端为尖端、并作为上端电极穿过并固定在倒立筒状的绝缘陶瓷（11）筒底，朝下的绝缘陶瓷的筒口固定在导电底盘上，绝缘陶瓷内的导电底盘上设有尖头朝上的下端电极（14），上、下端电极之间留有放电间隙（13）；下端电极下方的导电底盘上开有排压孔（15），所述的放电腔即由上下电极、放电间隙（13）、排压孔（15）和绝缘陶瓷（11）的管壁组成，引雷电极与放电腔通过导电的立柱相连；

所述的绝缘陶瓷（11）周围设有伞裙（10），增加爬电距离；

所述下端电极的一端通过连接件与所述导电底盘连接。