本實用新型涉及防雷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有源智能引雷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
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雷電是威脅人類最為嚴重的八大自然災(zāi)害之一，雷電產(chǎn)生的高溫、猛烈的沖擊波以及強烈的電磁輻射等物理效應(yīng)，使其能在瞬間產(chǎn)生巨大的破壞作用，常常造成人員的傷亡，擊毀建筑物、配電系統(tǒng)、通信設(shè)備、引起森林火災(zāi)，造成計算機信息系統(tǒng)中斷、倉儲、煉油廠、油田等燃燒甚至爆炸，危害人民財產(chǎn)和人身安全，對航空航天等運載工具也有巨大威脅。

為了消除雷電危害，通常采用接閃桿、消雷陣列和綜合有源及無源等離子拒雷裝置等技術(shù)手段。260多年來國際防雷界主要沿用的是富蘭克林實用新型的接閃桿(避雷針)，吸引雷云電場集中于其金屬針而增大針端電場強度，使雷云電場擊穿金屬針而將強大的雷電流經(jīng)其接地體泄放入地，降低了雷電的危害，但接閃桿也帶來反擊、跨步電壓、接處電壓和對強弱電系統(tǒng)的電磁脈沖感應(yīng)過電壓損壞等負面危害；消雷陣列(消雷器)是在雷云電場作用下產(chǎn)生等離子體，中和雷云電荷，由于自屏蔽效應(yīng)使其產(chǎn)生的等離子體遠不足以消雷，導(dǎo)致其消雷失敗機率較高，尤其是通流量不夠的半導(dǎo)體消雷器自身常被雷電擊毀；綜合有源及無源等離子拒雷裝置很好的解決了消雷陣列發(fā)散電流不足的問題，但其存在有源等離子發(fā)生器技術(shù)復(fù)雜、整體成本高及設(shè)備維護困難等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本實用新型的目的就是為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種有源智能引雷系統(tǒng)，它具有主動引雷、引雷成功率高、成本低、適用范圍廣等優(yōu)點，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

本實用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種有源智能引雷系統(tǒng)，包括系統(tǒng)遠程監(jiān)控單元，所述系統(tǒng)遠程監(jiān)控單元分別通過導(dǎo)線與雷電信號采集識別單元、高壓引雷單元和接閃泄流接地單元連接，接閃泄流接地單元通過導(dǎo)線與高壓引雷單元連接。

所述系統(tǒng)遠程監(jiān)控單元包括PLC控制器、操作按鈕和液晶顯示器，PLC控制器分別與操作按鈕和液晶顯示器連接。

所述雷電信號采集識別單元包括用于檢測電荷量的雷電感應(yīng)裝置和用于檢測電荷極性的雷電采集裝置，雷電感應(yīng)裝置和雷電采集裝置分別通過導(dǎo)線與PLC控制器連接。

所述雷電感應(yīng)裝置為雷電感應(yīng)器，雷電感應(yīng)器包括兩個用于接受雷電電波的框形天線。

所述雷電采集裝置包括依次相連的采集探頭、整流裝置、頻率選擇器和發(fā)送終端，發(fā)送終端通過導(dǎo)線與PLC控制器連接。

所述整流裝置包括兩條單通方向相反設(shè)置的單通支路，單通支路兩端分別連接采集探頭和頻率選擇器。

所述高壓引雷單元包括雙邊充電裝置和引雷避雷針，所述引雷避雷針與雙邊充電裝置連接。

所述引雷避雷針包括一根接閃主針和若干根接閃副針，所述接閃副針與接閃主針呈45度夾角設(shè)置。

所述雙邊充電裝置包括依次串聯(lián)連接的熔斷器、控制開關(guān)、調(diào)壓器和變壓器，所述變壓器輸出二端口中的一端與大地連接，另一端依次串聯(lián)有保護電阻和雙邊沖壓電路，所述控制開關(guān)與PLC控制器連接。

所述雙邊沖壓電路包括并聯(lián)設(shè)置的正高壓充電電路和負高壓充電電路，所述正高壓充電電路包括正硅堆，正硅堆通過正高壓電容器與大地連接，正高壓電容器的高壓端通過導(dǎo)線分別與第一放電球隙和第三放電球隙連接，第一放電球隙與放電極板連接，第三放電球隙與大地連接；所述負高壓充電電路包括負硅堆，負硅堆通過負高壓電容器與大地連接，負高壓電容器的高壓端通過導(dǎo)線分別與第二放電球隙和第四放電球隙連接，第二放電球隙與放電極板連接，第四放電球隙與大地連接，放電極板通過放電電容器與大地連接，放電電容器的高壓端通過導(dǎo)線與引雷避雷針連接，所述第一放電球隙、第二放電球隙、第三放電球隙和第四放電球隙分別通過導(dǎo)線與PLC控制器連接。

所述接閃泄流接地單元包括絕緣套管，絕緣套管內(nèi)設(shè)有金屬傳導(dǎo)桿，金屬傳導(dǎo)桿一端與引雷避雷針連接，另一端與引下線連接，引下線與計數(shù)器連接，計數(shù)器通過接地線與大地連接，計數(shù)器通過導(dǎo)線還與PLC控制器連接。

本實用新型采用上述方案，針對現(xiàn)有引雷設(shè)備在實際使用時存在的技術(shù)問題，設(shè)計了一種有源智能引雷系統(tǒng)，通過設(shè)計系統(tǒng)遠程監(jiān)控單元、雷電信號采集識別單元、高壓引雷單元和接閃泄流接地單元，實現(xiàn)對雷電中的電荷量和電荷極性等信號進行快速準確實時檢測，及時對引雷避雷針進行沖高壓，主動將雷電引入引雷避雷針上，通過接閃泄流接地單元將雷電電流引入大地，實現(xiàn)智能引雷，有效降低雷電對保護物體的不利影響；通過設(shè)計PLC控制器、操作按鈕及顯示器等設(shè)備，實現(xiàn)及時準確的對整體系統(tǒng)進行發(fā)送指令和監(jiān)控；通過設(shè)計雙邊充電裝置，實現(xiàn)快速對引雷避雷針進行沖正高壓或負高壓；通過設(shè)計接閃泄流接地單元，實現(xiàn)將雷電流快速引入大地，降低對本系統(tǒng)設(shè)備的損壞。

附圖說明：

圖1是本實用新型引雷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型雷電信號采集識別單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型高壓引雷單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型接閃泄流接地單元結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、雷電信號采集識別單元，101、雷電感應(yīng)器，102、采集探頭，103、整流裝置，104、頻率選擇器，105、發(fā)生終端，2、系統(tǒng)遠程監(jiān)控單元，201、plc控制器，3、高壓引雷單元，301、熔斷器，302、控制開關(guān)，303、調(diào)壓器，304、變壓器，305、保護電阻，306、正硅堆，307、正高壓電容器，308、第一放電球隙，309、第三放電球隙，310、負硅堆，311、負高壓電容器，312、第二放電球隙，313、第四放電球隙，314、放電極板，315、放電電容器，316、引雷避雷針，317、接閃主針，318、接閃副針，4、接閃泄流接地單元，401、絕緣套管，402、金屬傳導(dǎo)桿，403、引下線，404、計數(shù)器，405、接地線，5、大地。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明：

如圖1-4所示，一種有源智能引雷系統(tǒng)，包括系統(tǒng)遠程監(jiān)控單元2，系統(tǒng)遠程監(jiān)控單元2分別通過導(dǎo)線與雷電信號采集識別單元1、高壓引雷單元3和接閃泄流接地單元4連接，接閃泄流接地單元4通過導(dǎo)線與高壓引雷單元3連接，通過設(shè)計系統(tǒng)遠程監(jiān)控單元2、雷電信號采集識別單元1、高壓引雷單元3和接閃泄流接地單元4，實現(xiàn)對雷電中的電荷量和電荷極性等信號進行快速準確實時檢測，及時對引雷避雷針316進行沖高壓，主動將雷電引入引雷避雷針316上，通過接閃泄流接地單元4將雷電電流引入大地，實現(xiàn)智能引雷，有效降低雷電對保護物體的不利影響。

系統(tǒng)遠程監(jiān)控單元2包括PLC控制器201、操作按鈕和液晶顯示器，PLC控制器201分別與操作按鈕和液晶顯示器連接，通過設(shè)計PLC控制器201、操作按鈕及顯示器等設(shè)備，實現(xiàn)及時準確的對整體系統(tǒng)進行發(fā)送指令和監(jiān)控。

雷電信號采集識別單元1包括用于檢測電荷量的雷電感應(yīng)裝置和用于檢測電荷極性的雷電采集裝置，雷電感應(yīng)裝置和雷電采集裝置分別通過導(dǎo)線與PLC控制器201連接。

雷電感應(yīng)裝置為雷電感應(yīng)器101，雷電感應(yīng)器101包括兩個用于接受雷電電波的框形天線。

雷電采集裝置包括依次相連的采集探頭102、整流裝置103、頻率選擇器104和發(fā)送終端105，發(fā)送終端105通過導(dǎo)線與PLC控制器201連接。

整流裝置103包括兩條單通方向相反設(shè)置的單通支路，單通支路兩端分別連接采集探頭102和頻率選擇器104。

高壓引雷單元3包括雙邊充電裝置和引雷避雷針316，引雷避雷針316與雙邊充電裝置連接。

引雷避雷針316包括一根接閃主針317和若干根接閃副針318，接閃副針318與接閃主針317呈45度夾角設(shè)置。

雙邊充電裝置包括依次串聯(lián)連接的熔斷器301、控制開關(guān)302、調(diào)壓器303和變壓器304，變壓器304輸出二端口中的一端與大地5連接，另一端依次串聯(lián)有保護電阻305和雙邊沖壓電路，控制開關(guān)302與PLC控制器201連接，通過設(shè)計雙邊充電裝置，實現(xiàn)快速對引雷避雷針316進行沖正高壓或負高壓。

雙邊沖壓電路包括并聯(lián)設(shè)置的正高壓充電電路和負高壓充電電路，正高壓充電電路包括正硅堆306，正硅堆306通過正高壓電容器307與大地5連接，正高壓電容器307的高壓端通過導(dǎo)線分別與第一放電球隙308和第三放電球隙309連接，第一放電球隙308與放電極板314連接，第三放電球隙309與大地5連接；負高壓充電電路包括負硅堆310，負硅堆310通過負高壓電容器311與大地5連接，負高壓電容器311的高壓端通過導(dǎo)線分別與第二放電球隙312和第四放電球隙313連接，第二放電球隙312與放電極板314連接，第四放電球隙313與大地5連接，放電極板314通過放電電容器315與大地5連接，放電電容器315的高壓端通過導(dǎo)線與引雷避雷針316連接，第一放電球隙308、第二放電球隙312、第三放電球隙309和第四放電球隙313分別通過導(dǎo)線與PLC控制器201連接。

接閃泄流接地單元4包括絕緣套管401，絕緣套管401內(nèi)設(shè)有金屬傳導(dǎo)桿402，金屬傳導(dǎo)桿402一端與引雷避雷針316連接，另一端與引下線403連接，引下線403與計數(shù)器404連接，計數(shù)器404通過接地線405與大地5連接，計數(shù)器404通過導(dǎo)線還與PLC控制器201連接，通過設(shè)計接閃泄流接地單元4，實現(xiàn)將雷電流快速引入大地，降低對本系統(tǒng)設(shè)備的損壞。

本實用新型的工作過程：

首先將本申請的引雷系統(tǒng)安裝在建筑物附近，當(dāng)有雷電天氣時，雷電感應(yīng)器101檢測云層中的電荷量，雷電采集裝置檢測云層中電荷的極性，并將電荷量和電荷極性采集信息傳輸給PLC控制器201，假定云層電荷極性為負，當(dāng)電荷量達到設(shè)定危險數(shù)值時，控制開關(guān)302閉合，通過調(diào)壓器303、變壓器304給高壓部分進行充電，變壓器304輸出經(jīng)保護電阻305、正硅堆306和負硅堆310單邊整流后給正高壓電容器307和負高壓電容器311充電，負高壓電容器311通過第四放電球隙313向大地5進行放電，正高壓電容器307通過第一放電球隙308向放電極板314放電，然后將正高壓存儲在放電電容器315上，放電電容器315再將正高壓存儲在引雷避雷針316上，帶負電荷的云層不斷積聚負電荷，當(dāng)負電荷量積聚到一定數(shù)量時，就會擊穿空氣與引雷避雷針316之間形成雷電流，由于建筑物帶電量為零，而引雷避雷針316上存儲與云層電荷極性相反的高電壓，根據(jù)庫倫定律可知，雷電優(yōu)先發(fā)生在引雷避雷針316上，引雷避雷針316上的雷電流通過接閃泄流接地單元4導(dǎo)入大地5，從而實現(xiàn)保護建筑物的目的。

上述具體實施方式不能作為對本實用新型保護范圍的限制，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，對本實用新型實施方式所做出的任何替代改進或變換均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。

本實用新型未詳述之處，均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。