一种车辆雷电防护装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种车辆雷电防护装置。本实用新型技术要点：包括接闪器和流体导电介质接地单元；所述接闪器的接地金属导电体与所述流体导电介质接地单元喷洒器导电连接或接闪器的接地金属导电体与位于所述流体导电介质接地单元的导电介质喷洒覆盖空间内的接地连接导体导电连接；所述流体导电介质接地单元包括雷电信号检测模块与导电介质喷洒模块；所述雷电信号检测模块用于在检测到大于安全阈值的雷电信号时控制导电介质喷洒模块喷洒导电介质以使所述导电介质在接闪器的接地金属导电体与大地之间形成电荷泄放通道。
【专利说明】一种车辆雷电防护装置【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种雷电防护装置，尤其是一种应用于车辆的雷电防护装置。
【背景技术】
[0002]同建筑物防雷装置一样，车辆防雷装置由接闪器、引下线和接地体三部分组成，其原则是减少直接雷击概率或者是将雷电流引入大地，以保证人身及车辆安全。其中接地是最为关键的环节，目前普遍采用的方法是:将车辆停靠，通过不外加动力或外加动力(人力或气锤、电锤)的方式在靠近车辆旁的地面，将多根金属接地极或用非金属接地模块埋入地中，构成地网。车辆转移时，再将接地极拔出。这种车辆防雷装置解决了车辆在停靠状态下的雷电防护问题，但其弊端在于:首先车辆必须停靠，其次需要埋入固定接地体。显而易见，这种装置无法解决车辆在运动过程中的雷电防护问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:针对上述存在的问题，提供一种车辆雷电防护装置。
[0004]本实用新型中的车辆雷电防护装置包括接闪器和流体导电介质接地单元；所述接闪器的接地金属导电体与所述流体导电介质接地单元喷洒器导电连接或接闪器的接地金属导电体与位于所述流体导电介质接地单元的导电介质喷洒覆盖空间内的接地连接导体导电连接；
[0005]所述流体导 电介质接地单元包括雷电信号检测模块与导电介质喷洒模块；所述雷电信号检测模块用于在检测到大于安全阈值的雷电信号时控制导电介质喷洒模块喷洒导电介质以使所述导电介质在接闪器的接地金属导电体与大地之间形成电荷泄放通道。
[0006]优选地，所述接闪器为富兰克林型避雷针、优化型避雷针、双极型避雷针、闪盾型避雷针、ESE提前放电型避雷针或双极优化型避雷针。
[0007]优选地，所述流体导电介质接地单元喷洒器或其喷洒口是单口柱状、多口柱状、单口喇叭状或多口喇叭状。
[0008]优选地，所述接闪器的接地金属导电体与所述流体导电介质接地单元喷洒器或位于所述流体导电介质接地单元的导电介质喷洒覆盖空间内的接地连接导体通过下引线连接。
[0009]优选地，还包括固体接地体；所述固定接地体埋于地下，固体接地体的接地线暴露在流体导电介质接地单元的导电介质喷洒覆盖的地面上。
[0010]优选地，所述雷电信号检测模块包括探头、信号处理电路及接地控制信号产生电路；所述探头用于检测雷电信号并输出反应所述雷电信号大小的电信号；所述探头的输出端与信号处理电路的输入端耦接，所述信号处理电路的输出端与接地控制信号产生电路的输入端耦接，所述接地控制信号产生电路用于在信号处理电路输出的信号大于安全阈值时产生并向导电介质喷洒模块输出有效的接地控制信号，在信号处理电路输出的信号不超过安全阈值时产生并向导电介质喷洒模块输出无效的接地控制信号。
[0011]优选地，所述雷电信号检测模块包括探头、积分电路、线性放大电路、滤波电路及比较电路；所述探头为罗氏线圈；
[0012]所述接闪器与喷洒器或接地连接导体之间的导线穿过罗氏线圈；
[0013]罗氏线圈的信号输出端与积分电路的输入端耦接；
[0014]积分电路的输出端与线性放大电路的输入端耦接；
[0015]线性放大电路的输出端与滤波电路的输入端耦接；
[0016]滤波电路的输出端与比较器的第一输入端耦接；
[0017]比较器的第二输入端耦接安全阈值电压源，比较器用于根据第一输入端电压与第二输入端电压的大小关系输出所述接地控制指令。
[0018]优选地，所述雷电信号检测模块包括探头、前置放大电路、线性放大电路、滤波电路及比较电路；
[0019]所述探头为串联于所述接闪器与喷洒器或接地连接导体之间的导线中的电阻器；
[0020]电阻器的两端与前置放大电路输入端耦接；
[0021]前置放大电路的输出端与线性放大电路的输入端耦接；
[0022]线性放大电路的输出端与滤波电路的输入端耦接；
[0023]滤波电路的输出端与比较器的第一输入端耦接；
[0024]比较器的第二输入端耦接安全阈值电压源，比较器用于根据第一输入端电压与第二输入端电压的大小关系输出所述接地控制指令。
[0025]优选地，所述磊电信号检测模块包括探头、波形陡化电路、分压电路域比较电路；所述探头为电容器；
[0026]电容器与接闪器的接地金属导电体连接；
[0027]电容器的第一输出端与波形陡化电路与分压电路的第一输入端耦接，分压电路的第二输入端与电容器的第二输出端I禹接；分压电路的输出端与比较器的第一输入端I禹接；
[0028]比较器的第二输入端耦接安全阈值电压源，比较器用于根据第一输入端电压与第二输入端电压的大小关系输出所述接地控制指令。
[0029]优选地，所述雷电信号检测模块包括顺序耦接的探头、AD转换电路、微处理器与信号转换单元；
[0030]微处理器用于根据探头输出信号控制信号转换电路输出电形式或非电形式的有效或无效的接地控制信号；所述探头为电场仪或磁场仪用于检测环境中的雷电电场信号或雷电磁场信号。
[0031]本实用新型还提拱了另一种车辆雷电防护装置，包括接闪器和流体导电介质接地单元；所述接闪器的接地金属导电体与所述流体导电介质接地单元喷洒器导电连接或接闪器的接地金属导电体与位于所述流体导电介质接地单元的导电介质喷洒覆盖空间内的接地连接导体导电连接；
[0032]所述流体导电介质接地单元包括雷电预警信号接收模块与导电介质喷洒模块；所述雷电预警信号接收模块用于接收雷电检测预警机构提供的雷电预警信号并向导电介质喷洒模块输出接地控制信号；[0033]导电介质喷洒模块用于在收到有效的接地控制信号时喷洒导电介质以使所述导电介质在接闪器的接地金属导电体与大地之间形成电荷泄放通道。
[0034]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0035]1、本实用新型公开的车辆雷电防护装置为雷电提供了电荷泄放的引导通道，防止雷电在车体内寻找通道时损害车辆，同时在泄放雷电的时候，钳制了车底与大地之间的电压，更有效地保护了车辆，故防护效果更好，特别是进一步解决车辆在运动过程中的雷电防护问题，
[0036]2、本实用新型的车辆雷电防护装置，可通过不同配置，实现不同的功能，应用性更广；
[0037]3、使用有富兰克林避雷针、优化型避雷针和提前放电型避雷针的方案时，可以适当地增加阻抗，限制雷电流的幅值和陡度，减少辐射出的雷电电磁脉冲，消弱地电位反击；
[0038]4、使用有闪盾型避雷针和双极性型避雷针的方案时，输送到避雷针的电荷更加持续和均衡，保证避雷针上电荷的稳定性，增强该避雷针的功能；
[0039]5、本实用新型与拖地带组合使用时,能大大改善车辆使用拖地带时接地不良的情况，降低对拖地带的要求；
[0040]6、本实用新型能控制通道构建，进一步地解决了车辆临时停靠情况下的临时接地问题；
[0041]7、由于引入了气象数据，更有利于提前做好防护准备，达到更好的防护效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中:
[0043]图1，是本实用新型车辆雷电防护装置的基本结构框图；
[0044]图2，是本实用新型车辆雷电防护装置第一种实施例电路结构图；
[0045]图3，是本实用新型车辆雷电防护装置第二种实施例电路结构图；
[0046]图4，是本实用新型车辆雷电防护装置第三种实施例电路原理图；
[0047]图5，是本实用新型车辆雷电防护装置第三种实施例第一种电路结构图；
[0048]图6，是本实用新型车辆雷电防护装置第三种实施例第二种电路结构图；
[0049]图7，是本实用新型车辆雷电防护装置第三种实施例第三种电路结构图；
[0050]图8，是本实用新型车辆雷电防护装置第四种实施例电路原理图；
[0051]图9，是本实用新型车辆雷电防护装置第四种实施例一种电路结构图；
[0052]图10，是本实用新型在雷电保护系统中典型应用的示意图；
[0053]图11，是本实用新型在雷电保护系统中另一典型应用的示意图；
[0054]图12，是本实用新型雷电信号检测模块第一实施例；
[0055]图13，是本实用新型雷电信号检测模块第二实施例；
[0056]图14，是本实用新型雷电信号检测模块第三实施例；
[0057]图15，是本实用新型雷电信号检测模块第四实施例；
[0058]图16，是本实用新型雷电信号检测模块第五实施例；
[0059]图17，是本实用新型雷电信号检测模块第六实施例；
[0060]图18是本实用新型接地装置中导电介质喷洒单元第一实施例框图；[0061]图19是本实用新型接地装置中导电介质喷洒单元第二实施例框图；
[0062]图20是本实用新型接地装置中导电介质喷洒单元第三实施例框图；
[0063]图21是本实用新型接地装置中导电介质喷洒单元第四实施例框图；
[0064]图22是本实用新型接地装置中导电介质喷洒单元第五实施例框图；
[0065]图23是本实用新型导电介质存储容器实施例结构图。
[0066]图中标记:接闪器I，流体导电介质接地单元2，流体导电介质接地单元的喷洒器3，流体导电介质接地单元的探头4，引下线5，接地连接导体6，流体导电介质7，车辆的空气储气罐8，车辆的储水箱9，空气压缩机10，固体接地体11，地坑12。
【具体实施方式】
[0067]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0068]本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0069]如图1，本实用新型中的车辆雷电防护装置包括接闪器和流体导电介质接地单元。所述接闪器接地的金属导电体连接到流体导电介质接地单元喷洒器或其喷洒口位置处于喷洒覆盖空间的接地连接导体上，所述接闪器的作用是承接直击雷放电。所述流体导电介质接地单元包括控制信号输出模块及导电介质喷洒模块，所述控制信号输出模块向导电介质喷洒模块输出接地控制信号，所述导电介质喷洒模块用于存储流体导电介质，以及用于在收到接地控制信号完成与接地控制信号一致的喷洒动作，接地控制信号有效时，导电介质喷洒模块喷洒其内部储存的流体导电介质到所述接地连接导体与大地之间的空间，以使所述导电介质在接地连接导体与大地之间形成电荷泄放通道，雷电流从而经接闪器、喷洒器或其喷洒口位置处于喷洒覆盖空间的接地连接导体、流体导电介质泄放到大地。
[0070]图2，是本实用新型车辆雷电防护装置第一种实施例，包括接闪器1，流体导电介质接地单元2。所述接闪器I接地的金属导电体连接到流体导电介质接地单元2内部的电容器探头上，所述接闪器I为富兰克林型避雷针，所述接闪器的作用是在电场强度大到雷电放电的程度时，承接直击雷放电，利用本身置于比被保护物更高的位置，更高概率的遭受雷击，从而保护被保护物免遭雷击。
[0071]图3，是本实用新型车辆雷电防护装置第二种实施例，所述接闪器I为优化型避雷针，其作用在电场强度大到雷电放电的程度时，承接直击雷放电，由于避雷针本身具有阻抗限流单元、自动控制单元，可预先将雷电流幅值、陡度减小，从而能有效地抑制和消弱地电位反击及雷电感应所造成的危害。所述流体导电介质接地单元的探头4设置在接闪器I内部，所述探头类型为电流测试探头，其作用是采集电晕电流信号。
[0072]如图4，是本实用新型车辆雷电防护装置第三种实施例电路原理，包括接闪器、弓丨下线和流体导电介质接地单元。所述接闪器接地的金属导电体连接到引下线的一端，接闪器作用是是承接直击雷放电。所述引下线的另一端连接到流体导电介质接地单元喷洒器或其喷洒口位置处于喷洒覆盖空间的接地连接导体上，所述引下线的作用是将雷电流从接闪器传导至流体导电介质接地单元或流体导电介质接地单元喷洒器的喷洒口位置处于喷洒覆盖空间的接地连接导体上。所述流体导电介质接地单元包括雷电信号检测模块及导电介质喷洒模块，所述雷电信号检测模块向导电介质喷洒模块输出接地控制信号，所述导电介质喷洒模块用于存储流体导电介质，以及用于在收到接地控制信号完成与接地控制信号一致的喷洒动作，接地控制信号有效时，导电介质喷洒模块喷洒其内部储存的流体导电介质到所述接地连接导体与大地之间的空间，以使所述导电介质在接地连接导体与大地之间形成电荷泄放通道，雷电流从而经接闪器、引线线、喷洒器或其喷洒口位置处于喷洒覆盖空间的接地连接导体、流体导电介质泄放到大地。
[0073]如图5，是本实用新型车辆雷电防护装置第三种实施例第一种电路结构，所述接闪器I接地的金属导电体连接到引下线5的一端，所述接闪器I是闪盾型避雷针，是一种双极针的改进型，其作用通过双极性空间电荷放电、分散技术，改变避雷针周围电荷的分布，达到降低雷电来临时针顶电场强度、提高接闪电压的目的，在电场强度大到雷电放电的程度时，承接直击雷放电。所述引下线5另一端中间串联流体导电介质接地单元的探头4后连接到喷洒器或接地连接导体6，所述引下线的作用是将雷电流从接闪器传导至接地连接导体上。
[0074]如图6，是本实用新型车辆雷电防护装置第三种实施例第二种电路结构，所述接闪器I接地的金属导电体连接到引下线5的一端，所述接闪器I为ESE提前放电型避雷针，其作用通过一个脉冲变压器和振荡器的结合，主动触发高压脉冲信号，提前释放大量的电离子，形成的上行先导提前行至远离避雷针数十米甚至上百米处与来自雷云的下行先导接闪，比富兰克林避雷针接闪时间大大提前，减少被保护对象遭到雷击损害的危险。在电场强度大到雷电放电的程度时，承接直击雷放电。所述引下线5的另一端连接到喷洒器3或接地连接导体6，所述引下线的作用是将雷电流从接闪器传导至接地连接导体上。
[0075]如图7，是本实用新型车辆雷电防护装置第三种实施例第三种电路结构，所述接闪器I接地的金属导电体连接到引下线5的一端，所述接闪器I为双极性空间电荷放电分散型避雷针，其作用是雷击发生前电晕放电阶段，在雷云电场作用下双极避雷针比富兰克林避雷针大得多的电晕电流，提高了发生放电现象时所需的电压，使其在一定程度上减少了雷击概率，避免了雷击的发生，在电场强度大到雷电放电的程度时，承接直击雷放电。所述引下线5的另一端连接到流体导电介质接地单元2上，所述引下线的作用是将雷电流从接闪器传导至流体导电介质接地单元2上。所述流体导电介质接地单元2的外壳和喷洒器3均为导电材料，电流可以从流体导电介质接地单元2的外壳流动到喷洒器3。
[0076]如图8，是本实用新型车辆雷电防护装置第四种实施例电路原理，包括接闪器、弓丨下线、流体导电介质接地单元和固体接地体。所述接闪器接地的金属导电体连接到引下线的一端，接闪器作用是承接直击雷放电。所述引下线的另一端连接到流体导电介质接地单元喷洒器或其喷洒口位置处于喷洒覆盖空间的接地连接导体上，所述引下线的作用是将雷电流从接闪器传导至流体导电介质接地单元或流体导电介质接地单元喷洒器的喷洒口位置处于喷洒覆盖空间的接地连接导体上。固体接地体埋入所述流体导电介质接地单元喷洒器的喷洒口能够喷洒覆盖的地理位置，并在地面上留出接地线，所述固体接地体用于传导雷电流并将其流散入大地。所述流体导电介质接地单元包括雷电信号检测模块及导电介质喷洒模块，所述雷电信号检测模块向导电介质喷洒模块输出接地控制信号，所述导电介质喷洒模块用于存储流体导电介质，以及用于在收到接地控制信号完成与接地控制信号一致的喷洒动作，接地控制信号有效时，导电介质喷洒模块喷洒其内部储存的流体导电介质到所述接地连接导体与固体接地体之间的空间，以使所述导电介质在接地连接导体与固体接地体形成电荷泄放通道。雷电流从而经接闪器、引下线、喷洒器或其喷洒口位置处于喷洒覆盖空间的接地连接导体、固体接地体泄放到大地。
[0077]如图9，是本实用新型车辆雷电防护装置第四种实施例一种电路结构，所述接闪器I接地的金属导电体连接到引下线5的一端，所述接闪器I为双极优化行避雷针，其作用是兼有双极针的低接闪概率特性和优化避雷针的改善雷电接闪过程、减小雷电感应、降低地电位反击的特性。在接闪概率低于富兰克林避雷针的前提下使被保护物免受直击雷的损坏，在电场强度大到雷电放电的程度时，承接直击雷放电。所述引下线5另一端连接到接地连接导体6，所述引下线的作用是将雷电流从接闪器传导至接地连接导体上。
[0078]除了上述实施例以外，本实用新型还提供了一种基于现有的气象预报系统的雷电防护装置，在该实施例中，利用雷电预警信号接收模块代替上述实施例中的雷电信号检测模块。
[0079]所述雷电预警信号接收模块用于接收雷电检测预警机构提供的雷电预警信号并向导电介质喷洒模块输出接地控制信号。
[0080]导电介质喷洒模块用于在收到有效的接地控制信号时喷洒导电介质以使所述导电介质在接闪器的接地金属导电体与大地之间形成电荷泄放通道。
[0081]雷电检测预警机构为气象系统的一个分支机构，主要负责检测雷电并进行预警，当检测到会对人们生产、生活造成损害的雷电信号时，会通过无线电信号的方式发出雷电
预警信号。
[0082]本实施例中的雷电预警信号接收模块可以由无线信号接收模块与微处理器组成，无线信号接收模块用于接收雷电预警信号并传输给微处理器，微处理器在收到雷电预警信号后发出有效的接地控制信号。
[0083]图10，是本实用新型在雷电保护系统中典型应用的示意图；上述各个实施例的接闪器I安装于车顶上，流体导电介质接地单元安装于车尾，喷洒器开口朝下，与接闪器接地金属导体导电连接的接地连接导体6也安装于车尾且与喷洒器开口位于同一竖直直线上，流体导电介质接地单元的探头4与连接于接闪器接地金属导体与接地连接导体之间的导线耦接。
[0084]图11，是本实用新型在雷电保护系统中另一典型应用的示意图。上述各个实施例的接闪器I安装于车顶上，流体导电介质接地单元的喷洒器3安装于车尾，喷洒器开口朝下，与接闪器接地金属导体导电连接的接地连接导体6也安装于车尾且与喷洒器开口位于同一竖直直线上。流体导电介质接地单元的其他部分安装于车顶。
[0085]上述各个实施例中提到的雷电信号检测模块可以有以下几种形式。
[0086]如图12，在本实用新型的雷电信号检测模块的第一实施例包括探头、信号处理电路及接地控制信号产生电路；所述探头用于检测雷电信号，并输出反应雷电信号大小的电压值，所述探头的输出端与信号处理电路的输入端耦接；所述信号处理电路用于对雷电信号进行预处理，如滤波、放大及电平转换等处理以使得后续电路能更好的利用该接地触发信号。所述信号处理电路的输出端与接地控制信号产生电路的输入端耦接；所述接地控制信号产生电路用于在预处理后的雷电信号大于安全阈值时产生并向导电介质喷洒模块输出接地控制信号。
[0087]所述雷电信号包括雷击放电电流信号、电晕电流信号、防护装置中的电感器端电压信号、电容器端电压信号、电阻器端电压信号与电涌保护器端电压信号等。
[0088]具体的，图13是检测雷击放电电流信号的雷电信号检测单元电路实施例。探头为罗氏线圈，所述罗氏线圈中间穿过雷电放电线路导体，如接闪器与喷洒器或接地连接导体之间的导线。所述罗氏线圈依靠与雷电放电线路导体之间的互感的原理进行信号的采集。采集信号输出给后一级电路处理。后一级电路包括积分电路、线性放大电路、滤波电路及比较电路。积分放大电路接收罗氏线圈输出的电信号，进行积分后，将积分结果输出给线性放大电路，线性放大电路的输出端与滤波电路的输入端耦接，滤波电路的输出端与比较电路的第一输入端耦接，比较电路的第二输入端接安全阈值电压源，比较器根据第一输入端与第二输入端的大小关系输出所述有效或无效的接地控制指令。
[0089]图14是检测电晕电流信号的雷电信号检测模块实施例。其中的探头为电阻器，所述电阻器串联在雷电放电线路中间，如接闪器与喷洒器或接地连接导体之间的导线。当雷电放电线路有电晕电流流过时，电阻器的端电压会改变。电阻器的端电压输出给后一级电路处理。本实施例中后一级电路包括前置放大电路、线性放大电路、滤波电路及比较电路。
[0090]电阻器与前置放大电路输入端耦接；前置放大电路用于对所述电阻器端电压进行初级放大，一般来说探头输出的电压信号较为弱，一般为毫伏级别，前置放大电路需要具有较大的输入阻抗，可以减低对信号的影响，减少信号的失真。
[0091]前置放大电路的输出端与线性放大电路的输入端耦接；线性放大电路对所述电压值进一步放大到比较电路能够处理的范围。
[0092]线性放大电路的输出端与滤波电路的输入端耦接；滤波电路用于滤除电压信号中的噪声。
[0093]滤波电路的输出端与比较器的第一输入端耦接；比较器的第二输入端耦接安全阈值电压源，比较器用于根据第一输入端电压与第二输入端电压的大小关系输出所述接地控制指令。当滤波电路的输出信号大于安全阈值电压源时，比较器输出接地控制指令为有效，反之则无效。
[0094]图15中的探头为电容器，该电容器与接闪器的金属导电体连接。信号检测单元电路的波形陡化电路并联在防护装置的电容器的两端，所述波形陡化电路用于陡化电容器上的电压信号。所述波形陡化电路后接分压电路，所述分压电路的信号输出给后一级电路处理，如前述实施例中的比较电路。
[0095]其中波形陡化电路具体为气体放电管，电容器一端通过气体放电管与分压电路的一端连接，防护装置中的电容器的另一端与分压电路另一端连接。分压电路可以有两个或两个以上电阻串联组成，两电阻公共连接点为分压电路输出端。当防护装置中的电容器端电压较小时，气体放电管断路，分压电路两端无电压，分压电路输出电压为0，当电容器端电压升高到一定值后，气体放电管导通，电容器端电压施加到分压电路上，分压电路输出分压后的电压值。
[0096]图16，是检测电场强度的雷电信号检测模块实施例。其中探头采用外购电场仪，电场仪检测到环境中存在超过安全阈值的雷电电场信号后，输出一有效信号，该有效信号经过滤波电路后传输给信号转换电路，信号转换电路将该有效信号转换为电形式或非电形式的有效接地控制信号。当电场仪输出为无效信号，如没有信号时视为逻辑上的无效信号，信号转换电路输出无效的接地控制信号。
[0097]图17，是检测磁场强度的雷电信号检测模块实施例。其中的探头采用外购磁场仪，磁场仪的信号输出给后一级电路处理。当环境中存在超过安全阈值的雷电磁场时，磁场仪输出有效信号，否则输出无效信号。后一级电路包括顺序耦接的AD转换电路、微处理器与信号转换电路。微处理器根据磁场仪输出信号控制信号转换电路输出电形式或非电形式的有效或无效的接地控制信号。
[0098]前述实施例提到的导电介质喷洒模块可以有以下几种形式。
[0099]如图18，导电介质喷洒模块包括导电介质储存容器、气路控制阀、喷洒器控制阀、喷洒器及监视仪表。
[0100]所述导电介质储存容器用于储存气态导电介质；所述导电介质储存容器与气路控制阀连通；所述气路控制阀与气态导电介质的气源连接；所述喷洒器通过喷洒器控制阀与所述导电介质储存容器连通，所述喷洒器控制阀用于在控制信号单元的有效或无效的接地控制指令的控制下开启或关闭；所述监视仪表用于检测容器中的气态导电介质的压力并显示。所述监视仪可以包含气压检测部件，检测存储器中的压力大小，然后显示压力值。
[0101]如图19，本实用新型中的导电介质喷洒模块的另一实施例是这样的:包括导电介质储存容器、液路控制阀、气路控制阀、喷洒器及监视仪表。所述导电介质储存容器与液路控制阀连通，液态导电介质通过所述液路控制阀流入并储存在导电介质储存容器中；所述导电介质储存容器还与气路控制阀连通；所述气路控制阀与气泵连接，如车辆上的空气压缩机；所述喷洒器与所述导电介质储存容器连通；控制气路控制阀在控制信号单元的有效或无效的接地控制指令的控制下开启或关断；当气路控制阀开启时，气体进入导电介质储存容器，储存容器内压力升高，液态导电介质通过喷洒器喷洒出去。所述监视仪表用于检测容器中的液态导电介质容量及容器中的压力并显示。
[0102]如图20，导电介质喷洒模块还可以是这样的:包括导电介质储存容器、喷洒器控制阀与喷洒器。导电介质储存容器里可以存储水与二氧化碳，例如，在I个体积水中溶解大于等量体积的二氧化碳。喷洒器控制阀在控制信号单元的有效或无效的接地控制指令的控制下开启或关断。当喷洒器控制阀开启时，溶解有二氧化碳的水溶液在化学力的作用下通过喷洒器喷洒出去。
[0103]如图21，导电介质喷洒模块还可以是这样的:包括液体增压装置、控制器与喷洒器。所述液体增压装置具有液体入口，液体导电介质通过液体入口进入，控制器用于控制液体增压装置工作，喷洒器与液体增压装置的液体出口连通。控制器根据控制信号单元的有效或无效的接地控制指令进一步控制液体增压装置的开始工作与停止工作。工作时，液体增压装置将输入的液体导电介质增压后由喷洒器喷洒出去，停止工作时，液体增压装置关断液体入口与液体出口的通路。所述液体增压装置可以为泵。
[0104]如图22，导电介质喷洒单元包括储存容器、流量阀、调压阀、气路控制阀、导电固体粉末容器、混合装置、喷洒器控制阀及喷洒器。所述储存容器与所述流量阀连通，液体通过流量阀进入储存容器。储存容器通过气路控制阀与调压阀连通，气体通过调压阀、气路控制阀进入储存容器中。储存容器与混合装置连通，储存容器中的液体在气体的增压作用下进入混合装置，导电固体粉末装置与混合装置连通，其中的导电固体粉末可以进入混合装置。混合装置用于按照一定比例调配固体粉末与液体，使其形成悬浊液。混合装置还通过喷洒器控制阀与喷洒器连通。喷洒器控制阀用于在控制信号单元的有效或无效的接地控制指令的控制下开启或关断。当喷洒器控制阀开启时，混合有导电固体粉末的悬浊液通过喷洒器喷洒出去。本实施例用于导电介质现场配置的场合。
[0105]上述实施例中提及的流体导电介质可以是气态、液态或由导电固体粉末与液体混合而成的悬浊液，具体可以是以下几类:
[0106]A、自来水、矿泉水、雨水。
[0107]B、抗静电剂
[0108]阳离子型抗静电剂:分子的活性部分是阳离子，主要包括胺盐溶液、季铵盐烷基氨基酸盐溶液等，主要为季铵盐化合物溶液，如:烷基叔胺氯化物溶液；烷基叔胺硝酸盐溶液；烷基叔胺硫酸酯盐溶液；烷基叔胺磷酸盐溶液。
[0109]阴离子型抗静电剂:分子的活性部分是阴离子，其中包括烷基磺酸盐溶液、硫酸盐溶液、磷酸衍生物溶液、高级脂肪酸盐溶液、羧酸盐溶液。阳离子部分多为碱金属或碱土金属的离子、铵、有机胺、氨基醇等。
[0110]非离子型抗静电剂:主要有聚乙二醇酯或醚类溶液、多元醇脂肪酸酯溶液、脂肪酸烷醇酰胺溶液、脂肪胺乙氧基醚等化合物溶液。
[0111]C、导电液也可以是导体材料的粉末和液体组成的悬池液。如:金属系导电剂:如银粉、铜粉、镍粉等
[0112]金属氧化物系导电剂:如纳米掺锑二氧化锡(ΑΤ0)、氧化铁、氧化锌、二氧化钛等
[0113]碳系导电剂料:如炭黑、石墨等
[0114]复合导电剂:如复合粉和复合纤维。
[0115]如图23，导电介质储存单元可以使用带储压功能的容器。如囊式压力储存罐和隔膜式压力储存罐。一方面，气和导电介质不同空间，导电介质更加纯净，确保参数稳定。另一方面，当外界没有气压时，因为有储压，故能临时供压。
[0116]所述喷洒器可以是市面上可以买到的，也可以是根据喷洒形态要求自行制作的。选择或自制不同的喷洒器，选择适当的喷洒器，进而可以控制喷洒出来的导电介质的状态。如喷洒器或其喷洒口可以是单口柱状、多口柱状、单口喇叭状或多口喇叭状，导电介质以柱状喷出或者喇叭状喷出。
[0117]经过多次实验可以选择适当的容器压力及喷洒器，使得喷洒出来的导电介质液体形成多股柱状形态更有利于实现被防护物体与大地的充分接触。
[0118]上述各种接闪器、导电介质喷洒模块、雷电信号检测模块的实施例可以任意组合，接闪器可以是除上述几种外本领域技术人员还可以想到的其他接闪器。
[0119]本实用新型并不局限于前述的【具体实施方式】。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组
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【权利要求】
1.一种车辆雷电防护装置，其特征在于，包括接闪器和流体导电介质接地单元；所述接闪器的接地金属导电体与所述流体导电介质接地单元喷洒器导电连接或接闪器的接地金属导电体与位于所述流体导电介质接地单元的导电介质喷洒覆盖空间内的接地连接导体导电连接； 所述流体导电介质接地单元包括雷电信号检测模块与导电介质喷洒模块；所述雷电信号检测模块用于在检测到大于安全阈值的雷电信号时控制导电介质喷洒模块喷洒导电介质以使所述导电介质在接闪器的接地金属导电体与大地之间形成电荷泄放通道。
2.根据权利要求1所述的一种车辆雷电防护装置，其特征在于，所述接闪器为富兰克林型避雷针、优化型避雷针、双极型避雷针、闪盾型避雷针、ESE提前放电型避雷针或双极优化型避雷针。
3.根据权利要求1所述的一种车辆雷电防护装置，其特征在于，所述流体导电介质接地单元喷洒器或其喷洒口是单口柱状、多口柱状、单口喇叭状或多口喇叭状。
4.根据权利要求1所述的一种车辆雷电防护装置，其特征在于，所述接闪器的接地金属导电体与所述流体导电介质接地单元喷洒器或位于所述流体导电介质接地单元的导电介质喷洒覆盖空间内的接地连接导体通过引下线连接。
5.根据权利要求4所述的一种车辆雷电防护装置，其特征在于，还包括固体接地体；所述固定接地体埋于地下，固体接地体的接地线暴露在流体导电介质接地单元的导电介质喷洒覆盖的地面上。
6.根据权利要求1所述的一种车辆雷电防护装置，其特征在于，所述雷电信号检测模块包括探头、信号处理电路及接地控制信号产生电路；所述探头用于检测雷电信号并输出反应所述雷电信号大小的电信号；所述探头的输出端与信号处理电路的输入端耦接，所述信号处理电路的输出端与接地控制信号产生电路的输入端耦接，所述接地控制信号产生电路用于在信号处理电路输出的信号大于安全阈值时产生并向导电介质喷洒模块输出有效的接地控制信号，在信号处理电路输出的信号不超过安全阈值时产生并向导电介质喷洒模块输出无效的接地控制信号。
7.根据权利要求4所述的一种车辆雷电防护装置，其特征在于，所述雷电信号检测模块包括探头、积分电路、线性放大电路、滤波电路及比较电路；所述探头为罗氏线圈； 所述接闪器与喷洒器或接地连接导体之间的导线穿过罗氏线圈； 罗氏线圈的信号输出端与积分电路的输入端耦接； 积分电路的输出端与线性放大电路的输入端耦接； 线性放大电路的输出端与滤波电路的输入端耦接； 滤波电路的输出端与比较器的第一输入端耦接； 比较器的第二输入端稱接安全阈值电压源，比较器用于根据第一输入端电压与第二输入端电压的大小关系输出所述接地控制指令。
8.根据权利要求4所述的一种车辆雷电防护装置，其特征在于，所述雷电信号检测模块包括探头、前置放大电路、线性放大电路、滤波电路及比较电路； 所述探头为串联于所述接闪器与喷洒器或接地连接导体之间的导线中的电阻器； 电阻器的两端与前置放大电路输入端耦接； 前置放大电路的输出端与线性放大电路的输入端耦接；线性放大电路的输出端与滤波电路的输入端耦接； 滤波电路的输出端与比较器的第一输入端耦接； 比较器的第二输入端稱接安全阈值电压源，比较器用于根据第一输入端电压与第二输入端电压的大小关系输出所述接地控制指令。
9.根据权利要求4所述的一种车辆雷电防护装置，其特征在于，所述雷电信号检测模块包括探头、波形陡化电路、分压电路比较电路；所述探头为电容器； 电容器与接闪器的接地金属导电体连接； 电容器的第一输出端与波形陡化电路与分压电路的第一输入端耦接，分压电路的第二输入端与电容器的第二输出端I禹接；分压电路的输出端与比较器的第一输入端I禹接； 比较器的第二输入端稱接安全阈值电压源，比较器用于根据第一输入端电压与第二输入端电压的大小关系输出所述接地控制指令。
10.一种车辆雷电防护装置，其特征在于，包括接闪器和流体导电介质接地单元；所述接闪器的接地金属导电体与所述流体导电介质接地单元喷洒器导电连接或接闪器的接地金属导电体与位于所述流体导电介质接地单元的导电介质喷洒覆盖空间内的接地连接导体导电连接； 所述流体导电介质接地单元包括雷电预警信号接收模块与导电介质喷洒模块；所述雷电预警信号接收模块用于接收雷电检测预警机构提供的雷电预警信号并向导电介质喷洒模块输出接地控制信号；
导电介质喷洒模块用于在收到有效的接地控制信号时喷洒导电介质以使所述导电介质在接闪器的接地金属导电体与大地之间形成电荷泄放通道。
【文档编号】H01R4/66GK203660527SQ201320816405
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】王德言, 杨国华, 代德志, 郑燕, 朱成 申请人:四川中光防雷科技股份有限公司