TWM620408U - 避雷裝置改良結構 - Google Patents

Abstract

一種避雷裝置，主要係將複數避雷針呈放射狀地設置於一導電的基座上，該基座底部設有一導電之導接部延伸至一導電殼罩內，且該導電殼罩與該導接部之間係為絕緣 ，於該導電殼罩內部與該導接部之間設有一由串接之電感元件、電容元件經由一導電線連結於大地之接地電阻所串聯而成之振盪電路組件，利用該振盪電路組件可將大地之電荷更有效率地傳輸至各避雷針，再發散至空中，以中和帶電雲層之電荷。

Description

避雷裝置改良結構

本創作是有關避雷裝置改良結構，尤指一種可減低接地電阻、提升放電及中和電荷效果之避雷裝置結構。

傳統之三叉式避雷針，主要係由一銅球，以及設於該銅球上之長三短的四支銅針組合而成，各銅針遠離該銅球的一端係呈是尖錐狀，利用此種尖錐狀端部具有吸電的特性，可以把天空中漫無目標的正或負電荷電壓緩慢的感應觸發閃流，再利用接在銅針下方的避電導線，把空中的閃電電流（閃流）導入到地下埋設的低接地阻抗電極設施，讓該電流被大地吸收而消逝；因此，即使發生了雷擊，強大的電流也可以順著避雷針的導線導入地下消逝而防止對建築物產生損壞。

惟此種避雷針受限於該銅針的數量及長度，難以產生大範圍及反應快速的防護效果；一般而言，其防護面積是以銅針之針尖為頂點向地面做45°或60°斜線所形成之錐體為其保護範圍，例如2公尺高的避雷針(60°計算)，其防護面積約半徑3.5公尺的圓周，所以建築物的面積如果越大，那麼所需裝設的避雷針就越多，使得建築物頂端宛若針林，相對地其架設成本隨之增加；因此乃有主動式避雷針的產生。

所謂主動式避雷針是以主動放電來吸引雷電的打擊，藉此減少避雷針佈設成本，例如2公尺高度的放電式避雷針，其防護的面積就廣達半徑20餘公尺，但是其單價也較高，是傳統避雷針的數十倍、甚至數百倍，且萬一接地系統出狀況，被雷擊反而會引發火災，因此，上述習知之避雷針並無法完全滿足使用者之需求。

另有如中華民國專利公告第Ｍ288717號「多針避雷器」新型專利案所揭示者，其主要係利用複數細長棒體之一端束集插置在一基座內，再將各細長棒體分別在基座上彎曲成不同角度，使其開放端呈為半球形放射狀之直、斜、橫體棒，而形成具多角度且多端點之半圓錐導體，其利用電荷集中於半圓錐導體頂端之特性，當雷電雲層及暴風聚集在多針避雷器附近時，多針避雷器周邊會相對應急速感應竄升正或負的電荷電壓，在最適當的關鍵時點，觸發閃流，將攔截到的電擊能量，沿著極棒、接地導體導入低阻抗避雷接地設施，安全地分散消逝掉，而避免保護範圍的人員及設備遭受雷害。

然而，上述「多針避雷器」結構其各細長棒體上之電流需集中於該導地導體傳輸至接地設施，其電流傳輸之效率受限，強大的電流仍可能造成危險。

有鑑於習見避雷器有上述應用上之缺失，創作人乃針對該些缺點研究改進之道，終於有本創作產生。

本創作之主要目的在於提供一種避雷裝置改良結構，其可利用複數呈放射狀排列的避雷針，配合一由串接之電容元件、電感元件連接至大地（接地電阻）形成之（ＲＬＣ）振盪電路組件連結接地，可將大地之電荷更有效率地傳輸至各避雷針，再發散至空中，以中和帶電雲層之電荷，進而更有效地降低該帶電雲層與大地之間的電位差，以達到降低雷擊災害之功效。

本創作之另一目的在於提供一種避雷裝置，其係將該串接之電容、電感等組件設置於一具有保護功能之導電殼罩內，且該導電殼罩可依不同之應用需求，而設計成圓球形、橢圓球形等不同形狀，形成多樣化的外觀造型並產生不同的保護效果。

為達成上述目的及功效，本創作所採行的技術手段包括：複數避雷針，係呈放射狀地設置於一導電的基座上；一中空之導電殼罩，係絕緣地套設於該基座之局部外周側，以形成一局部包覆的組合； 一振盪電路組件，係設置於該導電殼罩內部與該基座之間，該振盪電路組件係由串接之一電感元件及一電容元件，再經由一導電線連接至大地之接地電阻串聯而成；至少一導電線，係連結於該導電殼罩與至少一組插入大地內且導電的各電極元件之間，利用該振盪電路組件可使該大地之電荷能更有效率地依序經由電極元件、導電線、導電殼罩、振盪電路組件及複數避雷針而更有效率地傳輸至空中，以中和帶電雲層之電荷。

依上述結構，其中該導電殼罩係為選自圓球形、橢圓球形其中之一的中空結構體。

依上述結構，其中該基座底部設有一導電之導接部延伸至該導電殼罩內，且該導電殼罩與該導接部之間係經由一絕緣套形成絕緣。

依上述結構，其中該導接部係經由一絕緣片連結一支撐架，且該支撐架與該導電殼罩之間係經由一絕緣套形成絕緣。

依上述結構，其中該振盪電路組件的工作頻率範圍約為0.2至20 MHz。

為使本創作的上述目的、功效及特徵可獲致更具體的瞭解，茲依下列附圖說明如下：

請參第１圖所示，可知本創作之第一實施例的結構包括：避雷針１、導電殼罩２、支撐架３及振盪電路組件４等部份，其中複數避雷針１係呈放射狀地設置於一導電的基座１１上，於該基座１１底部設有一導電之導接部１２。

該導電殼罩２係為一中空殼體，其係套設於導接部12之局部外周側，且該導電殼罩２與該導接部１２之間係經由一絕緣套１２１形成絕緣；在本實施例中，該導電殼罩２係呈一圓球形，於該導電殼罩２表側設有一可迫緊結合之固定元件２１（可為一螺栓）。

支撐架３頂部係延伸至導電殼罩２內，並經由一絕緣片３２連結該導接部１２，該支撐架３與該導電殼罩２之間係經由一絕緣套３３形成絕緣，而支撐架３底部則係經由一底座３１設置於預設建築物或欲防止雷擊之結構體上。

振盪電路組件４係由串接之一電感元件４２及一電容元件４３，再經由一導電線５連接至大地而成，其係設置於該固定元件２１與該導接部１２（基座１１）之間，使該固定元件２１形成一對外裸露之功能測試點。

在本實施例中，該振盪電路組件４係利用該電感元件４２、電容元件４３與該導電線５之接地電阻可串聯形成一ＲＬＣ振盪電路（工作頻率範圍約為0.2至20 MHz），可藉以將大地之電荷更有效率地依序經由接地電極元件（未繪出）、導電線５、導電殼罩２、振盪電路組件４及複數避雷針１傳輸至空中，以中和帶電雲層之電荷。

在實際應用時，本創作可加入一有源控制箱（未繪出），其係一雷雲感應裝置，連接於導接部１２，當偵測到帶有電荷量大之雲層時，可提供一電壓至導接部１２，以產生對應之電位電荷於導接部１２上；當雷雲靠近被保護之建築物約３公里時，藉由雷擊預警器偵測雷雲電場強度，當雷雲電荷能量達到所設定之預警值，經由有源控制箱控制離子電漿產生器啟動，向空中散發大量負離子電漿，密度約為1000/M3，與大地正電荷電場及雲層負電荷電場，以區域擴散方式進行中和以降低雷雲層負電荷及大地正電荷電場之電荷能量或電位差，而達到抑制雷擊前導電荷產生及降低雷擊。當被保護區雷雲被中和降低能量或雷雲飄移到保護區外時，電場強度減弱，雷擊預警器將連動停止控制箱及離子產生器之運作。

請參第２圖所示，可知本創作之第二實施例的結構包括：一導電殼罩２０，以及與前述第一實施例相同之避雷針１、支撐架３及振盪電路組件４等部份，其中該導電殼罩２０與前述導電殼罩２之差異僅在於：該導電殼罩２０係為一中空之橢圓球形結構體，因此具有較佳之抗強風特性，較不易受強風作用而損毀；除此之外，該導電殼罩２０與其它避雷針１、支撐架３及振盪電路組件４之間的連結關係及達成的功效皆與前述第一實施例相同，在此不多作贅述。

綜合以上所述，本創作避雷裝置改良結構確可達成降低整體雷雲能量、提升導電效率以有效預防雷擊之功效，實為一具新穎性及進步性之創作，爰依法提出申請新型專利；惟上述說明之內容，僅為本創作之較佳實施例說明，舉凡依本創作之技術手段與範疇所延伸之變化、修飾、改變或等效置換者，亦皆應落入本創作之專利申請範圍內。

1:避雷針 11:基座 12:導接部 121、33:絕緣套 2、20:導電殼罩 21:固定元件 3:支撐架 31:底座 32:絕緣片 4:振盪電路組件 42:電感元件 43:電容元件 5:導電線

第１圖係本創作之第一實施例的平面結構示意圖。

第２圖係本創作之第二實施例的平面結構示意圖。

1:避雷針

11:基座

12:導接部

121、33:絕緣套

2:導電殼罩

21:固定元件

3:支撐架

31:底座

32:絕緣片

4:振盪電路組件

42:電感元件

43:電容元件

5:導電線

Claims (5)

1. 一種避雷裝置改良結構，至少包括：複數避雷針，係呈放射狀地設置於一導電的基座上；一中空之導電殼罩，係絕緣地套設於該基座之局部外周側，以形成一局部包覆的組合；一振盪電路組件，係設置於該導電殼罩內部與該基座之間，該振盪電路組件係由串接之一電感元件及一電容元件，再經由一導電線連接至大地之接地電阻串聯而成；至少一導電線，係連結於該導電殼罩與至少一組插入大地內且導電的電極元件之間，利用該振盪電路組件可使該大地之電荷能更有效率地依序經由電極元件、導電線、導電殼罩、振盪電路組件及複數避雷針而傳輸至空中。
2. 如請求項1之避雷裝置改良結構，其中該導電殼罩係為選自圓球形、橢圓球形其中之一的中空結構體。
3. 如請求項1之避雷裝置改良結構，其中該基座底部設有一導電之導接部延伸至該導電殼罩內，且該導電殼罩與該導接部之間係經由一絕緣套形成絕緣。
4. 如請求項3之避雷裝置改良結構，其中該導接部係經由一絕緣片連結一支撐架，且該支撐架與該導電殼罩之間係經由一絕緣套形成絕緣。
5. 如請求項1之避雷裝置改良結構，其中該振盪電路組件的工作頻率範圍約為0.2至20MHz。

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