優化避雷針的製作方法
2023-04-23 20:04:16
專利名稱：優化避雷針的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種避雷針。
自1749年富蘭克林發明避雷針後，經過了兩個多世紀的發展，避雷針得到了廣泛的應用，並確實起到了一定的避雷作用。但大量的實踐和進一步的研究證明，避雷針不僅有較大的局限性，而且有驚人的副作用，那就是避雷針在引導雷電流入地過程中產生的二次雷擊效應，此效應(即感應雷)致使處於感應的磁場中的電子設備遭到雷電損壞。
近年來，已有很多國家和地區採用避雷線、避雷帶、法拉第網、法拉第籠、動力球針、放射性針、高脈衝針、多短針消散陣列等等來取代避雷針，它們的保護原理與避雷針一樣，都是利用高聳接地金屬的「引雷」效應避雷。但是，它們都未能擺脫導體引雷的弱點，因而終究不能克服和避雷針一樣的問題。
國外從五十年代開始，國內自七十年代以來，各種消雷器開始問世。消雷器和避雷針都應同時具有「消雷」和「引雷」兩方面的作用，只是在不同條件下矛盾雙方哪方面的作用較為突出而已。多年來的實踐表明，各種消雷器仍然會遭受直擊雷擊。因此，在對電子設備和易燃易爆物的防雷工程中，應當立足於研究當消雷器遭受直擊雷擊時儘可能減少感應雷擊的有效方法。
基於上述原因，本發明的目的是設計一種性能優良的避雷針，既有避雷針的避雷作用，又有避雷針的疏導作用，使避雷針本身能夠對雷電流起到強大的衰減和緩變作用，最大限度地減小針體引下線四周的感應雷擊效應和雷電流入地時地電位反擊效應，從而使其既能起防雷避雷作用，又能克服傳統避雷針的各種局限性和弊端。
本發明以其獨特的結構達到了上述設計目的，它由基座、軸、阻抗鏈、上支座、接閃器、防閃罩、安裝板、避雷單元、輻射振子和下支座構成，阻抗鏈至少有三節，每節由非金屬外殼、襯套、阻抗體構成，阻抗體又由管，上、下端蓋和阻抗液構成，阻抗液裝於管內，管的上下端蓋有連接件，使阻抗液與外界電導通，防閃罩為非金屬的錐臺形空心罩，安裝在阻抗鏈之間，上部由法蘭盤和螺栓將罩與阻抗鏈外殼緊固，下部與安裝板緊固在一起，各阻抗鏈以此結構彼此相連，避雷針最上面一個防閃罩頂部安裝上支座，接閃器垂直安裝在上支座中，避雷單元位於最下面一個防閃罩中，其內安裝了削波器和電子避雷器，該防閃罩下部的安裝板下面有下支座緊固在軸上，輻射振子安裝在下支座的螺紋孔中，整個避雷針的安裝應保持接閃器通過連接件和各阻抗鏈中的阻抗體、避雷器、軸和基座電導通。
優化避雷針是在接閃器和大地之間人為設置了一個防雷阻抗，該阻抗網絡為互易網絡，對自上而下或自下而上兩個相反方向的電流的衰減係數相等，為一常數。
統計表明，高層鐵塔、高聳古塔、高層建築、高山上的建築物等，自下而上向上發展的上行雷電所佔雷電總數的百分比較高，一般為70～80%，本優化避雷針對上行先導電流有明顯的抑制作用，因此，能極大地減少高層鐵塔、高聳古塔、高層建築和高山建築上的落雷總數。自上而下的直擊雷擊於山巖、石林、沙土或沙漠時，往往會顯著減少主放電的次數和強度，這是由於山巖等和大地之間的大電阻的存在，難以在極短的時間內供給中和下行先導電荷所必須的主放電電流，因而只能出現緩慢的放電過程。本優化避雷器即根據這一原理，在接閃器和大地之間設置一防雷阻抗，即使發生了主放電而使優化避雷針遭受雷擊時，其主放電通道中的防雷阻抗能夠使主放電電流得到很大的衰減，使主放電時間從微秒級延長至毫秒級，有效地降低主放電的幅值和陡度。
由上述可知，由於本優化避雷針科學的設計和新穎的結構，使其能夠對下行直擊雷電流具有很大的衰減作用，以及對上行感應雷電流有極大的抑制作用，從而有效地保護高聳建築物和極易為感應雷電過電壓損壞的電子計算機、程控電話機、無線載波機等最為嬌嫩的電子設置不為雷電所毀壞。
下面結合附圖進一步說明本發明。
圖1優化避雷針示意圖。
圖2優化避雷針頂部裝配結構圖本優化避雷針由基座(1)、軸(2)、阻抗鏈(5)、(6)、(7)、上支座(8)、接閃器(9)、防閃罩(10)、安裝板(11)、避雷單元(3)、輻射振子(14)和下支座(15)構成，阻抗鏈由玻璃鋼外殼(16)、襯套(17)和阻抗體(4)構成，阻抗體(4)又由管(18)，上端蓋(19)，下端蓋(20)和裝於管中的阻抗液(21)構成，管的端蓋上有連接件(22)，使阻抗液與外界電導通，防閃罩(10)為錐臺形空心罩，安裝在阻抗鏈之間，通過外殼上的法蘭盤(23)，由螺栓將外殼、防閃罩和安裝板(11)聯結在一起，安裝板為環狀，內直徑與阻抗體外殼直徑一致，卡在外殼上，阻抗體之間由上下端蓋上的連接件(22)及螺栓(24)接通。各阻抗鏈和防閃罩即以此種方式彼此相連。上支座(8)位於最上面一個防閃罩頂部，與該防閃罩一起，由法蘭盤和緊固件固定在阻抗鏈外殼上，接閃器(9)為針狀金屬杆，垂直固定在上支座的螺紋孔中，避雷單元(3)位於最下面一個防閃罩中，其內安裝了削波器(12)、電子避雷器(13)、雷電記錄器和雷電報警器。削波器為一密繞在磁環上的開路線圈，套在伸入避雷單元內的軸上，雷電記錄器的傳感器為一閉環線圈，報警器與記錄器並聯連接。避雷單元所在的防閃罩下部的安裝板下有下支座(15)固定在軸(12)上，輻射振子(14)為四根，均安裝在下支座的螺紋孔中。整個優化避雷針的安裝應保證接閃器(9)通過各阻抗鏈中的阻抗體(4)和連接件(22)、螺栓(24)與避雷器、軸和基座電導通。接閃器和輻射振子帶螺紋部分均應塗一層厭氧膠，再調整旋緊。裸露在外的螺栓及金屬部分應塗一層工業凡士林，以防生鏽。
權利要求
1.優化避雷針，其特徵是由基座、軸、數個阻抗鏈、上支座、接閃器、防閃罩、安裝板、避雷單元、數根輻射振子和下支座構成，阻抗鏈由非金屬外殼、襯套和裝於管中的阻抗液構成，管的上、下端蓋上有連接件，使阻抗液與外界電導通，防閃罩為非金屬的錐臺形空心罩，安裝在阻抗鏈之間，上部由法蘭盤和螺栓將罩與阻抗鏈外殼緊固，下部與安裝板緊固在一起，各阻抗鏈和防閃罩以此結構彼此相連，避雷針最上面一個防閃罩頂部安裝上支座，接閃器垂直安裝在上支座中，避雷單元位於最下面一個防閃罩中，其內安裝了削波器和電子避雷器，該防閃罩下部的安裝板下面有下支座緊固在軸上，輻射振子安裝在下支座的螺紋孔中，整個避雷針的安裝應保證接閃器通過連接件及各阻抗鏈中的阻抗體與避雷器、軸和基座電導通。
2.根據權利要求1所述的優化避雷針，其特徵是阻抗鏈外殼和防閃罩均採用玻璃鋼材料。
3.根據權利要求2所述的優化避雷針，其特徵是避雷單元中還安裝了雷電記錄器和雷電報警器，該二者並聯連接，削波器為一密繞在磁環上的開環線圈，套在伸入避雷單元內的軸上，雷電記錄器的傳感器也套在軸上，為一繞在磁環上的閉環線圈。
全文摘要
本發明公開的優化避雷針由基座、上下支座、數個阻抗鏈、接閃器、防閃罩、避雷單元和輻射振子等組成。接閃器為避雷針前端，防閃罩通過外殼上的法蘭盤由螺栓將防閃罩和外殼連結在一起，避雷單元內有削波器、電子避雷器、雷電記錄器和報警器。本避雷針在接閃器到大地之間人為設置了一個互易阻抗網絡，對上行(感應)雷電流和下行(直擊)雷電流均產生極大的抑制或衰減作用，從而保護高聳建築物和易遭感應雷過電壓損壞的電子設備免遭雷電流毀壞。
文檔編號H01T19/04GK1102016SQ94111948
公開日1995年4月26日 申請日期1994年11月1日 優先權日1994年11月1日
發明者王德言 申請人:王德言