CN2166542Y - 避雷针 - Google Patents

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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