一種用于輸油站場和輸氣站場的直擊雷防護(hù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及防雷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于輸油站場和輸氣站場的直擊雷防護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]與地震、颶風(fēng)、火山爆發(fā)等其它自然災(zāi)害相比，雷電具有很大的隨機(jī)性，所以具有更大的危險性和破壞性。在雷暴氣候，我們所看見和聽見的內(nèi)電和雷聲，僅僅是雷電復(fù)雜的形成發(fā)展過程中的最后階段。
[0003]經(jīng)過科學(xué)家多年的努力研宄，雷電產(chǎn)生的條件已研宄得較為明晰，S卩，當(dāng)大氣運(yùn)動雷云形成時，往往是正電荷在上邊，而負(fù)電荷在下邊，距地面約I?4Km。在地面與云之間形成強(qiáng)電場，其電位差可達(dá)I億伏甚至更高，當(dāng)電位差超過空氣電離阻抗所能承受的極限時，雷云中的電荷向著地面位移，這種從云向著地面的最初的電荷位移稱為先導(dǎo)放電，通常被稱為“梯級先導(dǎo)”，在先導(dǎo)放電過程中會形成一個具有高導(dǎo)電性能的電離通道，這一通道就是“回?fù)簟钡膶Ｓ玫耐ǖ溃自浦械拇罅侩姾赏ㄟ^高導(dǎo)電性能的電離通道泄放而形成閃電。
[0004]為了防止雷電帶來毀滅性的危害，從富蘭克林傳統(tǒng)的引雷入地的避雷針200多年時間里，如何有效的防止雷擊成為了人們對雷電研宄的重點(diǎn)。
[0005]傳統(tǒng)避雷針的工作原理是:避雷針通過接地導(dǎo)線接地，當(dāng)上空出現(xiàn)帶電云層時，避雷針利用自身的高度，使電場強(qiáng)度增加到極限值的雷電云電場發(fā)生畸變，開始電離并下行先導(dǎo)放電；避雷針在強(qiáng)電場作用下產(chǎn)生尖端放電，形成向上先導(dǎo)放電；兩者會合形成雷電通路，隨之瀉入大地，達(dá)到避雷效果。
[0006]所以，實(shí)際上，避雷針是引雷針，可將周圍的雷電引來并提前放電，將雷電電流通過自身的接地導(dǎo)體傳向地下，避免保護(hù)對象直接遭雷擊。
[0007]但是，隨著研宄的深入，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的避雷針具有自己的局限性，即，在其引雷過程中，會在保護(hù)場地內(nèi)產(chǎn)生直擊雷。所以這種防雷方式并不是足夠安全的，特別是對于一些特殊的場所或者設(shè)備，比如輸油站場和輸氣站場，在場地內(nèi)的直擊雷仍然存在著引發(fā)巨大災(zāi)難的風(fēng)險。
[0008]為了解決上述問題，從上世紀(jì)70、80年代開始，新的防雷思路是:將雷電的下行先導(dǎo)能量在空中耗散，使在局部不產(chǎn)生直擊雷，如此，達(dá)到防雷擊的效果。這種防雷方式，不讓雷電產(chǎn)生或在保護(hù)區(qū)沒有雷電成為了目前最為理想防雷方式。但是，到目前為止，依然沒有能夠在保護(hù)場地完全消除雷電，避免產(chǎn)生直擊雷的防雷產(chǎn)品。
[0009]所以，基于上述問題，目前亟需一種能夠在保護(hù)場地內(nèi)完全消除雷電，避免直擊雷產(chǎn)生的防雷裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型的目的在于:針對現(xiàn)有防雷裝置不能夠在保護(hù)場地內(nèi)完全消除雷電，避免直擊雷產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致保護(hù)場地內(nèi)仍然存在雷擊危險的不足，提供一種能夠在保護(hù)場地內(nèi)完全消除雷電，避免直擊雷產(chǎn)生的防雷裝置。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0012]一種用于輸油站場和輸氣站場的直擊雷防護(hù)裝置，包括有電極，和與所述電極電連接的接地裝置，所述電極與接地裝置之間設(shè)置有大電流開關(guān)，所述大電流開關(guān)呈常開狀態(tài)，當(dāng)所述電極與接地裝置之間的電位差達(dá)到所述大電流開關(guān)的設(shè)定值時，所述大電流開關(guān)閉合。在使用時，防護(hù)裝置安裝在被保護(hù)場地內(nèi)，接地裝置接地，帶電雷云產(chǎn)生的下行先導(dǎo)對地的強(qiáng)電場作用下電極積累正電荷，當(dāng)電極積累的正電荷使其對地的電位差達(dá)到大電流開關(guān)的設(shè)定電壓值時，大電流開關(guān)閉合，通過接地裝置從地面向電極充填負(fù)電荷，中和電極內(nèi)的正電荷，即，避免了下行先導(dǎo)放電的產(chǎn)生，進(jìn)而避免了在保護(hù)場地內(nèi)直擊雷的產(chǎn)生；在電荷中和發(fā)生后，電極對地電位差低于大電流開關(guān)的設(shè)定值，大電流開關(guān)自動關(guān)斷，經(jīng)過以上過程后，電極又回到初始狀態(tài)，再開始進(jìn)行下一次的電荷積累，由于大電流開關(guān)的開關(guān)速度(納秒級)遠(yuǎn)快于下行先導(dǎo)移動的速度(微秒級)，大電流開關(guān)有足夠的時間重復(fù)阻斷了雷云中可能再次出現(xiàn)的下行先導(dǎo)放電，如此循環(huán)，本實(shí)用新型自動并有效地抑制了雷擊的演變，消除了閃電的產(chǎn)生，進(jìn)而能夠良好對輸油站場和輸氣站場進(jìn)行防雷保護(hù)。
[0013]作為優(yōu)選，所述電極為金屬電極。
[0014]作為優(yōu)選，所述電極上端為流線型弧面。將電極設(shè)置為金屬電極，電極的上端設(shè)置為流線型的弧面，能夠增大帶電雷云產(chǎn)生的下行先導(dǎo)對地的強(qiáng)電場作用下電極積累正電荷的儲量，能夠提高中和下行先導(dǎo)放電的能力。
[0015]作為優(yōu)選，所述直擊雷防護(hù)裝置還包括有電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器，所述電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器與所述大電流開關(guān)并聯(lián)的與所述電極和接地裝置電連接。雷電具有強(qiáng)弱之分，所以帶電雷云產(chǎn)生的下行先導(dǎo)對地電場的強(qiáng)度有強(qiáng)弱之分，當(dāng)出現(xiàn)超強(qiáng)雷電時，下行先導(dǎo)對地電場的強(qiáng)度極大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過大電流開關(guān)的電流通流能力，此時雷電將擊穿大電流開關(guān)，使直擊雷防護(hù)裝置被損壞失去防護(hù)作用，為了解決這樣的問題，目前通常采用的方法是并聯(lián)多個大電流開關(guān)，如此所導(dǎo)致的是急劇的增加了防護(hù)裝置的生產(chǎn)成本、體積和重量，給防護(hù)裝置的使用帶來了不便，所以在本申請中，發(fā)明人采用了電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器與所述大電流開關(guān)并聯(lián)，在《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-2010)的2.0.40中給出了電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器的解釋“電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器(voltage switching type SPD)無電涌出現(xiàn)時為高阻抗，當(dāng)出現(xiàn)電壓電涌時突變?yōu)榈妥杩埂?，正是由于這樣的特性，當(dāng)出現(xiàn)超強(qiáng)雷電時，電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器的阻抗變低與大電流開關(guān)一起導(dǎo)通，如此實(shí)現(xiàn)對大電流開關(guān)的保護(hù)，避免超強(qiáng)雷電出現(xiàn)時，大電流開關(guān)被擊穿的危險。
[0016]作為優(yōu)選，所述接地裝置上還設(shè)置有靜電屏蔽環(huán)。如上述，在雷電發(fā)生時，偶有超強(qiáng)雷電的出現(xiàn)，如果不能在出現(xiàn)超強(qiáng)雷電的情況下對防護(hù)裝置進(jìn)行良好的保護(hù)，那么一旦超強(qiáng)雷電出現(xiàn)，防護(hù)裝置將直接被損壞而失去防雷作用，所以在本申請中，發(fā)明人還設(shè)置了靜電屏蔽環(huán)，其目的在于，當(dāng)超強(qiáng)雷電出現(xiàn)時，若強(qiáng)度足夠大，超過大電流開關(guān)和電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器一起作用的電流通流能力時，大電流開關(guān)和電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器都可能被擊穿損壞，所以，在本申請中，設(shè)置靜電屏蔽環(huán)，當(dāng)上述情況出現(xiàn)時，電極與靜電屏蔽環(huán)之間直接發(fā)生閃絡(luò)，如此進(jìn)行分流，避免大電流開關(guān)和電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器被擊穿，進(jìn)而進(jìn)一步的提高了本申請的防護(hù)裝置的可靠性。
[0017]作為優(yōu)選，所述電極、靜電屏蔽環(huán)和接地裝置為不銹鋼材質(zhì)。本申請的防護(hù)裝置，其工作狀態(tài)是在露天，所以采用不銹鋼材質(zhì)，提高本申請防護(hù)裝置的防銹蝕、防氧化等能力，進(jìn)一步的提尚了本申請的可靠性。
[0018]作為優(yōu)選，所述電極、靜電屏蔽環(huán)和接地裝置為具有防鹽霧能力的不銹鋼材質(zhì)。采用具有防鹽霧能力的不銹鋼，使得本申請的直擊雷防護(hù)裝置能夠適用于海上設(shè)備，增加了本申請適用范圍。
[0019]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0020]自動并有效地抑制了雷擊的演變，消除了閃電的產(chǎn)生，進(jìn)而能夠良好對輸油站場和輸氣站場進(jìn)行防雷保護(hù)。
[0021]本申請其他【具體實(shí)施方式】的有益效果是:
[0022]1、將電極設(shè)置為金屬電極，電極的