CN110247304A - 机动式防雷系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于防雷技术领域，提供了一种机动式防雷系统，该系统包括：具有升降功能的升降杆；避雷针，设置在所述升降杆顶端；接地棒，用于与大地接触；引下线，一端与所述避雷针连接，另一端与所述接地棒连接；其中，所述避雷针用于引导雷电向所述避雷针放电，并通过所述引下线以及所述接地棒将雷电放电电流引入大地，本系统各部件之间连接简单，架设安装迅速，不但可以在部队移动布防时对仓库进行防雷保护，同样可以用于对野外存放的弹药堆垛等军械装备物资进行雷电泄放。

Description

机动式防雷系统

技术领域

本发明属于防雷技术领域，尤其涉及一种机动式防雷系统。

背景技术

无论是战时供应保障还是平时训练演练，军械装备物资的野外存放都是无法避免的，开设野战军械仓库是实现野战条件下军械装备物资供应保障的重要手段。雷电是一种常见的自然现象，它对于军械物资，特别是电发火弹药威胁巨大，可能带来重大损失，甚至直接影响到战争的胜负。因此，做好野战军械仓库的防雷是十分必要的。

目前，建筑物防雷技术已经比较成熟，固定军械仓库都配备了固定式防雷设施，对库存军械装备物资起到很好的保护作用。但是野外存放军械装备物资的防雷，在防护需求、防雷装置设置条件、战术要求等方面，都与建筑物防雷有着很大的不同。由于缺少相应的研究，还没有比较理想的针对野战军械仓库的防雷装置。传统的避雷装置都是简易避雷装置，使用非常不方便，防雷效果也难以达到防护要求，存在很大的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种机动式防雷系统，以解决现有技术中没有专门针对野战军械仓库的防雷装置，导致使用非常不方便，防雷效果也难以达到防护要求，存在很大的安全隐患的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种机动式防雷系统，包括：

具有升降功能的升降杆；

避雷针，设置在所述升降杆顶端；

接地棒，用于与大地接触；

引下线，一端与所述避雷针连接，另一端与所述接地棒连接；

其中，所述避雷针用于引导雷电向所述避雷针放电，并通过所述引下线以及所述接地棒将雷电放电电流引入大地。

在一实施例中，所述避雷针为电离型预放电避雷针。

在一实施例中，所述预放电避雷针包括尖端、感应电极端、连接杆以及绝缘套；

所述尖端设置于所述连接杆的顶端，用于感应大气中的电位以及接收所述引下线传到的地电位；

所述感应电极端由N根感应电极以及一球体构成，N根感应电极均匀分布在球体在竖直方向上最大圆周的四周；其中，所述尖端的下部分设置于所述球体内；

所述连接杆的下端设置螺纹，用于连接所述升降杆；

所述绝缘套包裹于所述感应电极端的球体与所述连接杆连接部分的外面。。

在一实施例中，所述预放电避雷针设置的有效高度根据滚球法确定，且所述预放电避雷针设置的有效高度为大于或者等于3米，所述有效高度指在竖直方向上所述预放电避雷针头高于被保护物的高度。

在一实施例中，所述预放电避雷针设置的有效高度为：

和/或

其中，所述h表示所述预放电避雷针的有效高度，且h>3，所述D表示滚球半径，所述Rp表示所述滚球的保护半径，所述ΔL表示电击中心到地面的距离，所述V表示平均先导传播速度，所述T表示所述预放电避雷针提前放电时间。

在一实施例中，所述升降杆为手动升降杆，包括：

杆体；

底座，设置在所述手动升降杆的杆体底端，用于固定所述杆体；

摇把，设置于所述底座上端，并固定在所述杆体上，用于控制所述手动升降杆的升高或者降低；

传动装置，设置于所述杆体上端，用于辅助固定所述手动升降杆；

连接器，设置于所述杆体顶端，用于连接所述手动升降杆与所述避雷针。

在一实施例中，所述杆体为铝合金材质，所述杆体与所述杆体之间反复活动部分采用不锈钢材料制造，所述杆体与所述杆体之间设有橡胶密封圈；

所述杆体顶端包括转接头，所述转接头采用尼龙棒材质构成；

所述转接头的电气连接头采用纯铜材质构成。

在一实施例中，所述传动装置中包括手摇轴、丝杠、拉线盒、地钉以及钢丝绳；

所述手摇轴，用于通过插入拉线盒上对应的插孔，控制所述拉线盒内不同插孔对应的滚动轴上缠绕的钢丝绳拉紧或者收回钢丝绳；

所述丝杠，用于所述手动升降杆的自锁；

所述地钉，用于固定所述拉线盒。

在一实施例中，所述丝杠为T型丝杠；

所述地钉采用角钢制作；

所述拉线盒采用呈圆周分布的多根所述地钉固定在距所述手动升降杆7米的位置。

在一实施例中，所述引下线采用直径大于0.03mm的铜编线材质构成，所述铜编线的两端采用铜管分别连接所述避雷针和所述接地棒，所述铜管表面镀银；

所述接地棒为铜镀钢材质，铜镀层厚度大于或者等于0.254mm。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过设置于升降杆顶端的避雷针引导雷电向避雷针放电，并通过与避雷针连接的引下线以及与引下线连接的接地棒将雷电流引入大地，机动式防雷系统各部件之间连接简单，架设安装迅速，不但可以在部队移动布防时对仓库进行防雷保护，同样可以用于对野外存放的弹药堆垛等军械装备物资进行雷电泄放。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的机动式防雷系统的示意图；

图2是本发明实施例提供的预放电避雷针的示意图；

图3是本发明实施例提供的升降杆的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1为本发明实施例提供的机动式防雷系统的示意图，详述如下。

所述机动式防雷系统主要是对直击雷进行重点防护，机动式防雷系统可以包括：避雷针101、升降杆102、引下线103和接地棒104；

具有升降功能的升降杆102；

避雷针101，设置在所述升降杆102顶端；

接地棒104，用于与大地接触；

引下线103，一端与所述避雷针101连接，另一端与所述接地棒104连接；

其中，所述避雷针101用于引导雷电向所述避雷针101放电，并通过所述引下线103以及所述接地棒104将雷电放电电流引入大地。

上述机动式防雷系统，通过设置于升降杆顶端的避雷针引导雷电向避雷针放电，并通过与避雷针连接的引下线以及与引下线连接的接地棒将雷电流引入大地，机动式防雷系统各部件之间连接简单，架设安装迅速，不但可以在部队移动布防时对仓库进行防雷保护，同样可以用于对野外存放的弹药堆垛等军械装备物资进行雷电泄放。

可选的，避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物、电器设备等避免雷击的装置。避雷针的防雷作用是它能把闪电从保护物上方引向自己并安全地通过自己泄入大地，使云层所带的电荷和地上的电荷逐渐中和，从而不会引发事故。

可选的，如图2所示，避雷针101可以为电离型预放电避雷针。

可选的，所述预放电避雷针可以包括尖端201、感应电极端202、连接杆203以及绝缘套204；

所述尖端201设置于所述连接杆203的顶端，用于感应大气中的电位以及接收所述引下线传到的地电位。

所述感应电极端202由N根感应电极以及一球体构成，N根感应电极均匀分布在球体在竖直方向上最大圆周的四周，；其中，所述尖端201的下部分设置于所述球体内；可选的，所述感应电极端202可以为由六根感应电极以及一球体构成的结构。

所述连接杆203的下端设置螺纹，用于连接所述升降杆。

所述绝缘套204包裹于所述感应电极端的球体与所述连接杆连接部分的外面。

预放电避雷针引入了“促进电离”这一预入电型避雷针的基本特征，雷云电荷分布90％的情况下是下层聚集负电荷。当电荷聚集到一定程度，雷云对大地相当于一个大电容，在大气中存在极大的场强，有时可达几百伏/厘米，预放电避雷针正是利用这一现象：地电位通过接地系统到达尖端UA，感应电极UB则感应到大气中电位，如果避雷针是安装于升降杆顶部，则在两点之间就有几十万伏的电位差，造成强烈火花放电，从而使避雷针顶部的空气电离，产生大量离子，这些自由离子因电场力作用迅速向上运动，使得雷云和避雷针之间的绝缘距离缩短，电力场强更大，空气进一步电离，直到发生先导放电和主放电。由于其特殊设计的电离过程使之能较其他邻近高点提前产生上行先导，从而达到最先放电的目的，使保护半径增大，提高了安全系数。

另外，预放电避雷针还具有以下优点：最快的抢先放电时间为129μs；落雷更准确，减小了雷击点落于非避雷针体的概率；在相同的安装高度下，比普通避雷针的保护半径大数倍；纯物理结构型避雷针，内部无电子器件，无老化，免维护；预放电避雷针安装简单，重量轻，不需加装同轴屏蔽电缆，荷载小，对支撑物的荷载要求低；外型美观，选用304L不锈钢材料，可安装于环境恶劣场所等。

避雷针的引雷能力随其高度的增加而增强，但增加的速度是变缓的。可选的，所述预放电避雷针设置的有效高度根据滚球法确定，且所述预放电避雷针设置的有效高度为大于或者等于3米，所述有效高度指在竖直方向上所述预放电避雷针头高于被保护物的高度。

可选的，所述预放电避雷针设置的有效高度为：

和/或

其中，所述h表示所述预放电避雷针的有效高度，且h>3，所述D表示滚球半径，所述Rp表示所述滚球的保护半径，所述ΔL表示电击中心到地面的距离，所述V表示平均先导传播速度，所述T表示所述预放电避雷针提前放电时间。

通过采用预放电避雷针，在雷电来临前快速安装布设防雷设备，以实现对弹药的充分保护，在雷击发生时，提前把大量的电荷通过避雷针、接地线等泄放到大地，以确保移动车辆、弹药堆、通信设备等军用物资与设备存放的安全。

可选的，如图3所示，所述升降杆102可以为手动升降杆。所述手动升降杆由底座、杆体、连接器、传动装置和摇把组成。

可选的，所述底座，设置在所述手动升降杆的杆体底端，用于固定所述杆体；摇把，设置于所述底座上端，并固定在所述杆体上，用于控制所述手动升降杆的升高或者降低；传动装置，设置于所述杆体上端，用于辅助固定所述手动升降杆；连接器，设置于所述杆体顶端，用于连接所述手动升降杆与所述避雷针。

所述杆体采用铝合金材料制造，例如，所述杆体采用2A12T4的铝合金材料。所述杆体与所述杆体之间反复活动部分采用不锈钢材料制造，例如，采用1Cr18Ni9Ti不锈钢材料，可以避免锈蚀影响手动升降杆的升降活动。所述杆体与杆体之间的升降运动非直接接触，保证了杆体表面的防腐能力，所述杆体与杆体之间设有橡胶密封圈，防水防沙性能好，防腐能力强。

可选的，传动装置由手摇轴、丝杠、拉线盒、地钉以及钢丝绳组合传递动力达到升降目的。

所述手摇轴，用于通过插入拉线盒上对应的插孔，控制所述拉线盒内不同插孔对应的滚动轴上缠绕的钢丝绳拉紧或者收回钢丝绳；所述丝杠，用于所述手动升降杆的自锁；所述地钉，用于固定所述拉线盒。

所述钢丝绳采用呈圆周分布的多根角钢制作的地钉固定在距所述手动升降杆7米的位置，例如，钢丝绳可以通过三根采用5*5角钢制作成的地钉圆周分布固定在距升降杆7m的位置。然后挂上拉线盒，将钢丝绳拉出，挂在升降杆挂钩处。升起升降杆后，采用拉线盒摇把将钢丝绳拉紧。收回时采用拉线盒摇把收回。可选的，一个手动升降杆可以设置三个拉线盒，每个拉线盒控制三根钢丝绳。

可选的，所述丝杠为T型丝杠，所述T型丝杠用于所述手动升降杆的自锁。杆体的上升和下降为联动，没有杆体一节一节上升以及下降过程中频繁的锁定和解锁过程，升降杆在任意位置的锁定是靠T型丝杠进行自锁，锁定可靠；杆体的下降是靠动力下降，不会在使用中出现无法下降的问题。

所述钢丝绳采用呈圆周分布的多根角钢制作的地钉固定在距所述手动升降杆7米的位置。

可选的，所述杆体顶端包括转接头，所述转接头采用尼龙棒材质构成，可防止直击雷对升降杆杆体的损害，而是通过引下线引导雷电流泄入大地。

所述转接头的电气连接头采用纯铜材质构成，用于连接引下线103和避雷针101的铜转接头，既保证了引下线103与避雷针101的可靠连接，又保证了良好的电气接地性能。

可选的，在整个机动式防雷系统中最重要的就是接地系统，完整、良好的接地系统才能保证野外作业设备及人员的安全。接地系统可以包括引下线、接地棒以及铜夹子，也可以仅包括引下线、接地棒。

可选的，所述引下线103采用直径大于0.03mm的铜编线材质构成，所述铜编线的两端采用铜管分别连接所述避雷针和所述接地棒，所述铜管表面镀银，可将铜管做成软连接接地，其导电率高、抗疲劳能力强。

可选的，所述接地棒可以为铜镀钢材质。垂直铜镀钢接地棒可以采用纯度为99.9％的电解铜分子粘合到低碳铜芯上制造而成，接地棒中心采用钢条，可制成所需的直径。铜镀钢接地棒具有很强的防腐蚀性，使用抗拉强度高，能借助冲击钻和旋转锤深入地下，铜层各处的厚度至少0.254mm，这样能保证接地棒的地下寿命至少30年。接地棒顶端的螺纹是镀铜之后扎制的，钢和铜都轧制到螺纹里，使其特别坚固。

可选的，铜镀钢接地棒可以包括连接管、驱动头和尖端硬化钢头等配套件。根据不同地质及使用要求可以通过连接管将两接地棒连接，任意增加接地棒的长度。项端采用驱动头或者连接管连接，供棒打深时打击使用。末端采用尖端硬化钻头或者连接管连接，以便于将棒深入地下。

上述机动式防雷系统，通过预放电避雷针引导雷电向预放电避雷针放电，并通过与预放电避雷针连接的引下线以及与引下线连接的接地棒将雷电流引入大地。机动式防雷系统采用模块化结构设计，架设安装迅速，操作简单，不但可以在部队移动布防时对仓库进行防雷保护，同样可以用于对野外存放的弹药堆垛等军械装备物资进行雷电泄放。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机动式防雷系统，其特征在于，包括：

具有升降功能的升降杆；

避雷针，设置在所述升降杆顶端；

接地棒，用于与大地接触；

引下线，一端与所述避雷针连接，另一端与所述接地棒连接；

其中，所述避雷针用于引导雷电向所述避雷针放电，并通过所述引下线以及所述接地棒将雷电放电电流引入大地。

2.如权利要求1所述的机动式防雷系统，其特征在于，所述避雷针为电离型预放电避雷针。

3.如权利要求2所述的机动式防雷系统，其特征在于，所述预放电避雷针包括尖端、感应电极端、连接杆以及绝缘套；

所述尖端设置于所述连接杆的顶端，用于感应大气中的电位以及接收所述引下线传到的地电位；

所述感应电极端由N根感应电极以及一球体构成，N根感应电极均匀分布在球体在竖直方向上最大圆周的四周；其中，所述尖端的下部分设置于所述球体内；

所述连接杆的下端设置螺纹，用于连接所述升降杆；

所述绝缘套包裹于所述感应电极端的球体与所述连接杆连接部分的外面。

4.如权利要求2所述的机动式防雷系统，其特征在于，所述预放电避雷针设置的有效高度根据滚球法确定，且所述预放电避雷针设置的有效高度大于或者等于3米，所述有效高度指在竖直方向上所述预放电避雷针头高于被保护物的高度。

5.如权利要求3所述的机动式防雷系统，其特征在于，所述预放电避雷针设置的有效高度为：

和/或

其中，所述h表示所述预放电避雷针的有效高度，且h>3，所述D表示滚球半径，所述Rp表示所述滚球的保护半径，所述ΔL表示电击中心到地面的距离，所述V表示平均先导传播速度，所述T表示所述预放电避雷针提前放电时间。

6.如权利要求1所述的机动式防雷系统，其特征在于，所述升降杆为手动升降杆，包括：

杆体；

底座，设置在所述手动升降杆的杆体底端，用于固定所述杆体；

摇把，设置于所述底座上端，并固定在所述杆体上，用于控制所述手动升降杆的升高或者降低；

传动装置，设置于所述杆体上端，用于辅助固定所述手动升降杆；

连接器，设置于所述杆体顶端，用于连接所述手动升降杆与所述避雷针。

7.如权利要求6所述的机动式防雷系统，其特征在于，所述杆体为铝合金材质，所述杆体与所述杆体之间反复活动部分采用不锈钢材料制造，所述杆体与所述杆体之间设有橡胶密封圈；

所述杆体顶端包括转接头，所述转接头采用尼龙棒材质构成；

所述转接头的电气连接头采用纯铜材质构成。

8.如权利要求6所述的机动式防雷系统，其特征在于，所述传动装置中包括手摇轴、丝杠、拉线盒、地钉以及钢丝绳；

所述手摇轴，用于通过插入拉线盒上对应的插孔，控制所述拉线盒内不同插孔对应的滚动轴上缠绕的钢丝绳拉紧或者收回钢丝绳；

所述丝杠，用于所述手动升降杆的自锁；

所述地钉，用于固定所述拉线盒。

9.如权利要求8所述的机动式防雷系统，其特征在于，所述丝杠为T型丝杠；

所述地钉采用角钢制作；

所述拉线盒采用呈圆周分布的多根所述地钉固定在距所述手动升降杆7米的位置。

10.如权利要求1所述的机动式防雷系统，其特征在于，

所述引下线采用直径大于0.03mm的铜编线材质构成，所述铜编线的两端采用铜管分别连接所述避雷针和所述接地棒，所述铜管表面镀银；

所述接地棒为铜镀钢材质，铜镀层厚度大于或者等于0.254mm。