本发明涉及接闪防雷技术领域。
背景技术
现有的普遍采用的接闪器一般都安装于建筑物顶部或铁塔顶部等物体顶端，因接闪器安装高度也将很高有的为几十米有的将达到上面数。因而在引雷接闪时对地回路也就达到几十上面米的距离。从接闪器针尖到大地的这段线路的线路阻抗将会对接闪器放电产生不利的影响，将影响接闪器接闪效果。主要表现很重要一点，就是增加放电回路的阻抗，使得雷击放电电压增加，接闪时间推后，保护范围减小等问题。为解决上述问题本发明提出一种接闪器可以在先导放电时减小接闪器安装高度的影响，提前接闪器接闪时间，增大接闪器保护范围。
现有技术中，申请号为cn201210229270.0的发明公开了一种基于双电极的接闪方法和接闪器，采用双电极的方式进行避雷；在接闪器上同时安装利于雷电引导的引导电极和利于雷电流释放的放电电极，首先通过引导电极累积电极形成放电通道，当放电通道形成以后雷电由引导电极引至接闪器时，再通过放电电极形成主放电通道，将雷电流引入大地。申请号为cn201310668387.3日发明公开了一种基于电容储能的雷电储存和防护方法及其装置，该方法利用电容储存电荷的特性进行雷电储存和防护，按此方法设计的雷电储存和防护装置中包含有电容器件，即将电容器设置在雷电储存和防护装置中，利用电容储能原理进行雷电储存和防护。以上现有技术，在先导放电时减小接闪器安装高度的影响、提前接闪器接闪时间、增大接闪器保护范围等方面，有待进一步改进。
技术实现要素：
本发明提供一种接闪器及接闪方法，能在先导放电时减小接闪器安装高度的影响，使接闪器接闪时间提前，增大接闪器保护范围。
本发明的技术方案是：一种接闪器，包括放电针、引下杆，引下杆位于放电针的下方，接闪器还包括保护罩、电容组串、放电间隙绝缘子和保护罩绝缘子；电容组串、放电间隙绝缘子、放电针的下端和引下杆的上端均位于保护罩内，保护罩与放电针连接，引下杆与保护罩通过保护罩绝缘子连接，保护罩与引下杆相互绝缘；放电间隙绝缘子连接放电针和引下杆，放电间隙绝缘子、引下杆、放电针之间形成有放电间隙；电容组串连接放电针和引下杆。
放电针由圆形不锈钢材料加工而成，上端为针尖形顶端，下端设置有一个端面；放电针与保护罩电气连接为一体。
保护罩采用不锈钢材料加工而成，保护罩内采用硅胶灌封。
电容组串由若干个电容组成；若干个电容围绕放电间隙周围均匀分布；电容组串包括左电容组串和右电容组串，左电容组串由三个以上电容串联而成，左电容组串的上端与放电针相连接、下端与引下杆相连接，右电容组串由三个以上电容串联而成，右电容组串的上端与放电针相连接、下端与引下杆相连接。
放电间隙绝缘子由绝缘材料加工而成，放电间隙绝缘子为上下开口、中部为空的圆柱形筒状，筒壁部分的中间也为空；放电间隙绝缘子的上端通过螺丝固定于放电针下端、下端固定于引下杆上端；放电针下端面、引下杆上端面、放电间隙绝缘子内侧面之间形成放电间隙。
保护罩绝缘子是由绝缘材料加工而成，保护罩绝缘子为上下开口、中部为空的圆柱状，保护罩绝缘子内侧面与引下杆相连接、外侧面下部与保护罩相连接，保护罩绝缘子将保护罩与引下杆相互绝缘。
引下杆是由不锈钢材料制成的导体，引下杆上端设有用于固定放电间隙绝缘子的固定面一和用于固定保护罩绝缘子的固定面二，引下杆下端设有用于与塔或建筑物固定的法兰盘。
一种接闪方法，在接闪器中设置连接放电针和引下杆的电容组串，并在放电针和引下杆之间设置放电间隙；放电针接闪后，先对电容组串充电，当电容组串充电到预定电压时，放电间隙被击穿放电，电流经过放电针、放电间隙到达引下杆，再通过引下线流入大地。
采用上述的接闪器进行接闪。
在雷云未发生放电时，通过电容组串对电荷进行累积存储。
本发明的主要优点是，接闪过程中，雷云先导先到达放电针尖中和针尖电荷后，对电容组串充电形成电容的充电电流，而不是直接对地泄放电流。电容电流相比较于对地泄放电流有着更短的路径，没有引下线的阻抗相，因而比较于普通接闪器会有更大的先导电流，先导电流更加容易产生。接闪时先导放电将会对电容充电，相比于普通接闪器对地放电，减少了接闪器引下体以及接闪杆体的线路感抗和阻抗，使得放电先导更容易产生。本发明接闪器克服了接闪器引下线过长，引下线线路阻抗过大而形成的放电时间慢，放电电压高的缺点。因本发明中避雷针放电电压降低，放电时间加快，从而使接闪器的保扩半径增加，使得接闪器有更大的雷电保护范围。
附图说明
图1是本发明中的接闪器的剖视结构示意图。
图中：1放电针、2保护罩、3电容组串、4放电间隙绝缘子、5保护罩绝缘子、6引下杆,7放电间隙。
具体实施方式
请参考图1，一种接闪器，包括放电针1、保护罩2、电容组串3、放电间隙绝缘子4、保护罩绝缘子5、引下杆6。电容组串、放电间隙绝缘子、放电针的下端和引下杆的上端均位于保护罩内，保护罩的顶部与放电针连接，保护罩的底部与引下杆通过保护罩绝缘子连接，保护罩与引下杆相互绝缘；放电间隙绝缘子的上端和下端分别连接放电针的下端和引下杆的上端，放电间隙绝缘子、引下杆、放电针之间形成有放电间隙7；电容组串的上端和下端分别连接放电针的下端和引下杆的上端。
放电针由圆形不锈钢材料加工而成，上端为针尖顶端，下端设置有一个端面，放电针下端与引下杆和放电间隙绝缘子组成一个空气间隙，即：放电间隙。放电间隙绝缘子一端可通过螺丝固定于放电针上。同时放电针与保护罩电气连接为一体。
保护罩采用不锈钢材料加工而成。保护罩与放电针连接，与引下杆通过保护罩绝缘子绝缘。保护罩内设置有电容组串和放电间隙绝缘子，放电针、放电间隙绝缘子与引下杆组成的放电间隙也位于保护罩内。保护罩内可采用硅胶将所有器件灌封且不会出现漏胶。
电容组串由若干个无极性大容量耐高压电容组成的电容阵列。电容组串一端与放电针相连接、另一端与引下杆相连接。电容组串围绕放电针、引下杆和放电间隙绝缘子组成的放电间隙周围均匀分布，同时被保扩罩包裹保护。电容组串包括左电容组串（由三个以上电容串联而成）和右电容组串（由三个以上电容串联而成），左电容组串和右电容组串分别位于放电间隙绝缘子的左侧和右侧。左电容组串的上端与放电针相连接、下端与引下杆相连接，右电容组串的上端与放电针相连接、下端与引下杆相连接。
放电间隙绝缘子由绝缘材料加工而成，为上下开口、中部为空的圆柱形筒状，筒壁部分的中间也为空。放电间隙绝缘子一端固定于放电针下端、另一端固定于引下杆上端。放电针下端面、引下杆上端面、放电间隙绝缘子内侧面之间形成可以受高压击穿放电的空气间隙，即：放电间隙，放电间隙周围分布着一圈电容组串。
保护罩绝缘子是由绝缘材料加工而成的上下开口、中部为空的圆柱，保护罩绝缘子内侧面与引下杆相连接、外侧面下部与保护罩相连接，将保护罩与引下杆相互绝缘。
引下杆是由不锈钢材料制成的导体，起着支持整个避雷针体同时与引下线相连接的作用。引下杆上端设有用于固定放电间隙绝缘子的固定面一和用于与保护罩绝缘子固定的固定面二。引下杆下端设有用于与塔或建筑物固定的法兰盘。
当本发明中的接闪器安装于被保护建筑物上时，当接闪器上面存在雷云时，由电磁感原理可以知接闪器上将会形成感应电荷，且与雷云极性相反。由于放电针与引下杆是相互绝缘且通过电容组串相连，因而在接闪器的引下杆上端会形成与雷云极性相反的电荷，因引下杆与电容组串的下端相连接，电容组串的下极会存在有与雷云极性相反的电荷给电容充电，而电容组串的上端将会形成与雷云极性相同的电荷且电荷量将与电容组串下端相同。因此放电针的尖端将会出现与雷云极性相反的电荷。当空气被雷云击穿放电时，雷云放电电流首先将被接闪器中的放电针接闪，再对电容组串充电，当电容组串充电到一定电压时，放电间隙将会被击穿放电，电流从放电针通过击穿放电针与引下杆之间的放电间隙到达引下杆，从而通过引下线流入大地完成整个对雷电的接闪过程。
在接闪过程中，雷云先导先到达放电针尖中和针尖电荷后，对电容组串充电形成电容的充电电流，而不是直接对地泄放电流。电容电流相比较于对地泄放电流有着更短的路径，没有引下线的阻抗相，因而比较于普通接闪器会有更大的先导电流，更加容易产生先导电流。接闪时先导放电将会对电容充电相比于普通接闪器对地放电，减少了接闪器引下体以及接闪杆体的线路感抗和阻抗，使得放电先导更容易产生。本发明接闪器克服了接闪器引下线过长，引下线线路阻抗过大而形成的放电时间慢、放电电压高的缺点。因本发明中接闪器避雷针放电电压降低，放电时间加快，从而使接闪器的保扩半径增大，使得接闪器有更大的雷电保护范围。
放电针具有一个尖端，当接闪器上端存在雷云时通过电磁感觉在其尖端将会累积相应的与雷云极性相反的电荷，同时由于尖端放电效应，其尖端电荷将会电离与雷云形成放电先导，对于雷电形成引导。将附近的雷云引导到针尖上放电。
保护罩具有一个中空的腔体，用于放置电容组串，同时可以将放电针下端及引下杆上端等固定于腔体内。起到支撑与固定的作用。同时对腔体内的电容组串等部件起保护作用，保护腔体内的部件不受到外部力量的破坏，并使腔体内的部件不受外部环境的影响。
电容组串采用一组电容串并联而成，连接于放电针与引下杆之间。雷云放电时先对其充电，使得雷云更快的对周边物体放电。同时在雷云未发生放电时，对电荷起累积存储的作用。
放电间隙绝缘了采用绝缘材料加工而成，对放电针尖起支撑的作用，同时起到对放电针尖和引下杆的连接作用，将放电针尖与引下杆绝缘隔离形成放电间隙。放电间隙在电容组串充电到一定电压时放电间隙中将会点火放电，对电容组串起来保护作用。
保护罩绝缘子采用绝缘材料加工而成，对保护罩与引下杆起连接和支撑作用，对保护罩内的部件起保护作用以及对保护罩进行密封处理，同时将保护罩与引下杆相互绝缘。
引下杆对接闪器的所有部件起的支撑的作用，同时与放电针及放电间隙绝缘子组成放电间隙。引下杆下部设计有安装法兰，用于固定安装整个接闪器。
本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种可以等效大地吸收先导的接闪器，其结构简单紧凑，防雷果效果好，能够有效的快速引导雷云对地放电，安装使用方便，安全可靠，可广泛应用于对设备、人、建筑物体、空旷环境等场合对直接雷击进行保护。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。