一種具有提前放電及限制雷電流功能的直擊雷防護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有提前放電及限制雷電流功能的直擊雷防護(hù)裝置，涉及防雷技術(shù)中的直擊雷防護(hù)領(lǐng)域。本裝置包括從上到下依次連接的接閃器（1）、先導(dǎo)激勵球（2）、限流本體（3）和安裝基座（4）；所述的先導(dǎo)激勵球（2）由保護(hù)球殼（21）、先導(dǎo)激勵元件（22）和絕緣環(huán)（23）組成；所述的限流本體（3）由連接金具（31）、傘盤（32）、支撐管（33）和灌封膠（34）組成。本實用新型具有激勵迎面先導(dǎo)提前放電的功能，提高了保護(hù)范圍，克服普通避雷針保護(hù)范圍的不確定性；具有降低雷電流陡度和限制雷擊電流幅值功能；能有效阻止上行雷的形成與發(fā)生；耐受雷電能力強(qiáng)，具有自恢復(fù)功能。
【專利說明】—種具有提前放電及限制雷電流功能的直擊雷防護(hù)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及防雷技術(shù)中的直擊雷防護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有提前放電及限制雷電流功能的直擊雷防護(hù)裝置，可廣泛應(yīng)用于電力、通信、石油石化和建筑等各行業(yè)的直擊雷防護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，世界上的直擊雷防護(hù)方法主要是在固定的建/構(gòu)筑物上安裝富蘭克林避雷針，其特點是利用自身的高度使雷云電場發(fā)生畸變，將雷電吸引于自身，代替被保護(hù)物受雷擊。
[0003]避雷針在吸引雷電的同時有以下缺陷:避雷針的保護(hù)范圍小且存在不確定性；當(dāng)上升陡度極大，幅值為幾十至幾百千安的雷電流流過避雷針時，會引起針體、引下線和接地體的電位急驟升高，造成對保護(hù)物的反擊；雷擊時人及動物在雷擊點附近地面或接觸引下線，會受到很高的跨步電壓或接觸電壓作用而危及生命；同時流過避雷針的強(qiáng)大雷電流在其四周空間形成的感應(yīng)電磁場會引設(shè)備的誤動及損壞，特別是對弱電設(shè)備、易燃、易爆品，采用傳統(tǒng)避雷針進(jìn)行防護(hù)時，極易引起巨大損失；在承受雷擊時，傳統(tǒng)避雷針及其它避雷針難免存在上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于克服普通直擊雷防護(hù)技術(shù)存在的缺點和不足，提供一種具有提前放電及限制雷電流功能的直擊雷防護(hù)裝置。
[0005]本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]本裝置包括從上到下依次連接的接閃器、先導(dǎo)激勵球、限流本體和安裝基座。
[0007]工作原理:
[0008]在雷云電場作用下，本裝置中的先導(dǎo)激勵球和具有一定電阻的限流本體參加并影響雷電的發(fā)展從而達(dá)到提前放電及限制雷電流的目的。
[0009]①當(dāng)雷云產(chǎn)生下行先導(dǎo)時，在雷云電場的作用下，激勵球內(nèi)先導(dǎo)激勵元件啟動，接閃器頂部產(chǎn)生強(qiáng)烈的電游離，形成迎面先導(dǎo)，并向上迅速發(fā)展，與下行先導(dǎo)匯合，將云中電荷按上述確定的先導(dǎo)通道軌跡，并經(jīng)過限流本體和安裝基座等泄放到大地。由于本實用新型有上述激勵迎面先導(dǎo)產(chǎn)生的功能，與同等高度的避雷針相比具有提前放電功能，具有更大的保護(hù)范圍。
[0010]②由于雷電流經(jīng)過由半導(dǎo)電高分子材料制成的、具有一定電阻和耐壓水平的限流本體，雷電主放電過程被大大削弱，雷電流的幅值與陡度被限制到極低的水平。
[0011]③在雷電活動的初始階段，限流本體的作用能有效阻止上行雷的產(chǎn)生，對于高層建構(gòu)筑物而言，上行雷占總雷擊次數(shù)的50%。
[0012]本實用新型具有下列優(yōu)點和積極效果
[0013]①具有激勵迎面先導(dǎo)提前放電的功能，提高了保護(hù)范圍，克服普通避雷針保護(hù)范圍的不確定性；
[0014]②具有降低雷電流陡度和限制雷擊電流幅值功能；
[0015]③能有效阻止上行雷的形成與發(fā)生；
[0016]④耐受雷電能力強(qiáng)，具有自恢復(fù)功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(簡圖)；
[0018]圖2是本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(詳圖)；
[0019]圖3是圖2的局部放大圖；
[0020]圖4是先導(dǎo)激勵元件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:
[0022]I一接閃器；
[0023]2—先導(dǎo)激勵球，
[0024]21—保護(hù)球殼，22—先導(dǎo)激勵元件，23—絕緣環(huán)；
[0025]3—限流本體，
[0026]31—連接金具，32—半導(dǎo)電高分子材料傘盤，33—支撐管，34—灌封膠；
[0027]4 一安裝基座。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實施例詳細(xì)說明:
[0029]一、直擊雷防護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)
[0030]1、總體
[0031]如圖1，本裝置包括從上到下依次連接的接閃器1、先導(dǎo)激勵球2、限流本體3和安
裝基座4 ;
[0032]頂端設(shè)置有接閃器1，接閃器I與先導(dǎo)激勵球2采用螺紋連接，先導(dǎo)激勵球2與限流本體3采用螺栓連接，限流本體3與安裝基座4采用螺栓連接，安裝基座4與鐵塔采用螺栓連接。
[0033]2、功能部件
[0034]I)接閃器I
[0035]如圖1，接閃器I是一種金屬管，其上端為圓錐狀，下端帶有螺紋以利于連接，由不銹鋼制成，有上市產(chǎn)品。
[0036]其功能是接閃雷電流，
[0037]2)先導(dǎo)激勵球2
[0038]如圖2，先導(dǎo)激勵球2由保護(hù)球殼21、先導(dǎo)激勵元件22和絕緣環(huán)23組成；
[0039]其位置和連接關(guān)系是:在保護(hù)球殼21內(nèi)設(shè)置有先導(dǎo)激勵元件22和絕緣環(huán)23，接閃器1、先導(dǎo)激勵元件22和絕緣環(huán)23依次連接。
[0040]①保護(hù)球殼21
[0041]保護(hù)球殼21是一種不銹鋼空心球；其功能是保護(hù)先導(dǎo)激勵元件22。
[0042]②先導(dǎo)激勵元件22[0043]如圖4，先導(dǎo)激勵元件22是一種由若干個石墨片221和聚四氟乙烯片222交替疊放形成3?6個氣體間隙及絕緣支撐件223、上金屬連接部件224、下金屬連接部件225和鎖緊螺釘226組成的機(jī)構(gòu)；
[0044]其功能是提前放電。
[0045]③絕緣環(huán)23
[0046]絕緣環(huán)23是一種絕緣環(huán)狀體，由絕緣材料制成；其功能是將保護(hù)球殼22與限流本體3進(jìn)行電氣絕緣并將二者連接起來。
[0047]3)限流本體3
[0048]如圖3，限流本體3由連接金具31、傘盤32、支撐管33和灌封膠34組成；
[0049]連接金具31處于上下兩端，支撐管33在內(nèi)部，外部套上傘盤32，在支撐管33與傘盤32的間隙中充填灌封膠34 ;連接金具31和支撐管33及外部灌封膠34、傘盤32構(gòu)成的整體用銷釘和環(huán)氧膠粘劑連接。
[0050]①連接金具31
[0051]連接金具31其形狀是端部為法蘭盤，其余部分為中空柱狀，由金屬制成；其功能是起連接作用。
[0052]②傘盤32
[0053]傘盤32其形狀是帶有傘裙的中空結(jié)構(gòu)，由半導(dǎo)電高分子材料模壓而成，形
[0054]成3?100 kQ的電阻層；
[0055]其功能是限制雷電流。
[0056]③支撐管33
[0057]支撐管33其形狀是圓柱管，由玻璃鋼制成；
[0058]其功能是起支撐作用。
[0059]④灌封膠34
[0060]灌封膠34選用硫化硅橡膠，灌入傘盤32和支撐管33的間縫隙之中；其功
[0061]能是起隔離空氣及防潮作用。
[0062]4)安裝基座4
[0063]如圖1，安裝基座4是一種常用的基座，由金屬制成。
[0064]其功能是起支撐作用并與鐵塔連接。
[0065]二、直擊雷防護(hù)裝置的制造工藝
[0066]①限流本體3的制造:
[0067]采用模壓方法生產(chǎn)傘盤32，根據(jù)生產(chǎn)條件可一次成型硫化至設(shè)定的長度，也可先成型硫化單個的傘群再組裝成設(shè)定的長度；支撐管33穿入半導(dǎo)電高分子材料傘盤32中，灌入灌封膠34 ;待灌封膠34硫化后安裝上下連接金具31即形成限流本體3。
[0068]②先導(dǎo)激勵球2與限流本體3的組裝:
[0069]第一步將先導(dǎo)激勵元件22與限流本體3的連接金具31用螺栓進(jìn)行連接；第二步把絕緣環(huán)23從先導(dǎo)激勵元件22上部套入并與限流本體3接觸，然后將保護(hù)球殼21套入并將下部嵌入絕緣環(huán)23中；第三步用墊片和螺母固定先導(dǎo)激勵元件22和保護(hù)球殼21。
[0070]③整體組裝:
[0071]限流本體3與安裝基座4用螺栓進(jìn)行連接，接閃器I與先導(dǎo)激勵球2螺紋連接，安裝基座4與被保護(hù)物的鐵塔采用螺栓連接。
[0072]三、試驗結(jié)果
[0073]1、提前放電時間
[0074]通過高壓實驗室模擬試驗，相對于相同高度的普通避雷針，具有提前放電及限制雷電流功能的直擊雷防護(hù)裝置的提前放電時間為20ii S。
[0075]2、限流比
[0076]通過高壓實驗室模擬試驗，在相同試驗條件下，具有提前放電及限制雷電流功能的直擊雷防護(hù)裝置與普通避雷針相比，限流比為1000倍以上。
【權(quán)利要求】
1.一種具有提前放電及限制雷電流功能的直擊雷防護(hù)裝置，其特征在于: 包括從上到下依次連接的接閃器(I)、先導(dǎo)激勵球(2)、限流本體(3)和安裝基座(4)。
2.按權(quán)利要求1所述的直擊雷防護(hù)裝置，其特征在于: 所述的先導(dǎo)激勵球(2)由保護(hù)球殼(21)、先導(dǎo)激勵元件(22)和絕緣環(huán)(23)組成；在保護(hù)球殼(21)內(nèi)設(shè)置有先導(dǎo)激勵元件(22)和絕緣環(huán)(23)，接閃器(I)、先導(dǎo)激勵元件(22)和絕緣環(huán)(23)依次連接； 保護(hù)球殼(21)是一種不銹鋼空心球； 先導(dǎo)激勵元件(22)是一種由若干個石墨片(221)和聚四氟乙烯片(222)交替疊放形成3?6個氣體間隙及絕緣支撐件(223)、上金屬連接部件(224)、下金屬連接部件(225)和鎖緊螺釘(226)組成的機(jī)構(gòu)； 絕緣環(huán)(23)是一種絕緣環(huán)狀體。
3.按權(quán)利要求1所述的直擊雷防護(hù)裝置，其特征在于: 所述的限流本體(3 )由連接金具(31)、傘盤(32 )、支撐管(33 )和灌封 膠(34)組成； 連接金具(31)處于上下兩端，支撐管(33)在內(nèi)部，外部套上傘盤(32)，在支撐管(33)與傘盤(32)的間隙中充填灌封膠(34);連接金具(31)和支撐管(33)及外部灌封膠(34)、傘盤(32)構(gòu)成的整體用銷釘和環(huán)氧膠粘劑連接； 連接金具(31)其形狀是端部為法蘭盤，其余部分為中空柱狀； 傘盤(32)其形狀是帶有傘裙的中空結(jié)構(gòu)； 支撐管(33)其形狀是圓柱管。
【文檔編號】H01T21/00GK203553615SQ201320729764
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】劉旭, 解子燕, 蔡細(xì)楚, 羅家明 申請人:武漢愛勞高科技有限責(zé)任公司