CN112886393A - 防雷电电磁脉冲lemp装置 - Google Patents

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黄中根
陈新玉
杨柳
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Abstract

本发明提供了一种防雷电电磁脉冲LEMP装置。其构造为：接闪器通过法兰固定连接在第一金属管顶端，环氧树脂管通过法兰固定连接在第一金属管底端，环氧树脂管套接在底座中，底座固定连接在基板上，在第一金属管的内部焊接固定有金属片材，金属片材向下伸入至环氧树脂管中，在金属片材上开设有接线孔，电缆的一端连接在接线孔上，电缆的另一端连接至地网，在电缆上套接有第二金属管，第二金属管接地。本发明让接闪器与建筑物完全绝缘，当接闪器接闪雷电时大楼没有瞬态高电压和浪涌电流；同时为雷电流设置专门通道，且该通道与建筑物完全绝缘，并增设屏蔽层，从源头上消除电磁脉冲的干扰，可完全保护建筑物内的所有设备。

Description

防雷电电磁脉冲LEMP装置
技术领域
本发明涉及避雷技术领域，具体涉及一种防雷电电磁脉冲LEMP装置。
背景技术
雷击电磁脉冲(lightning electromagnetic pulse；LEMP)，是地闪回击过程产生的瞬时电磁场及其强大闪电流，对电气设备具有严重危害。具体来看，雷电电磁脉冲在线路上产生的感应过电压，可沿线路(包括电源线路、各种信号等线路)侵入设备造成损坏；此外，雷击电磁脉冲在空间产生电磁辐射也可进入微电子设备，从而导致损坏。
通信枢纽中心装设有大量高度精密的控制设备，而这些设备的工作电压一般为±5V，甚至更低，它对工作环境要求高，不能有干扰源，否则就会出现错码产生误动作(如2011年7月23日温州两高铁列车相撞事故，经专家分析就是因雷击导致控制系统出错所致)。本发明人在日常工作中发现，电信系统的数字交换机经常莫名其妙被损坏，经过本发明人勘察和详细分析，其主要原因是由于雷击楼顶铁塔后，雷电流流经大楼立柱内的主钢筋时，周围瞬间产生的磁场变化所导致。为了防止雷电电磁脉冲进入微电子设备，必须阻断雷电电磁脉冲向周围辐射，以达到屏蔽作用。
发明内容
本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种防雷电电磁脉冲LEMP装置，以解决建筑物在遭受雷击时产生电磁脉冲，对电气设备造成损坏的技术问题。
本发明要解决的另一技术问题是，如何使建筑物在遭受雷击时不带电。
本发明要解决的再一技术问题是，如何屏蔽雷电产生的电磁脉冲。
为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：
防雷电电磁脉冲LEMP装置，包括接闪器，第一金属管，底座，基板，环氧树脂管，金属片材，接线孔，电缆，第二金属管，其中，接闪器通过法兰固定连接在第一金属管顶端，环氧树脂管通过法兰固定连接在第一金属管底端，环氧树脂管套接在底座中，底座固定连接在基板上，在第一金属管的内部焊接固定有金属片材，金属片材向下伸入至环氧树脂管中，在金属片材上开设有接线孔，电缆的一端连接在接线孔上，电缆的另一端连接至地网，在电缆上套接有第二金属管，第二金属管接地。
作为优选，所述金属片材为扁铜或扁钢。
作为优选，金属片材上接线孔的数量为4个。
作为优选，环氧树脂管的绝缘电阻不小于106MΩ。
作为优选，电缆的耐压值不小于10kV。
作为优选，电缆为聚氯乙烯阻燃铜芯电力电缆。
作为优选，第二金属管每隔25m接地一次。
本发明设计成自上而下的四节构造：
第一节：接闪器(针)，顶端为尖状，采用Φ16～22mm不锈钢圆钢，与Φ40～50mm的不锈钢钢管焊接，长各30～50cm，底端焊接在法兰盘上。
第二节：内径Φ75mm不锈钢管或镀锌钢管，长1～1.2m左右。上下两端均焊接在法兰盘上。管内焊接出一根50×5mm的扁铜，扁铜伸出法兰口长约20cm，伸出部分加工4个Φ10mm的圆孔(用于安装4根雷电流专用引下线)。
第三节：环氧树脂管，管壁厚10mm(要求绝缘电阻≥106MΩ)，长1.2m，内径为110～120mm。上端加工成法兰盘，便于与第二节连接。
第四节：固定基座(金属基座)，主要为镀锌钢材。
在以上构造的基础上，采用4根耐压不小于10kV的95mm2多股铜芯专用电力电缆，引下线连接到第二节的扁铜上(已经留好4个孔)，从第三节环氧树脂管内引出，从引出点起，全程内套一层金属管，并连接到地网中。金属管每隔25m应接地一次。
本发明基于尖端放电原理，将接闪点设置在离微电子设备机房比较安全的距离，并安装雷专用电流引下线，将该引下线敷设到屏蔽装置内接入大地，使雷电流向大地泄放。即接闪器和引下与固定装置隔离，引下线路由中全程屏蔽，此过程中周围并无电磁脉冲产生。本发明使建筑物遭受雷击时不带电，同时屏蔽了雷电产生的电磁脉冲。
与普通避雷针相比，本发明实现了“绝缘”与“屏蔽”，在构造上完全独立；一方面，通过绝缘树脂管让接闪器与建筑物完全绝缘，接闪雷电时大楼没有瞬态高电压和浪涌电流；另一方面，本发明让雷电流沿事先设置好的通道流入大地，加上一个屏蔽层，做到完全屏蔽，从源头上消除电磁脉冲的干扰，可完全保护建筑物内的所有设备。
附图说明
图1是本发明整体的结构示意图；
图2是本发明中，接闪器的结构示意图；
图3是本发明中，第一金属管及金属片材的结构示意图；
图4是本发明中，环氧树脂管的主视图；
图5是本发明中，环氧树脂管的俯视图；
图6是本发明中，底座的主视图；
图7是本发明中，底座的俯视图；
图中：
1、接闪器2、第一金属管3、底座4、基板
5、环氧树脂管6、金属片材7、接线孔8、电缆
9、第二金属管。
具体实施方式
以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
防雷电电磁脉冲LEMP装置，如图1所示，包括接闪器1，第一金属管2，底座3，基板4，环氧树脂管5，金属片材6，接线孔7，电缆8，第二金属管9，其中，接闪器1通过法兰固定连接在第一金属管2顶端，环氧树脂管5通过法兰固定连接在第一金属管2底端，环氧树脂管5套接在底座3中，底座3固定连接在基板4上，在第一金属管2的内部焊接固定有金属片材6，金属片材6向下伸入至环氧树脂管5中，在金属片材6上开设有接线孔7，电缆8的一端连接在接线孔7上，电缆8的另一端连接至地网，在电缆8上套接有第二金属管9，第二金属管9接地。
其中，接闪器1的构造如图2所示，上部为直径16～22mm的热镀锌圆钢，下部为底端焊接有法兰(法兰直径150mm)的32mm钢管，两部分焊接成为整体。
第一金属管2及金属片材6的构造如图3所示，第一金属管2为内径100mm的钢管，壁厚6～8mm，管长度为1～1.2m，上下均焊接有法兰；金属片材6为60×6mm或50×5mm的扁钢，与第一金属管2焊接。金属片材6的长度为300～350mm，其伸出至第一金属管2以下的部分长度为200mm。接线孔7的直径为10mm。
环氧树脂管5的构造如图4、图5所示，底座3的构造如图6、图7所示。环氧树脂管5与底座3重叠在一起，环氧树脂管5用于绝缘，是本防雷装置的核心部件，其中间为空心，内径150mm，管壁厚12mm，管外径170mm，管长度900～1000mm，法兰外径250～280mm。底座3的内径应大于环氧树脂管5的外径170mm以上，确保环氧树脂管5能自由套入底座3内，底座3壁厚8mm。
基板4是固定底座3的平台，例如可以是铁塔上的平台，一般采用厚10mm的钢板。
电缆8为雷电流专用引下线，要求耐压值≥15kV，一般采用聚氯乙烯阻燃铜芯电力电缆。规格为ZR-YJV×10kV×1×95mm2共4根。上端通过线饵连接至金属片材6，下端每两根一组套第二金属管9直接连接地网。
第二金属管9为镀锌钢管或不锈钢管，要求钢管应按与接地装置相连。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.防雷电电磁脉冲LEMP装置，其特征在于包括接闪器(1)，第一金属管(2)，底座(3)，基板(4)，环氧树脂管(5)，金属片材(6)，接线孔(7)，电缆(8)，第二金属管(9)，其中，接闪器(1)通过法兰固定连接在第一金属管(2)顶端，环氧树脂管(5)通过法兰固定连接在第一金属管(2)底端，环氧树脂管(5)套接在底座(3)中，底座(3)固定连接在基板(4)上，在第一金属管(2)的内部焊接固定有金属片材(6)，金属片材(6)向下伸入至环氧树脂管(5)中，在金属片材(6)上开设有接线孔(7)，电缆(8)的一端连接在接线孔(7)上，电缆(8)的另一端连接至地网，在电缆(8)上套接有第二金属管(9)，第二金属管(9)接地。
2.根据权利要求1所述的防雷电电磁脉冲LEMP装置，其特征在于，所述金属片材(6)为扁铜或扁钢。
3.根据权利要求1所述的防雷电电磁脉冲LEMP装置，其特征在于，金属片材(6)上接线孔(7)的数量为4个。
4.根据权利要求1所述的防雷电电磁脉冲LEMP装置，其特征在于，环氧树脂管(5)的绝缘电阻不小于106MΩ。
5.根据权利要求1所述的防雷电电磁脉冲LEMP装置，其特征在于，电缆(8)的耐压值不小于10kV。
6.根据权利要求1所述的防雷电电磁脉冲LEMP装置，其特征在于，电缆(8)为聚氯乙烯阻燃铜芯电力电缆。
7.根据权利要求1所述的防雷电电磁脉冲LEMP装置，其特征在于，第二金属管(9)每隔25m接地一次。
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CN2384345Y (zh) * 1999-06-28 2000-06-21 成都星河科技产业有限公司 消磁消弧避雷针
CN2552215Y (zh) * 2002-05-08 2003-05-21 广东省电信科学技术研究院 用于通信局站防直击雷的独立式避雷针装置
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