CN109742717A - 一种新型便于安装的高铁用驱雷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型便于安装的高铁用驱雷装置，涉及高铁驱雷设备技术领域，包括呈圆柱形设计的支柱及所述支柱的上端垂直连接有钛合金材质的球形有源驱雷器，所述有源驱雷器的上表面设置有安装座。本发明利用安装机构可以将驱雷装置进行固定，代替了传统的安装方式，为工作人员前期的安装和后期的维修带来了便捷，并且将放电机构设计成伞状，不仅方便驱雷装置的携带和安装，而且可以扩大高等离子释放到空气中面积，增大高等离子与雷云中的负电荷的接触面积，进而可以中和雷云中的负电荷，消减雷云强度，并且利用有源驱雷器和无源驱雷器结合使用，可以进一步增强驱雷效果，降低了雷电对高铁轨道上的用电设备产生干扰问题。

Description

一种新型便于安装的高铁用驱雷装置

技术领域

本发明涉及高铁驱雷设备技术领域，具体是一种新型便于安装的高铁用驱雷装置。

背景技术

高速铁路简称高铁，是指基础设施设计速度标准高、可供火车在轨道上安全高速行驶的铁路，列车运营速度在200km/h以上，在高铁轨道上需要配置有多个用电设备，由于人为因素或自然因素会影响高铁的行驶安全，其中自然因素则指：大雪天气、雷点天气等，雷电天气容易造成高铁电击，严重时会影响高铁失控，通常采取的防护措施则是在高铁上安装避雷针或在高铁轨道上安装驱雷装置。

中国专利公开了一种高铁用驱雷装置(授权公告号CN206628708U)，该专利技术通过高铁轨道一侧间隔设有若干无源驱雷器，有效对高铁轨道上附近的雷云进行消除，确保高铁运行安全；通过在高铁变电站上安装有源和无源驱雷器，有效保护高铁变电站的正常工作，确保为高铁进行供电；针对该装置和现有的高铁驱雷装置进行分析，现有的驱雷装置的安装不够便捷，而且该驱雷装置上的放电针设计不够完善，对于高等离子的释放面积无法得到提高，而且在安装时，该装置的放电针会影响工作人员的安装效率。因此，本领域技术人员提供了一种新型便于安装的高铁用驱雷装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型便于安装的高铁用驱雷装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型便于安装的高铁用驱雷装置，包括呈圆柱形设计的支柱及所述支柱的上端垂直连接有钛合金材质的球形有源驱雷器，所述有源驱雷器的上表面设置有安装座，所述安装座的上表面中心位置处固定连接有通柱，且安装座通过通柱垂直连接有铝合金材质的球形无源驱雷器，所述支柱的下端连接有安装机构，所述无源驱雷器的上端安装有连接座，且无源驱雷器通过连接座固定连接有放电机构，所述有源驱雷器的内部贯穿有接地线，所述有源驱雷器的内部设置有电源，且有源驱雷器的内部位于电源的上端设置有控制器，所述控制器的上端设置有逆变器，所述有源驱雷器的内部靠近逆变器的一侧位置处安装有用于改变电压的变压器，且有源驱雷器内部靠近逆变器的另一侧位置处安装有风机，所述电源与风机通过导线固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述通柱的内部设置有纳米陶瓷绝缘子A，且通柱的内部位于纳米陶瓷绝缘子A的底部位置处设置有电极A，所述通柱的内部位于电极A的上端位置处安装有线圈，所述电极A通过接地线连接于大地，所述纳米陶瓷绝缘子A通过导线与变压器固定连接，所述电极A与通柱的内壁之间有间隙。

作为本发明再进一步的方案：所述放电机构包括连接座和限位座，所述连接座的上端安装有限位座，所述限位座的中部垂直设置有中空放电针B，且限位座的四周呈环形分布有至少六个中空放电针A，所述中空放电针A与限位座通过转杆转动连接，所述中空放电针A的上端中部设置有连接轴A，且连接轴A的内侧转动连接有连杆，所述连杆的一端连接有滑动座，所述滑动座滑动套接在中空放电针B上且位于限位座的上端，所述中空放电针B的上端靠近滑动座的上方位置处安装有用于对滑动座收缩时进行固定的卡扣B，所述中空放电针A和中空放电针B的顶端均设置有一级放电针，所述中空放电针B的下端位于限位座的上方且与卡扣B处于同一垂直水平线的位置处设置有卡扣A，所述卡扣A与卡扣B的结构相同、方向相反，所述中空放电针A和中空放电针B的表面均设置有开口。

作为本发明再进一步的方案：所述中空放电针A与限位座通过转杆转动连接，且中空放电针A与滑动座通过连接轴A和连杆固定连接，所述连杆与滑动座之间通过转杆转动连接，所述限位座与中空放电针B固定连接，所述滑动座与中空放电针B滑动连接，所述中空放电针B的一侧面分别对应卡扣B和卡扣A的位置处均开设有凹槽，所述卡扣B和卡扣A的一端对应凹槽的内部位置处均设置有复位弹簧，且卡扣B和卡扣A均通过复位弹簧与中空放电针B固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述安装机构包括卡板B和卡板A，所述卡板B与支柱焊接连接，所述卡板B的内侧壁开设有用于放置接地线的线槽，且卡板B的一端外侧设置有固定板A，所述卡板B的另一端设置有连接轴B，且卡板B通过连接轴B转动连接有卡板A，所述卡板A的内侧设置有夹板，所述卡板A的外表面贯穿有两个螺纹杆，且卡板A的一端对应固定板A的位置处设置有固定板B。

作为本发明再进一步的方案：所述卡板A和卡板B为一种半圆形结构，且卡板A和卡板B通过固定板A和固定板B固定连接，所述螺纹杆贯穿卡板A且与夹板固定连接，所述夹板是一种弧形结构。

作为本发明再进一步的方案：所述等离子发生腔的内部设置有内金属罩，所述内金属罩的内侧设置有纳米陶瓷绝缘子B，且内金属罩的内部位于纳米陶瓷绝缘子B的底端位置处安装有电极B，所述内金属罩为一种铝材质的构件。

作为本发明再进一步的方案：所述所述等离子发生腔至少设置有四个，所述电极B与接地线通过导线连接，所述纳米陶瓷绝缘子B与变压器通过导线连接，所述纳米陶瓷绝缘子B与内金属罩之间有间隙。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计了一种新型便于安装的高铁用驱雷装置，在实际使用时，利用安装机构可以将驱雷装置进行固定，代替了传统的安装方式，为工作人员前期的安装和后期的维修带来了便捷，并且将放电机构设计成伞状，不仅方便驱雷装置的携带和安装，而且可以扩大高等离子释放到空气中面积，增大高等离子与雷云中的负电荷的接触面积，进而可以中和雷云中的负电荷，消减雷云强度，并且利用有源驱雷器和无源驱雷器结合使用，可以进一步增强驱雷效果，降低了雷电对高铁轨道上的用电设备产生干扰问题，保障了高铁轨道的用电设备正常的运行，本设计不仅结构新颖，操作简单，而且安装便捷，驱雷效果好。

附图说明

图1为一种新型便于安装的高铁用驱雷装置的结构示意图；

图2为一种新型便于安装的高铁用驱雷装置的局部剖视图；

图3为一种新型便于安装的高铁用驱雷装置中放电机构的结构示意图；

图4为一种新型便于安装的高铁用驱雷装置中安装机构的结构示意图；

图5为一种新型便于安装的高铁用驱雷装置中A部分的放大示意图。

图中：1、支柱；2、有源驱雷器；201、风机；202、电源；203、控制器；204、逆变器；205、变压器；3、安装座；4、通柱；401、纳米陶瓷绝缘子A；402、线圈；403、电极A；5、无源驱雷器；6、卡扣A；7、放电机构；701、限位座；702、连接轴A；703、中空放电针A；704、连杆；705、卡扣B；706、中空放电针B；707、一级放电针；708、滑动座；8、连接座；9、安装机构；901、卡板A；902、螺纹杆；903、夹板；904、连接轴B；905、卡板B；906、线槽；907、固定板A；908、固定板B；10、接地线；11、等离子发生腔；1101、内金属罩；1102、纳米陶瓷绝缘子B；1103、电极B。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～5，本发明实施例中，一种新型便于安装的高铁用驱雷装置，包括呈圆柱形设计的支柱1及支柱1的上端垂直连接有钛合金材质的球形有源驱雷器2，有源驱雷器2的上表面设置有安装座3，安装座3的上表面中心位置处固定连接有通柱4，且安装座3通过通柱4垂直连接有铝合金材质的球形无源驱雷器5，支柱1的下端连接有安装机构9，无源驱雷器5的上端安装有连接座8，且无源驱雷器5通过连接座8固定连接有放电机构7，有源驱雷器2的内部贯穿有接地线10，有源驱雷器2的内部设置有电源202，且有源驱雷器2的内部位于电源202的上端设置有控制器203(型号为MAM-300)，控制器203的上端设置有逆变器204，有源驱雷器2的内部靠近逆变器204的一侧位置处安装有用于改变电压的变压器205，且有源驱雷器2内部靠近逆变器204的另一侧位置处安装有风机201(型号为4-72离心式风机)，电源202与风机201通过导线固定连接，通柱4的内部设置有纳米陶瓷绝缘子A401，且通柱4的内部位于纳米陶瓷绝缘子A401的底部位置处设置有电极A403，通柱4的内部位于电极A403的上端位置处安装有线圈402，电极A403通过接地线10连接于大地，纳米陶瓷绝缘子A401通过导线与变压器205固定连接，电极A403与通柱4的内壁之间有间隙，在高铁轨道附近有雷云出现时，通过接通220V电源202，然后经逆变器204和变压器205的作用将220V电压变换成3万伏电压，并将3万伏电压传输到纳米陶瓷绝缘子A401的线圈402上，纳米陶瓷绝缘子A401在高电压的作用下击穿纳米陶瓷绝缘子A401与有源驱雷器2外侧的球形铝金属外罩之间的空气，即实现介质阻挡放电方式强电离空气产生高浓度非平衡低温等离子体，同时由控制器203启动风机201，在风机201的作用下，高浓度等离子依次经过放电机构7释放到空气中，根据美国国家宇航局(NASA)为在佛罗里达航天基地进行火箭筒引雷方式防雷，对地面自然尖端物(草木尖端)在雷云电场作用下产生的离子沿空间高度分布所作的探空测试表明，离子可漂移至800m以上的高空，因此正离子能够漂浮至雷云中，与雷云中的负电荷中和，削弱雷云，实现有源驱雷。

放电机构7包括连接座8和限位座701，连接座8的上端安装有限位座701，限位座701的中部垂直设置有中空放电针B706，且限位座701的四周呈环形分布有至少六个中空放电针A703，中空放电针A703与限位座701通过转杆转动连接，中空放电针A703的上端中部设置有连接轴A702，且连接轴A702的内侧转动连接有连杆704，连杆704的一端连接有滑动座708，滑动座708滑动套接在中空放电针B706上且位于限位座701的上端，中空放电针B706的上端靠近滑动座708的上方位置处安装有用于对滑动座708收缩时进行固定的卡扣B705，中空放电针A703和中空放电针B706的顶端均设置有一级放电针707，中空放电针B706的下端位于限位座701的上方且与卡扣B705处于同一垂直水平线的位置处设置有卡扣A6，卡扣A6与卡扣B705的结构相同、方向相反，中空放电针A703和中空放电针B706的表面均设置有开口，中空放电针A703与限位座701通过转杆转动连接，且中空放电针A703与滑动座708通过连接轴A702和连杆704固定连接，连杆704与滑动座708之间通过转杆转动连接，限位座701与中空放电针B706固定连接，滑动座708与中空放电针B706滑动连接，中空放电针B706的一侧面分别对应卡扣B705和卡扣A6的位置处均开设有凹槽，卡扣B705和卡扣A6的一端对应凹槽的内部位置处均设置有复位弹簧，且卡扣B705和卡扣A6均通过复位弹簧与中空放电针B706固定连接，在对驱雷装置进行安装前，通过滑动座708沿着中空放电针B706向上移动，进而滑动座708通过连杆704带动中空放电针A703向中空放电针B706收缩靠拢，并且利用卡扣B705将滑动座708进行限位，防止其伸开，进而可以将中空放电针A703进行收紧，减少驱雷装置的占用空间，方便工作人员的携带和安装，在安装完成后，利用推动滑动座708沿着中空放电针B706向下移动，进而滑动座708通过连杆704带动中空放电针A703向中空放电针B706的外侧呈伞状打开，并且中空放电针A703设置有多个，可以增大放电面积，提高放电效果，而且利用放电机构7可以将有源驱雷器2产生的高浓度等离子经过中空放电针A703和中空放电针B706的开口出流出，将放电机构7设计成伞状，可以扩大高等离子释放到空气中面积，增大高等离子与雷云中的负电荷的接触面积，进而可以中和雷云中的负电荷，消减雷云强度。

安装机构9包括卡板B905和卡板A901，卡板B905与支柱1焊接连接，卡板B905的内侧壁开设有用于放置接地线10的线槽906，且卡板B905的一端外侧设置有固定板A907，卡板B905的另一端设置有连接轴B904，且卡板B905通过连接轴B904转动连接有卡板A901，卡板A901的内侧设置有夹板903，卡板A901的外表面贯穿有两个螺纹杆902，且卡板A901的一端对应固定板A907的位置处设置有固定板B908，卡板A901和卡板B905为一种半圆形结构，且卡板A901和卡板B905通过固定板A907和固定板B908固定连接，螺纹杆902贯穿卡板A901且与夹板903固定连接，夹板903是一种弧形结构，在驱雷装置安装时，将卡板A901和卡板B905卡在安装柱上，然后利用固定板A907和固定板B908进行固定，该设计的安装方式，操作简捷，节省时间，而且利用螺纹杆902可以调节夹板903，便于提高卡板与安装柱之间的牢固性，代替了传统的螺栓开孔连接的方式，为工作人员前期的安装和后期的维修带来了便捷。

等离子发生腔11的内部设置有内金属罩1101，内金属罩1101的内侧设置有纳米陶瓷绝缘子B1102，且内金属罩1101的内部位于纳米陶瓷绝缘子B1102的底端位置处安装有电极B1103，内金属罩1101为一种铝材质的构件，等离子发生腔11至少设置有四个，电极B1103与接地线10通过导线连接，纳米陶瓷绝缘子B1102与变压器205通过导线连接，纳米陶瓷绝缘子B1102与内金属罩1101之间有间隙，当高铁轨道附近有雷云时，雷云中的负电荷不断聚集，根据库伦定律可知，同时大地上聚集大量正电荷，在异性电荷相吸的作用下，雷云中的负电荷不断呈漏斗状下降，当负电荷聚集到一定数量后，雷云中的负电荷就会与无源驱雷器5上的一级放电针707之间形成一级放电，当负电荷与一级放电针707接通后，大量负电荷聚集在无源驱雷器5的铝金属球形外罩上，此时大地上的正电荷通过接地线10聚集到电极B1103上，当大量正电荷与外侧的负电荷增大到一定程度会产生电极差，进而会产生二级放电，从而电离出大量的等离子体，此时产生的大量等离子体会通过放电机构7释放到空气中，与雷云中的负电荷进行中和，进而产生无源驱雷消果。

本发明的工作原理是：首先，利用安装机构9可以将驱雷装置进行固定，代替了传统的安装方式，为工作人员前期的安装和后期的维修带来了便捷，安装完成后，利用推动滑动座708沿着中空放电针B706向下移动，进而滑动座708通过连杆704带动中空放电针A703向中空放电针B706的外侧呈伞状打开，便于其正常工作，将放电机构7设计成伞状，不仅方便驱雷装置的携带和安装，而且可以扩大高等离子释放到空气中面积，增大高等离子与雷云中的负电荷的接触面积，进而可以中和雷云中的负电荷，消减雷云强度，通过有源驱雷器2和无源驱雷器5的结合工作，可以进一步提高驱雷装置的驱雷效果，增强高铁用电设备的正常使用，减低雷电的干扰，而且该驱雷装置安装方便，适宜在高铁轨道附近设置若干个驱雷装置，进一步保护高铁轨道用电设备的防护性能。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种新型便于安装的高铁用驱雷装置，包括呈圆柱形设计的支柱(1)及所述支柱(1)的上端垂直连接有钛合金材质的球形有源驱雷器(2)，所述有源驱雷器(2)的上表面设置有安装座(3)，所述安装座(3)的上表面中心位置处固定连接有通柱(4)，且安装座(3)通过通柱(4)垂直连接有铝合金材质的球形无源驱雷器(5)，其特征在于，所述支柱(1)的下端连接有安装机构(9)，所述无源驱雷器(5)的上端安装有连接座(8)，且无源驱雷器(5)通过连接座(8)固定连接有放电机构(7)，所述有源驱雷器(2)的内部贯穿有接地线(10)，所述有源驱雷器(2)的内部设置有电源(202)，且有源驱雷器(2)的内部位于电源(202)的上端设置有控制器(203)，所述控制器(203)的上端设置有逆变器(204)，所述有源驱雷器(2)的内部靠近逆变器(204)的一侧位置处安装有用于改变电压的变压器(205)，且有源驱雷器(2)内部靠近逆变器(204)的另一侧位置处安装有风机(201)，所述电源(202)与风机(201)通过导线固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型便于安装的高铁用驱雷装置，其特征在于，所述通柱(4)的内部设置有纳米陶瓷绝缘子A(401)，且通柱(4)的内部位于纳米陶瓷绝缘子A(401)的底部位置处设置有电极A(403)，所述通柱(4)的内部位于电极A(403)的上端位置处安装有线圈(402)，所述电极A(403)通过接地线(10)连接于大地，所述纳米陶瓷绝缘子A(401)通过导线与变压器(205)固定连接，所述电极A(403)与通柱(4)的内壁之间有间隙。

3.根据权利要求1所述的一种新型便于安装的高铁用驱雷装置，其特征在于，所述放电机构(7)包括连接座(8)和限位座(701)，所述连接座(8)的上端安装有限位座(701)，所述限位座(701)的中部垂直设置有中空放电针B(706)，且限位座(701)的四周呈环形分布有至少六个中空放电针A(703)，所述中空放电针A(703)与限位座(701)通过转杆转动连接，所述中空放电针A(703)的上端中部设置有连接轴A(702)，且连接轴A(702)的内侧转动连接有连杆(704)，所述连杆(704)的一端连接有滑动座(708)，所述滑动座(708)滑动套接在中空放电针B(706)上且位于限位座(701)的上端，所述中空放电针B(706)的上端靠近滑动座(708)的上方位置处安装有用于对滑动座(708)收缩时进行固定的卡扣B(705)，所述中空放电针A(703)和中空放电针B(706)的顶端均设置有一级放电针(707)，所述中空放电针B(706)的下端位于限位座(701)的上方且与卡扣B(705)处于同一垂直水平线的位置处设置有卡扣A(6)，所述卡扣A(6)与卡扣B(705)的结构相同、方向相反，所述中空放电针A(703)和中空放电针B(706)的表面均设置有开口。

4.根据权利要求3所述的一种新型便于安装的高铁用驱雷装置，其特征在于，所述中空放电针A(703)与限位座(701)通过转杆转动连接，且中空放电针A(703)与滑动座(708)通过连接轴A(702)和连杆(704)固定连接，所述连杆(704)与滑动座(708)之间通过转杆转动连接，所述限位座(701)与中空放电针B(706)固定连接，所述滑动座(708)与中空放电针B(706)滑动连接，所述中空放电针B(706)的一侧面分别对应卡扣B(705)和卡扣A(6)的位置处均开设有凹槽，所述卡扣B(705)和卡扣A(6)的一端对应凹槽的内部位置处均设置有复位弹簧，且卡扣B(705)和卡扣A(6)均通过复位弹簧与中空放电针B(706)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型便于安装的高铁用驱雷装置，其特征在于，所述安装机构(9)包括卡板B(905)和卡板A(901)，所述卡板B(905)与支柱(1)焊接连接，所述卡板B(905)的内侧壁开设有用于放置接地线(10)的线槽(906)，且卡板B(905)的一端外侧设置有固定板A(907)，所述卡板B(905)的另一端设置有连接轴B(904)，且卡板B(905)通过连接轴B(904)转动连接有卡板A(901)，所述卡板A(901)的内侧设置有夹板(903)，所述卡板A(901)的外表面贯穿有两个螺纹杆(902)，且卡板A(901)的一端对应固定板A(907)的位置处设置有固定板B(908)。

6.根据权利要求5所述的一种新型便于安装的高铁用驱雷装置，其特征在于，所述卡板A(901)和卡板B(905)为一种半圆形结构，且卡板A(901)和卡板B(905)通过固定板A(907)和固定板B(908)固定连接，所述螺纹杆(902)贯穿卡板A(901)且与夹板(903)固定连接，所述夹板(903)是一种弧形结构。

7.根据权利要求1所述的一种新型便于安装的高铁用驱雷装置，其特征在于，所述等离子发生腔(11)的内部设置有内金属罩(1101)，所述内金属罩(1101)的内侧设置有纳米陶瓷绝缘子B(1102)，且内金属罩(1101)的内部位于纳米陶瓷绝缘子B(1102)的底端位置处安装有电极B(1103)，所述内金属罩(1101)为一种铝材质的构件。

8.根据权利要求7所述的一种新型便于安装的高铁用驱雷装置，其特征在于，所述所述等离子发生腔(11)至少设置有四个，所述电极B(1103)与接地线(10)通过导线连接，所述纳米陶瓷绝缘子B(1102)与变压器(205)通过导线连接，所述纳米陶瓷绝缘子B(1102)与内金属罩(1101)之间有间隙。