新型引雷装置的制作方法

本实用新型属于防雷工程技术领域，具体来说涉及一种新型引雷装置。

背景技术：

现有技术中的避雷针由接闪器、接地体和引下线三部分组成，接闪器为金属材料构件，端部为圆锥体；引下线亦为金属材料构件，由直径为14mm的钢条组成；接地体由角钢、扁钢、圆钢、圆管或方管等制成，大小长短各异，均埋于地下1-3m，接地体表面要求掩没降阻剂，降阻剂种类繁多，最好的是稀土降阻剂。但是无论什么降阻剂，都不会自行产生电荷，不会使接闪器针尖呈现长效不衰的高电负性，当遇到较长时间的高温干燥天气，现有的接地体就会出现干水或者半干水现象，导致现有的接闪器发生电晕，无法达到避雷的效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供的一种当遇到较长时间的高温干燥天气，接地体不会出现干水或者半干水现象，不会出现引雷中和器(接闪器)尖端发生电晕，达到避雷效果好的新型引雷装置。

本实用新型目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本实用新型的一种新型引雷装置，包括接地装置，引雷中和器，连接件，水箱，支撑钢棒，其特征在于：接地装置由水泥管，角钢，浮球阀，导流钢棒，水介质络合物，膨润土B组成，水泥管埋入地下，上端头与地表面平齐，水泥管上半部灌满水介质络合物，水介质络合物面上安装有浮球阀，下半部填满膨润土B，角钢置于水泥管中央，导流钢棒置于水泥管底部，埋入地下，引雷中和器下方设有支撑钢棒, 支撑钢棒下端嵌入土中，与连接件一端固定连接，连接件另一端连接接地装置内的角钢。

所述水箱底部安装有水管，水管连接浮球阀。

所述接地装置与支撑钢棒之间还设置有连接槽，连接件置于连接槽中，用膨润土A（5）覆盖包裹连接件。

所述支撑钢棒露出地面的高度为4-10m，顶端的引雷中和器为圆锥体形状，表面镀金。

所述角钢长度为2.5m，其中0.5 m嵌入泥土中与大地连接，剩余2 m置于水泥管中。

所述导流钢棒是地电流波导流钢棒，为4根，井字型均布于角钢周围。

所述导流钢棒的直径为16mm，长度为1m，其中80cm嵌入泥土中，20cm置于水泥管中。

所述接地装置为1-4个，使用时，每一个接地装置的角钢均通过连接件连接至支撑钢棒，之间还设置有连接槽，连接件置于连接槽中，用膨润土A覆盖包裹连接件。

所述引雷中和器可安装1-5根。

所述水泥管高度不超过2 m，上半部灌满水介质络合物体积是膨润土8kg加入520克碳酸钠，在加入清水50kg、1000克NH4SO4，在乘以2.5次。

本实用新型同现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本实用新型通过在水箱底部安装有水管，水管连接浮球阀。实现了当遇到较长时间的高温干燥天气，水箱内的水介质络合物随水管通过浮球阀下沉流入水泥管内，接地体不会出现干水或者半干水现象；

水泥管埋入地下，上端头与地表面平齐，水泥管上半部灌满水介质络合物，水介质络合物面上安装有浮球阀，下半部填满膨润土B悬浮液，角钢置于水泥管中央，地电流波导流钢棒置于水泥管底部，埋入地下，支撑钢棒上面安装有引雷中和器，下端嵌入土中，与连接件一端固定连接，连接件另一端固定连接接地装置内的角钢。实现了可将雷云下行先导电荷吸引到引雷中和器尖端后进行正负电荷中和，并非将电荷洩入大地；且本实用新型中的接地装置具有庞大的电荷群，就一个水泥管内所存储的电荷量为2.5×520/60×6.02×10²³+2.5×1000/96×6.02×10²³个；引雷中和器上的尖端采用无角度设计，在富兰克林接闪器的保护角之外也能起到保护作用；当雷云电荷开始下行并出现第一次闪电时，将雷云电荷迅速吸引至引雷中和器尖端并立即进行正负电荷中和；且引雷中和器尖端永远不会发生自我保护的电晕现象；地面不会出现跨步电压伤人；本实用新型安装高度没有要求，根据环境可高可低；总之；本当遇到较长时间的高温干燥天气，接地体不会出现干水或者半干水现象，不会出现引雷中和器(接闪器)尖端发生电晕，达到避雷效果好的目的。能满足现有引雷装置的推广和使用。

附图说明

图1为本实用新型的安装结构示意图；

图2为本实用新型安装一个接地装置时的连接关系示意图；

图3为本实用新型安装二个接地装置时的连接关系示意图；

图4为本实用新型安装三个接地装置时的连接关系示意图；

图5为本实用新型安装四个接地装置时的连接关系示意图。

图中标识：

1、接地装置，2、引雷中和器，3、连接件，4、水箱，5、膨润土A，6、支撑钢棒，11、水泥管，12、角钢，13、浮球阀，14、钢棒，15、水介质络合物，16、膨润土B， 41、水管。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的新型引雷装置具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

实施例一

参见图1，本实用新型的一种新型引雷装置，包括接地装置1，引雷中和器2，连接件3，水箱4，支撑钢棒6，其特征在于：接地装置1由水泥管11，角钢12，浮球阀13，导流钢棒14，水介质络合物15，膨润土B16组成，水泥管11埋入地下，上端头与地表面平齐，水泥管11上半部灌满水介质络合物15，水介质络合物15面上安装有浮球阀13，下半部填满膨润土B16，角钢12置于水泥管11中央，导流钢棒14置于水泥管11底部，埋入地下，引雷中和器2下方设有支撑钢棒6, 支撑钢棒6下端嵌入土中，与连接件3一端固定连接，连接件3另一端连接接地装置1内的角钢12。

所述水箱4底部安装有水管41，水管41连接浮球阀13。

所述接地装置1与支撑钢棒6之间还设置有连接槽，连接件3置于连接槽中，用膨润土A5覆盖包裹连接件3。

所述支撑钢棒6露出地面的高度为4-10m，顶端的引雷中和器2为圆锥体形状，表面镀金。

所述角钢12长度为2.5m，其中0.5 m嵌入泥土中与大地连接，剩余2 m置于水泥管11中。

所述导流钢棒14是地电流波导流钢棒，为4根，井字型均布于角钢12周围。

所述导流钢棒14的直径为16mm，长度为1m，其中80cm嵌入泥土中，20cm置于水泥管11中。

所述接地装置1为1个，使用时，每一个接地装置1的角钢12均通过连接件3连接至支撑钢棒6，之间还设置有连接槽，连接件3置于连接槽中，用膨润土A5覆盖包裹连接件3。

所述引雷中和器2可安装1-5根。

如图2所示，实施时，本实用新型连接一个接地装置1时，引雷中和器2与接地装置1的角钢12之间连接后，用电阻仪测量，引雷装置的电阻值是7-8Ω。

实施例二

参见图1，本实用新型的一种新型引雷装置，包括接地装置1，引雷中和器2，连接件3，水箱4，支撑钢棒6，其特征在于：接地装置1由水泥管11，角钢12，浮球阀13，导流钢棒14，水介质络合物15，膨润土B16组成，水泥管11埋入地下，上端头与地表面平齐，水泥管11上半部灌满水介质络合物15，水介质络合物15面上安装有浮球阀13，下半部填满膨润土B16，角钢12置于水泥管11中央，导流钢棒14置于水泥管11底部，埋入地下，引雷中和器2下方设有支撑钢棒6, 支撑钢棒6下端嵌入土中，与连接件3一端固定连接，连接件3另一端连接接地装置1内的角钢12。

所述水箱4底部安装有水管41，水管41连接浮球阀13。

所述接地装置1与支撑钢棒6之间还设置有连接槽，连接件3置于连接槽中，用膨润土A5覆盖包裹连接件3。

所述支撑钢棒6露出地面的高度为4-10m，顶端的引雷中和器2为圆锥体形状，表面镀金。

所述角钢12长度为2.5m，其中0.5 m嵌入泥土中与大地连接，剩余2 m置于水泥管11中。

所述导流钢棒14是地电流波导流钢棒，为4根，井字型均布于角钢12周围。

所述导流钢棒14的直径为16mm，长度为1m，其中80cm嵌入泥土中，20cm置于水泥管11中。

所述接地装置1为2个，使用时，每一个接地装置1的角钢12均通过连接件3连接至支撑钢棒6，之间还设置有连接槽，连接件3置于连接槽中，用膨润土A5覆盖包裹连接件3。

所述引雷中和器2可安装1-5根。

如图3所示，实施时，本实用新型并联二个接地装置1时，引雷中和器2与接地装置1的角钢12之间连接后，用电阻仪测量，引雷装置的电阻值是3-4Ω。

实施例三

参见图1，本实用新型的一种新型引雷装置，包括接地装置1，引雷中和器2，连接件3，水箱4，支撑钢棒6，其特征在于：接地装置1由水泥管11，角钢12，浮球阀13，导流钢棒14，水介质络合物15，膨润土B16组成，水泥管11埋入地下，上端头与地表面平齐，水泥管11上半部灌满水介质络合物15，水介质络合物15面上安装有浮球阀13，下半部填满膨润土B16，角钢12置于水泥管11中央，导流钢棒14置于水泥管11底部，埋入地下，引雷中和器2下方设有支撑钢棒6, 支撑钢棒6下端嵌入土中，与连接件3一端固定连接，连接件3另一端连接接地装置1内的角钢12。

所述水箱4底部安装有水管41，水管41连接浮球阀13。

所述接地装置1与支撑钢棒6之间还设置有连接槽，连接件3置于连接槽中，用膨润土A5覆盖包裹连接件3。

所述支撑钢棒6露出地面的高度为4-10m，顶端的引雷中和器2为圆锥体形状，表面镀金。

所述角钢12长度为2.5m，其中0.5 m嵌入泥土中与大地连接，剩余2 m置于水泥管11中。

所述导流钢棒14是地电流波导流钢棒，为4根，井字型均布于角钢12周围。

所述导流钢棒14的直径为16mm，长度为1m，其中80cm嵌入泥土中，20cm置于水泥管11中。

所述接地装置1为3个，使用时，每一个接地装置1的角钢12均通过连接件3连接至支撑钢棒6，之间还设置有连接槽，连接件3置于连接槽中，用膨润土A5覆盖包裹连接件3。

所述引雷中和器2可安装1-5根。

如图4所示，实施时，本实用新型并联三个接地装置1时，引雷中和器2与接地装置1的角钢12之间连接后，用电阻仪测量，引雷装置的电阻值是2.5-3Ω。

实施例四

参见图1，本实用新型的一种新型引雷装置，包括接地装置1，引雷中和器2，连接件3，水箱4，支撑钢棒6，其特征在于：接地装置1由水泥管11，角钢12，浮球阀13，导流钢棒14，水介质络合物15，膨润土B16组成，水泥管11埋入地下，上端头与地表面平齐，水泥管11上半部灌满水介质络合物15，水介质络合物15面上安装有浮球阀13，下半部填满膨润土B16，角钢12置于水泥管11中央，导流钢棒14置于水泥管11底部，埋入地下，引雷中和器2下方设有支撑钢棒6, 支撑钢棒6下端嵌入土中，与连接件3一端固定连接，连接件3另一端连接接地装置1内的角钢12。

所述水箱4底部安装有水管41，水管41连接浮球阀13。

所述接地装置1与支撑钢棒6之间还设置有连接槽，连接件3置于连接槽中，用膨润土A5覆盖包裹连接件3。

所述支撑钢棒6露出地面的高度为4-10m，顶端的引雷中和器2为圆锥体形状，表面镀金。

所述角钢12长度为2.5m，其中0.5 m嵌入泥土中与大地连接，剩余2 m置于水泥管11中。

所述导流钢棒14是地电流波导流钢棒，为4根，井字型均布于角钢12周围。

所述导流钢棒14的直径为16mm，长度为1m，其中80cm嵌入泥土中，20cm置于水泥管11中。

所述接地装置1为4个，使用时，每一个接地装置1的角钢12均通过连接件3连接至支撑钢棒6，之间还设置有连接槽，连接件3置于连接槽中，用膨润土A5覆盖包裹连接件3。

所述引雷中和器2可安装1-5根。

如图5所示，实施时，本实用新型并联四个接地装置1时，引雷中和器2与接地装置1的角钢12之间连接后，用电阻仪测量，引雷装置的电阻值是1.5-2Ω。

安装时，将水泥管11垂直埋于地下，上端头与地面平齐，其内装有通过进行阳离子交换过的钠基膨润土B16与在水介质条件下能电离出阴电荷的水介质络合物15，膨润土B16与水介质络合物15混合后形成带有负离子的液体，本实用新型选用膨润土的目的在于，用含有优质钙基的膨润土经过阳离子交换，转化为钠基膨润土，使硅氧四面体（si-O）和铝氧八面体（AI-O）端面在碱性介质中形成破键，这种破键存在于蒙脱石(膨润土的主要成分是蒙脱石)晶体的端面，使其产生电荷的不平衡，促成晶体端面带电负性，紧紧的把已电离的NH4⁺离子吸附,多余的NH4⁺离子溢出水面后分解为NH3气和H气而挥发。在进行阳离子交换时使用（Na2CO3），电离后钠离子的去处是，铝氧八面体中的铝离子被镁离子置换而将钠离子吸附，吸附钠离子是在铵离子前面，这样膨润土B16转为高胶质价，分散性更好。同时水泥管11内的两种离子不会发生可逆反应。由于钠基膨润土B16胶质价高，分散性好，有助于地电流波疏导成行。

经过阳离子交换后的蒙脱石，每平方厘米晶体表面上的电荷密度为3.5×10⁴静电单位约为11.7微库仑，如此高的电荷密度将带来高的电动电位，当地电流波历经膨润土B16溶池时，具有高电动电位的膨润土B16将给地电流波一个助推之势。另一个优点，如果管理人员失误，造成接地装置1的水泥管11内液体发生干涸，下半部分的膨润土B16在20年内也不会出现干涸(实验证明)；为雷云电荷即将下行时，引雷中和器2的尖端同样具有高电负性，同样把水泥管11内的反极性电荷群推向引雷中和器2的尖端，同样具有强大的吸引力，将雷云电荷迅速吸引到引雷中和器2尖端并立即进行正负电荷中和；不会因为接地装置1上的水泥管11，上半部分干涸而出现自我保护的电晕。即使安装地是很弱的地电流或地电压场地，导致很弱的地电流波和地电磁场，也不会减弱引雷中和器2对雷云电荷的吸引力，以一个接地装置1的水泥管11内就储有2.5×520/60×6.02×10²³+2.5×1000/96×6.02×10²³个电荷，其中；2.5为搅拌次数，520为膨润土8kg须加入520克碳酸钠（Na2CO3），60为碳酸钠（Na2CO3）电离后CO3^-根负离子的分子量，6.02×10²³为无论任何物质，1摩尔物质均为6.02×10²³个原子或分子，96为NH4SO4电离后SO4^--根负离子的分子量，1000克为NH4SO4质量。

其中阳离子交换,是将钙基膨润土进行阳离子交换处理，处理方法是按份量比；

将粉状钙基膨润土200份置于搅拌机中，将配好的碳酸钠溶液倒入其中，将粉状钙基膨润土完全浸湿即可，搅拌2-3分钟，取出搅拌好的湿膨润土揉成团堆放，用塑料薄膜密封盖严，发酵15天后取出，切片，烘干，含水量在2-3%，磨粉至325-330目即可。

这样处理的结果使膨润土的胶质价提高到98-100%，分散性能好，电负性高，膨润土(天然蒙脱石)吸附阳离子毫克当量数为70-140me/100g,(相当于每个晶胞带0.5-1个静电荷),参照王鸿禧编著的《膨润土》书。安装时,一次搅拌量为膨润土8kg，加入清水50kg，共发生2.5次搅拌。

其中；所述膨润土A5是膨润土与水按份量比3﹕20混合均匀成悬浮液。

引雷中和器2针尖倾斜角为30度时，1300m的高空，(第一道闪电往往出现在1200-1300m的高空)， tg1300m,其邻边为1300 m，对边为750.55m×2,其对边完全可以覆盖面积1km²范围，如果雷云电荷高于1300m，保护面积更广。那么一座城市的地面面积为1000 km²，则只需要安装1000座本实用新型的新型引雷装置，即可达到城市上空无雷声或雷声小的效果，如果是高铁，只需在沿线的下方或高处安装一座本实用新型的新型引雷装置，如果是平地，每间隔5 km安装一座，即可保证高铁安全和输电线路安全。输电线路可以不用架空地线和反绕击工程。安装地电阻设计为4Ω，引雷中和器2设计为3根，中间根垂直，两侧各倾角5度，当天空中出现第一道闪电，引雷中和器2尖端即开始吸引雷云电荷，直到将雷云电荷大部湮灭，使之雷云难以成行下行先导。

其工作原理是；

当雷云电荷即将下行，天地之间形成很大的电场，雷云底部随即发生极性反转，由负电荷全部转为正电荷，地面上，这块雷云垂直覆盖的地面上，也同时发生极性反转，由正电荷全部转为负电荷，由于雷雨云电场的强大吸引，储存在接地装置1里的阴电荷群，在地电流波导流钢棒14的推动下，顺着角钢12、连接件3和支撑钢棒6迅速向引雷中和器2尖端移动，并吸引着雷云电荷，此时的雷云电荷迅速地向引雷中和器2尖端飞奔而来，并在尖端处发生正负电荷中和（并非将电荷洩入大地），从而大部或全部湮灭雷云电荷，使之雷云电荷难以成行下行先导，没有下行先导就没有脉冲，没有脉冲就没有闪电，没有闪电就没有雷声，结果是，闪电和雷声由大变小，由小变无。哗哗地，雨下来了，是无闪电无雷声的雨，请参阅《雷雨与闪电》、《现代工程防雷技术》。

实验证明，2018年4月3日将引雷中和器2由一根换成五根，其中周围四根倾角25度后，每次大雷电来了，试验基地上空大约一平方公里的面积，黑洞洞的，没看见闪电，也没有雷声，当然，这块黑洞洞面积的外围（200-300m范围内），也会有闪电和雷声，只是闪电和雷声由大变小，由小变无，雨照样下，哗哗地。综于上述本新型引雷装置的实用新型，是成功的。