一种可控式提前放电避雷针的制作方法

本实用新型属于避雷针领域，尤其涉及一种可控式提前放电避雷针。

背景技术：

自1749年美国人富兰克林发明避雷针(称传统避雷针)以来，已有200多年的历史，从它问世以后，对它的认识随着雷电研究的深入防直击雷技术现状有了很大变化。首先是对保护概念的认识,经历了从消雷到引雷的转变。富兰克林发明避雷针时,他认为避雷针利用尖端放电作用使大地电荷与云中电荷悄悄中和而避免形成雷电。然而实验和运行经验都一直在证明，避雷针根本不可能防止雷电的形成，它的保护作用只体现在雷击过程中。具体地说，避雷针是通过畸变电场将雷电放电先导引向白身而达到保护的目的。其次是对避雷针保护效果的认识。避避雷针高度增加，保护的有效性降低，绕击被保护物的概率增加，甚至存在所谓“负保护”效应。基于上述一些认识的变化，一些对防雷保护要求比较高的建筑，例如装有高科技设备的实验楼、教学楼，公共聚集场所,高层写字楼、高层公寓等都希望能得到效率极高的保护手段。

目前也有一些提前放电避雷针，相对于传统避雷针来讲，该种避雷针不等雷电场强增加到一定的程度就能够提前放电，保护半径更大，降低了每次接闪时的雷电流脉冲强度，减少了雷电感应引起的二次效应，更为安全。但是现有提前放电避雷针可控性不佳、结构设计不合理，还是有一定安全隐患。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可控式提前放电避雷针，旨在解决现有提前放电避雷针可控性不佳、结构不合理的技术问题。

本实用新型采用如下技术方案：

所述可控式提前放电避雷针从下至上依次为固定器、导杆、限流器、圆柱钢管、脉冲激发器、上导体和接闪器，所述上导体内设有空气流柱探测器，所述脉冲激发器外周设置有一圈或者多圈电场变化探测器和外部电荷效应探测器，所述圆柱钢管内部设置有能量处理器、可控调节器和高压变压器，所述空气流柱探测器、电场变化探测器和外部电荷效应探测器均连接至所述能量处理器，同时所述能量处理器、可控调节器和高压变压器顺次连接。

进一步的，所述电场变化探测器有一圈，所述外部电荷效应探测器有两圈，且电场变化探测器位于外部电荷效应探测器上方。

进一步的，所述固定器底部有安装孔。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置空气流柱探测器、电场变化探测器、外部电荷效应探测器，能够采集完整外部数据，通过可控调节器合理改变高压变压器的电阻抗值来改变高压变压器与脉冲激发器之间电压，电压的增强与降低控制空气电离子的强弱来实现提前放电的可控性；同时，电场变化探测器和外部电荷效应探测器设计在脉冲激发器外周，且为环形结构，数据检测比较灵敏，能量处理器、可控调节器和高压变压器位于圆柱钢管内部，受外界环境影响较小，避雷针整体运行稳定；而且限流器能有效减弱避雷针接闪之后的瞬间强电流，安全性高，使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的可控式提前放电避雷针的结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本实用新型实施例提供的可控式提前放电避雷针的结构，为了便于说明仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。

如图1所示，本实施例提供的可控式提前放电避雷针从下至上依次为固定器11、导杆9、限流器10、圆柱钢管13、脉冲激发器2、上导体12和接闪器1，所述上导体12内设有空气流柱探测器3，所述脉冲激发器2外周设置有一圈或者多圈电场变化探测器4和外部电荷效应探测器5，所述圆柱钢管13内部设置有能量处理器6、可控调节器7和高压变压器8，所述空气流柱探测器3、电场变化探测器4和外部电荷效应探测器5均连接至所述能量处理器6，同时所述能量处理器6、可控调节器7和高压变压器8顺次连接。本结构中，所述固定器11底部有安装孔，通过安装孔将整个避雷站安装在塔杆上。

本产品为一体式避雷针，所有关节锁死不可拆卸，设置了空气流柱探测器、电场变化探测器和外部电荷效应探测器。所述空气流柱探测器用于监控气压变化，电场变化探测器用于监控电场正负离子比例值，外部电荷效应探测器用于监控空间电荷效应值。

当雷云来临时空气压力会增大，电场正负离子比例远超正常值，空间中电荷效应增强，空气流柱探测器、电场变化探测器、外部电荷效应探测器输出探测数据至能量处理器，通过数据模型控制可控调节器，可控调节器调节高压变压器的阻抗值，高压变压器与脉冲激发器之间有电场强度。雷电闪络发生前,电场强度会迅猛增大，高压变压器与脉冲激发器之间的电位差大致相当于雷云与大地的电位。通过调节阻抗使高压变压器与脉冲激发器之间电压增加或降低，当它们之间的电压迅速增加会造成尖端放电，并使尖端周围的空气电离子化，通过脉冲激发器传送接闪器产生放电接闪；当它们之间的电压迅速降低时不会产生电效应，周围空气电离子稳定无法电离子化，通过脉冲激发器放电。从而达到控制提前放电接闪的目地。

另外，本实施例在导杆顶端设置限流器，能有效减弱避雷针接闪之后的瞬间强电流从而减小对后续导杆和上导体的热能机械能伤害，延长后续使用寿命。

图示中，所述电场变化探测器有一圈，所述外部电荷效应探测器有两圈，且电场变化探测器位于外部电荷效应探测器上方。本实施例中，电场变化探测器和外部电荷效应探测器设计在脉冲激发器外周，且为环形结构，数据检测比较灵敏，能量处理器、可控调节器和高压变压器位于圆柱钢管内部，受外界环境影响较小，避雷针整体运行稳定。

综上，本实用新型通过设置空气流柱探测器、电场变化探测器、外部电荷效应探测器实现数据监测，并适实调整高压变压器阻抗，能够实现需要时提前放电和特殊情况无需提前放电，解决了现有避雷针并不具备自动控制提前放电功能，避免雷电不能够被避雷针准确的引导，从而导致避雷效果低下的问题。另外，底端设置的限流器能有效减弱避雷针接闪之后的瞬间强电流从而减小对后续导体的热能机械能伤害，延长后续导体的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种可控式提前放电避雷针，其特征在于，所述避雷针从下至上依次为固定器、导杆、限流器、圆柱钢管、脉冲激发器、上导体和接闪器，所述上导体内设有空气流柱探测器，所述脉冲激发器外周设置有一圈或者多圈电场变化探测器和外部电荷效应探测器，所述圆柱钢管内部设置有能量处理器、可控调节器和高压变压器，所述空气流柱探测器、电场变化探测器和外部电荷效应探测器均连接至所述能量处理器，同时所述能量处理器、可控调节器和高压变压器顺次连接。

2.如权利要求1所述可控式提前放电避雷针，其特征在于，所述电场变化探测器有一圈，所述外部电荷效应探测器有两圈，且电场变化探测器位于外部电荷效应探测器上方。

3.如权利要求2所述可控式提前放电避雷针，其特征在于，所述固定器底部有安装孔。

技术总结
本实用新型适用于避雷针技术领域，提供一种可控式提前放电避雷针，避雷针从下至上依次为固定器、导杆、限流器、圆柱钢管、脉冲激发器、上导体和接闪器，所述上导体内设有空气流柱探测器，所述脉冲激发器外周设置有一圈或者多圈电场变化探测器和外部电荷效应探测器，所述圆柱钢管内部设置有能量处理器、可控调节器和高压变压器。本实用新型结构设计简单、运行稳定，通过设置空气流柱探测器、电场变化探测器、外部电荷效应探测器，实现数据监测，并适实调整高压变压器阻抗，能够实现需要时提前放电和特殊情况无需提前放电，解决了现有避雷针并不具备自动控制提前放电功能。

技术研发人员：徐达军;余田野;史雅静;余秋实
受保护的技术使用者：武汉雷光防雷有限公司
技术研发日：2019.10.12
技术公布日：2020.05.26