CN2166542Y - 避雷针 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及避雷针的改进,在针尖及其附近
的导电体外面设有绝缘套管,在针尖外部的绝缘套管
上设有一系列向外下倾斜的排水孔,在排水孔下面绝
缘套管外壁有伞状裙边。由于绝缘套管的作用,使引
雷作用增大,保护范围扩大至少三倍,避免反击和降
低感应过电压。
Description
本实用新型涉及避雷针的改进。
当前普遍采用的直击雷防护装置即避雷针是200多年前弗兰克林发明的,其结构为上端有金属针的导电体,下面接地,罗蒙诺索夫解释了它的工作原理:避雷针畸变了雷云与大地间的场,吸引雷击于避雷针上,使避雷针周围某一空间范围内的物体免遭雷击而获得保护。但是模拟实验和实际应用都表明,惯用避雷针的引雷作用较小,它对较远处雷电的吸引有可能未吸引到避雷针上,而可能吸引到它周围的物体上,故原有避雷针的保护范围小;由于保护范围小,被保护物距避雷针不能远,当雷击避雷针时,强大的雷电流通过避雷针的电感和接地电阻时,在避雷针及其接地装置上形成的过高电压,还会对被保护物发生反击,强大的雷电通过避雷针时还会在被保护物上形成很高的感应过电压,反击及感应过电压也可能使被保护物损坏,即现有避雷针的可靠性差。
本实用新型的任务是为了增强引雷作用,扩大保护范围、提高可靠性而对现有避雷针进行改进。
本实用新型的任务是这样实现的,避雷针包括导电体及位于导电体上端的针尖,在针尖及其附近一段导电体的外部有绝缘套管,呈现圆管状,绝缘套管的高度高于、至少等于针尖的尖端的高度。为了防止针尖上部的绝缘套管内积雨水,绝缘套管在针尖与导电体衔接处以上的位置设有至少一组排水孔,每组排水孔沿周向辐射布置,排水孔自内到外向下倾斜。为了防止雨水经针尖上部、绝缘套管外部到导电体把绝缘套管短路掉,在排水孔出口下面的绝缘套管外壁设有至少一个伞状的裙边。裙边与绝缘套管的连接及结构有两种形式,第一种是裙边与绝缘套管是铸为一体的,在裙边内侧与绝缘套管之间有多个加强筋。第2种方式裙边是粘接到绝缘套管上的,在裙边的内部有一段与绝缘套管外壁相配合的管段。为防止绝缘套管与导电体脱离,绝缘套管与导电体呈现紧密的连接,为螺纹连接或粘接。为了减轻重量,导电体为管状,其材料为钢、铝、铝合金、铜、铜合金中的一种,绝缘套管及裙边的材料为环氧树脂、高强度塑料、玻璃钢中的一种。关于导电体装在杆塔上、构筑物上端及接地等,都是本领域技术人员公知的技术。
按照传统的理解,避雷针是引导雷电的,外表应是洁净的带针尖的导电体,本实用新型基于空间电荷对电场的改善作用的道理,设想在针尖及其附近加绝缘套管阻碍空间电荷的运动和消失,增强局部区域的电场强度,提高引雷作用,经过实验室模拟实验,取得意想不到的效果,与不加绝缘套管的现有避雷针相比,本实用新型的优点是:
1.引雷作用更强,其保护范围至少大三倍;
2.由于保护范围大,被保护物与避雷针的距离大,当避雷针有雷电流通过时,引起的感应过电压降低,可避免感应过电压和反击事故的发生,提高了可靠性;
3.本实用新型只是在常规避雷针尖端处加一绝缘套管,成本增加很少,但其保护范围大,在同样保护范围下,避雷针数目可减少到1/3至1/4,甚至更少,即效益价格比高,有很大经济效益;
4.对于特别重要的被保护物,用与现有避雷针器数目的本避雷针,避雷作用可靠性可提高很多倍;
5.本实用新型即绝缘套管避免针对接地电阻无严格要求,而常规避雷针要求接地电阻小于10Ω,主要是防止反击,本避雷针由于保护范围大,与被保护物距离大,防止了反击,对于土壤电阻率高,降低接地电阻困难的地方本实用新型更具有优越性。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述。
图1为绝缘套管式避雷针结构示意图。
图2为相同保护范围避雷针数目对比示意图。
实施例1(见图1),绝缘套管式避雷针,包括针尖1和导电体5,针尖为低碳钢加工成的圆锥形,导电体为外径12mm的钢管,在针尖及其附近一段导电体外面套有一个绝缘套管2,套管上部高出针尖尖头100mm,绝缘套管材料为环氧玻璃钢,绝缘套管与导电体之间用粘接剂粘接,为此套管内径与导电体外径呈松动配合,为可靠及定位,设有至少一个定位固定螺钉,针尖周围及上部是一个予计电荷空间,为了防止该处积满雨水,在针尖与导电体接口以上的绝缘套管上设有二组排水孔3,每组排水孔呈周向辐射均布,例如为六个,排水孔自内到外向下倾斜,最好为锥形孔,上小下大。在排水孔出口下面的绝缘套管外壁上设有两个伞状的裙边4,它的作用是防止雨水从外面把绝缘套管短路掉,本例绝缘套管2与裙边4采用粘接方式,在裙边内部有一小段圆管,其内径与导电体外径松动配合,为了可靠连接和定位,每个裙边与绝缘套管之间向至少有一个定位销,定位销采用与套管和裙边相同的绝缘材料,定位时也加粘接剂,将销固定在销孔内。本例避雷针管长1200mm,绝缘套管长200mm。
实施例2,(见图2),与实施1不同处为:绝缘套管2与导电体5之间采用螺纹连接,绝缘套管与裙边采用工业高强塑衬注成一体,在裙边下面有三个加强筋,其余同实施例1。
实施例3,采用本实用新型与常规避雷针对照(见图2),图中大方块是120米×140米的被保护区,被保护物高20米,细实线表示本实用新型绝缘套管式避雷器数量及保护范围示意图,虚线为常规避雷器分布及保护范围示意图,避雷针高度均为30米,用绝缘套管式避雷针只用四个,分布在四角,而用常规避雷针,需要布置16个。
本实用新型绝缘套管式避雷针与常规避雷针,在模拟实验时有以下数据,模型同样高度,同一实验条件,本实用新型的击穿电压是常规型避雷针的80%,保护范围扩大三倍以上。
Claims (7)
1、一种避雷针,包括导电体5及位于导电体上端针尖1,其特征在于:在针尖及其附近一段导电体的外部有绝缘套管2,绝缘套管的高度高于、至少等于针尖的尖端高度。
2、根据权利要求1所述的避雷针,其特征在于:绝缘套管在针尖与导电体衔接处以上的位置设有至少一组排水孔3,每组排水孔沿周向辐射布置,排水孔自内到外向下倾斜。
3、根据权利要求2所述的避雷针,其特征在于:在排水孔出口下面的绝缘套管外壁设有至少一个伞状的裙边4。
4、根据权利要求3所述的避雷针,其特征在于、裙边4与绝缘套管2是铸为一体的,在裙边内侧与绝缘套管之间有多个加强筋。
5、根据权利要求3所述的避雷针,其特征在于:裙边4是粘接到绝缘管2上的,在裙边的内部有一段与绝缘套管外壁相配合的管段。
6、根据权利要求1所述的避雷针,其特征在于:绝缘套管2与导电体5呈现紧密的连接,为螺纹连接或粘接。
7、根据权利要求3所述的避雷针,其特征在于:导电体5为管状,其材料为钢、铝、铝合金、铜、铜合金中的一种,绝缘套管及裙边的材料为环氧树脂、高强度塑料、玻璃钢中的一种。
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CN2166542Y true CN2166542Y (zh) | 1994-05-25 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1993
- 1993-07-02 CN CN 93217041 patent/CN2166542Y/zh not_active Expired - Fee Related
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