专利名称：一种排雷系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种排雷系统，尤其涉及一种1兆伏以下的排雷系统，属于雷电预防 技术领域。
背景技术：
雷电给人类带来很多危害，许多年来，人类对雷电作了很多探索和研究，并采取了一 些防雷措施但仍有雷害事故发生。传统的避雷针方式如图l所示。当雷云向地球运动时， 其放电先导与避雷针所感应的迎面先导会合时产生强烈的主放电，雷云中大量电荷将通过 避雷针、避雷引下线泄入大地，从而保护了建筑物。其中建筑物的防雷一直主要采用上述 避雷针的方法，也曾采用消雷器。二十世纪末，中科院空间中心提出过一种制造高导电率 气层主动避雷防雷的方法及装置，专利号为95117424. X，在建筑物顶层制造高导电率气 层以达到减小电场强度的目的。由图2的原理图可以看出假设大地与金属板之间的电场强 度为￡2 (这是人为加上的)，金属板面向雷云的表面上电场强度为五,，但￡2大，￡,不一 定大。因为￡,不是由￡2来决定的，大量统计表明，雷电是一种单极性("+ "或"-")在 空气中高电压放电现象，由于雷电行进速度很快，如何判断雷电的极性是一难点，所以已 有技术中预想制造高导电气层的想法难以实现。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种排雷系统，利用库仑定律，将雷电排斥到远离被保护建 筑的预设雷击物上，从而达到防雷减灾的目的。 本实用新型提出的排雷系统，包括
感应球，用于感应雷电的极性，并将感应电荷传送至触发控制器，感应球与触发控制 器相连；
触发控制器，用于根据接收到的上述感应电荷的极性，产生感应电压，经放大后使正 或负触发电极触发，触发控制器分别与正触发球电极和负触发球电极相连；
正触发球电极，用于导通正球电极，使高压直流电源与导电体导通，正触发球电极与 导电体相连；
负触发球电极，用于导通负球电极，使高压直流电源与导电体导通，负触发球电极与 导电体相连；
导电体，用于将雷电排斥至预设雷击物；
高压直流电源，用于为导电体充电，高压直流电源与电源相连； 电源，用于为高压直流电源和触发控制器提供电源。本实用新型的排雷系统中，导电体由绝缘支柱支撑于被保护建筑物的顶部。感应球由 绝缘支柱支撑并置于被保护建筑物的顶部。预设雷击物置于与建筑物距离L处，当建筑物 高度H〈30米时，/=0.5 —1.2//， /2=0.5 — 1.07/。
本实用新型的排雷系统中，还可以包括避雷导体，避雷导体置于建筑物顶部，并通过 避雷引线接地。
本实用新型提出的排雷系统，与已有技术相比，具有以下优点
本实用新型提出的排雷系统，利用库仑定律，使雷云与排雷装置之间电位差减小，因 而电场强度减弱，实现避雷排雷。尤其是当雷电电压低于1MV时，可以实现百分之百的排 雷。我国南方的广大山区和农村地区，由于其特殊的山势、地势结构，每年雨季和夏季都 是雷电的多发季节，因雷电而对人民生命、财产造成的伤害和损失屡见报道。使用本实用 新型提出的排雷系统，可以有效地避免雷电对人类的伤害，保证人们生命、财产的安全。 而且本实用新型的排雷系统结构简单，安装方便，具有很好的社会和经济效益。
图1是传统的用避雷针方式避雷的示意图。
图2是已有方法避雷的原理图。
图3是本实用新型提出的排雷系统的结构框图。
图4是图3所示的排雷中的触发控制器的电路图。
图5是本实用新型提出的排雷系统的一个实施例的布置示意图。
图6是本实用新型排雷系统的另一个实施例示意图。
图1一图6中，l是雷云，2是避雷针，3是被保护建筑物，4是避雷引线，5是金属 板，6是导电体，7是高压直流电源，8是感应球，9是雷电，IO是预设雷击物，11是正 球电极，12是正触发球电极，13是负触发球电极，14是负球电极，15是避雷导体。H是 建筑物高度，/是预设雷击物与建筑物之间的距离，h预设雷击物的高度，五,是带电体外 表面电场强度。
具体实施方式
本实用新型提出的排雷系统，其结构框图如图3所示，包括
感应球8，用于感应雷电的极性，并将感应电荷传送至触发控制器，感应球8与触发 控制器相连；
触发控制器，用于根据接收到的上述感应电荷的极性，产生感应电压，经放大后使正 或负触发电极触发，触发控制器分别与正触发球电极12和负触发球电极13相连；
正触发球电极12，用于导通正球电极ll，使高压直流电源7与导电体6导通，正触 发球电极12与导电体6相连；
负触发球电极13，用于导迤负球电极14，使高压直流电源7与导电体6导通，负触发球电极13与导电体7相连；
导电体6,用于将雷电排斥至预设雷击物10;
高压直流电源7，用于为导电体6充电，高压直流电源7与电源相连； 电源，用于为高压直流电源7和触发控制器提供电源。
本实用新型排雷系统的一个实施例的布置如图5所示，导电体6由绝缘支柱支撑于被 保护建筑物3的顶部。感应球8由绝缘支柱支撑并置于被保护建筑物的顶部。预设雷击物 10置于与建筑物距离L处，当建筑物高度H〈30米时，/=0.5—1.2//， //=0.5—l.O仏
为了使本实用新型的排雷系统的工作万无一失，可以在被保护建筑物3的顶部，再设 置一个避雷导体ll，并使避雷导体通过避雷引线4接地。如图6所示。
以下结合图3和图4详细介绍本实用新型排雷系统的工作原理
当天气变阴，有可能发生雷电时，首先通过电源向高压直流电源充电。从有关资料表 明，雷云荷电的电荷有时为正，有时为负。当正雷云向地球运动时，感应球8感应到雷云 的极性，并将感应电荷传送至触发控制器。触发控制器中的开关管K,导通，经变压器初 级绕组『n，将通过的电流在次级绕组^中产生高压脉冲电压，该电压通过电容C，接入正 触发球电极12的触发极。由于正触发球电极12外皮的电位为零，当脉冲电压加在正触发 球电极12上时，会在正触发球电极12上产生火花，从而使正球电极11和正触发球电极 12互相导通，这样高压直流电源就通过导通的正球电极11和正触发球电极12向导电体6 充上了正高压电，使导电体得到了与雷云同极性的电荷。当雷电接近建筑物时，由于建筑 物顶部的导电体与雷云所带的电荷为同极性，根据库仑定律，将同极性的雷电排斥到远离 被保护建筑的预设雷击物3上，从而达到防雷减灾的目的。
同理当雷云为负极性时，触发控制器中的反向器将开关管K;2导通，经变压器初级绕
组『21，将通过的电流在次级绕组『22中产生高压脉冲电压，该电压通过电容q,接入负触 发球电极13的触发极。经负触发球电极13和负球电极14导通，负高压直流电源将会向 导电体6充电，并使导电体6具有与负雷云一样极性的的电荷，实现排雷的目的。
权利要求1、一种排雷系统，其特征在于该排雷系统包括感应球，用于感应雷电的极性，并将感应电荷传送至触发控制器，感应球与触发控制器相连；触发控制器，用于根据接收到的上述感应电荷的极性，产生感应电压，经放大后使正或负触发电极触发，触发控制器分别与正触发球电极和负触发球电极相连；正触发球电极，用于导通正球电极，使高压直流电源与导电体导通，正触发球电极与导电体相连；负触发球电极，用于导通负球电极，使高压直流电源与导电体导通，负触发球电极与导电体相连；导电体，用于将雷电排斥至预设雷击物；高压直流电源，用于为导电体充电，高压直流电源与电源相连；电源，用于为高压直流电源和触发控制器提供电源。
2、 如权利要求1所述的排雷系统，其特征在于所述的导电体由绝缘支柱支撑于被保 护建筑物的顶部，所述的感应球由绝缘支柱支撑并置于被保护建筑物的顶部； 所述的预设 雷击物置于与建^:物距离/处，当建筑物高度H"O米时，/=0.5—1.2仏/^0.5 — 1.0H，其 中/r为预设雷击物的高度。
3、 如权利要求2所述的排雷系统，其特征在于还包括避雷导体，所述的避雷导体置 于建筑物顶部，并通过避雷引线接地。
专利摘要本实用新型涉及一种排雷系统，属于雷电预防技术领域。包括用于感应雷电的极性，并将感应电荷传送至触发控制器的感应球；用于根据接收到的上述感应电荷的极性，产生感应电压，经放大后使正或负触发电极触发的触发控制器；用于导通正球电极，使高压直流电源与导电体导通的正触发球电极；用于导通负球电极，使高压直流电源与导电体导通的负触发球电极；用于将雷电排斥至预设雷击物的导电体；用于为导电体充电的高压直流电源；用于为高压直流电源和触发控制器提供电源的电源。本实用新型排雷系统可以有效地避免雷电对人类的伤害，保证人们生命、财产的安全。而且本实用新型的排雷系统结构简单，安装方便，具有很好的社会和经济效益。
文档编号H01T19/00GK201408912SQ20092010671
公开日2010年2月17日 申请日期2009年4月3日 优先权日2009年4月3日
发明者肖如泉 申请人:肖如泉