避雷针引下线直接引入大地而耗损。因合 金铪的加入致使超高空避雷针的接闪热熔点实现4100摄氏度。极大地提高了避雷针接闪高 温雷云电荷的能力。非常适合于超高空建筑对接闪器在技术上的需求。
[0027] 本发明创新地将铪合金应用至防雷领域，并获得了一种能对抗超高空环境中强对 流雷云电产生的高温从而避免防雷装置受损的接闪极柱和/或避雷针。
[0028] 本发明所述的接闪极柱和/或避雷针可以有效解决超高建(构)筑物高空雷云的强 对流雷云电、热混合的直接雷击灼烧闪击避雷针熔化的危险，填补了本领域的上述空白，为 超高空环境中，如超高建(构)筑物上的防雷和/或避雷提供了一种有效安全、不易熔化、耐 高温、效果好的防雷/避雷装置。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明所述避雷针及其接闪极柱的整体结构图。
[0030] 图2为本发明所述避雷针及其接闪极柱的俯视结构图。
[0031] 图中的标记列示如下：1_接闪极柱；11-接闪触头；12-放电圈；2-接闪杆;21-主接 闪针。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明，但并不以此来限制 本发明的范围。如无特殊说明，下述实施例中使用的操作均为常规方法，所采用的部件和耗 材均可以商购获得。
[0033] 如图1所示，在本发明的所有本实施例中，提供的避雷针具有以下共同特点:包括1 个或多个接闪极柱1，至少一个所述接闪极柱1采用铪或铪合金为原材料。性能测试显示，本 发明的避雷针在瞬态热承受能力方面提高到4100度以上。
[0034] 在此基础上，本发明还做了进一步的优化，从各不同的方面进一步提高了避雷针 的性能。具体如下：
[0035] 在进一步的实施例中，所述避雷针还包括接闪杆2;所述接闪杆2-端用于与建 (构)筑物相连接，另一端为自由端，用于安装接闪元件，所述接闪极柱1的一端连接在所述 接闪杆2的自由端，另一端为接闪触头11。
[0036] 在一些实施例在接闪杆2自由端的顶部还可以包括主接闪针21，主接闪针21和所 述接闪极柱1的接闪触头11的作用都是用于接闪雷电。接闪杆2的作用除了接导雷电还可以 做为所述接闪极柱1的支撑构件。
[0037] 在进一步的实施例中，优选地，所述接闪极柱1采用铪或铪合金为原材料指轴心采 用铪或铪合金制成，铪或铪合金制成的所述轴心的外周采用其它金属材料包裹，铪或铪合 金制成的所述轴心的顶端即为所述接闪触头11。其它金属材料包裹铪或铪合金制成的极柱 轴心是为了对轴心形成一个比较强大完整的外围保护，避免铪合金轴心因外力损坏，延长 铪极柱的使用寿命，从而达到更安全更长久的使用目的，同时这样包裹还更有利于铪合金 对于高温的均匀承受和传输。
[0038] 在进一步的实施例中，优选地，所述其它金属材料包裹在所述铪或铪合金外围并 在临近接闪触头的位置形成凸缘结构的放电圈12。形成这种凸缘结构的放电圈，好处是，由 于放电圈的对外面积是接闪极柱的10倍，气流阻碍投影效应是接闪极柱的30倍，因此可以 更好地增大空气中电荷与避雷针球体接触面，并让高空中的电荷更加容易聚集于接闪极 柱，得更多的电荷中和时间，从而加大避雷针空中电荷中和能力及范围，使有效中和正负离 子电荷范围（直径)达到6000mm-8000mm。
[0039] 在其他一些优选实施例中，所述其它金属材料具体为紫铜。好处是，综合考虑性 能、成本以及应用时效等方面，采用紫铜性价比最优。
[0040] 进一步的优选实施例中，所述避雷针还包括金、银、铜、铜包金、铜包银、铜镀银、 铝、合金钢或合金钢2#为原材料制作的接闪极柱1。
[0041 ]本实施例还提供一种用于避雷针的接闪极柱1，其采用铪或铪合金为原材料。
[0042] 进一步地，所述接闪极柱1的一端用于避雷针的接闪杆上，另一端为接闪触头。具 体地，所述接闪极柱1采用铪或铪合金为原材料指轴心采用铪或铪合金制成，铪或铪合金制 成的所述轴心的外周采用其它金属材料包裹，铪或铪合金制成的所述轴心的顶端即为所述 接闪触头11;
[0043] 所述其它金属材料包裹在所述铪或铪合金外围并在临近接闪触头的位置形成凸 缘结构的放电圈12。
[0044] 所述其它金属材料为金、银、铜、铝。从性能价值及应用时效等方面考虑，所述其它 金属材料优选为紫铜。
[0045] 本发明提供的避雷针由于设计体积较小，抗风强度较好，能够达到32.6m/s。
[0046] 经本发明提供的有效方案中的避雷针，进一步提高了性能，在有效中和正负离子 电荷范围、瞬态热承受能力方面至少达到了以下水平：
[0047] 表 1
[0048]
[0049]~其中一个实施例提供的避雷针参数如下: '
[0050] 表 2
[0051] _
[0052] 本发明中用于避雷针性能测试的方法步骤如下:在同一接地网络上安装二根相同_ 高度的避雷针(其中一根为本发明的避雷针，有一根为普通型避雷针），然后在均等高度和 均等间距的条件下，在避雷针样品上施加雷电冲击放电电流Imax(10/350ys)-100KA三次， 观察并记录其各自接闪的次数。从而判断避雷针导电接闪能力。检测方法依据:GB18802.1-2011《低压配电系统的电涌保护器(SH))第一部分:性能要求和试验方法》，以及IEC61643-ι :2〇〇5《低压配电系统的电涌保护器(sro)第一部分:性能要求和试验方法》。
[0053]在本发明中，避雷针的导电接闪能力用20摄氏度下的电阻率表征，电阻率数值越 小，则表明避雷针的导电接闪能力越大。经测试，本发明的避雷针的电阻率(20摄氏度下)在 2 · 6548 X 10_8 Ω /m~5 · 196 X 10_8 Ω /m之间，而普通避雷针的电阻率(20摄氏度下）则大于这 个数值。
[0054]综上，本发明提供的避雷针以及接闪极柱可用于防雷和/或避雷，特别是可以用于 在超高环境中防雷和/避雷。
[0055]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。
【主权项】
1. 一种避雷针，其特征在于，包括1个或多个接闪极柱，至少一个所述接闪极柱采用铪 或铪合金为原材料。2. 根据权利要求1所述的避雷针，其特征在于，还包括接闪杆;所述接闪杆一端用于与 建筑物相连接，另一端为自由端，用于安装接闪元件;所述接闪极柱的一端连接在所述接闪 杆的自由端，另一端为接闪触头。3. 根据权利要1或2所述的避雷针，其特征在于，所述接闪极柱采用铪或铪合金为原材 料指轴心采用铪或铪合金制成，铪或铪合金制成的所述轴心的外周采用其它金属材料包 裹，铪或铪合金制成的所述轴心的顶端即为所述接闪触头。4. 根据权利要求3所述的避雷针，其特征在于，所述其它金属材料包裹在所述铪或铪合 金外围并在临近所述接闪触头的位置形成凸缘结构的放电圈。5. 根据权利要求3或4所述的避雷针，其特征在于，所述其它金属材料选自下述中的一 种或几种:金、银、铜、错。6. 根据权利要求5所述的避雷针，其特征在于，所述其它金属材料为紫铜。7. 根据权利要1-6任一所述的避雷针，其特征在于，还包括金、银、铜、铜包金、铜包银、 铜镀银、铝、合金钢或合金钢2#为原材料的接闪极柱。8. -种用于避雷针的接闪极柱，其特征在于，所述接闪极柱采用铪或铪合金为原材料。9. 根据权利要求8所述的接闪极柱，其特征在于，所述接闪极柱的一端用于避雷针的接 闪杆上，另一端为接闪触头。10. 根据权利要8或9所述的接闪极柱，其特征在于，所述接闪极柱采用铪或铪合金为原 材料指轴心采用铪或铪合金制成，铪或铪合金制成的所述轴心的外周采用其它金属材料包 裹，铪或铪合金制成的所述轴心的顶端即为所述接闪触头； 所述其它金属材料包裹在所述铪或铪合金外围并在临近所述接闪触头的位置形成凸 缘结构的放电圈。
【专利摘要】本发明提供了一种避雷针，属于防雷工程技术领域。所述避雷针包括1个或多个接闪极柱，至少一个所述接闪极柱采用铪或铪合金为原材料。本发明还提供了一种用于避雷针的接闪极柱，其采用铪或铪合金为原材料。本发明还提供了所述避雷针和/或所述接闪极柱在防雷和/或避雷方面，或超高环境中防雷和/避雷方面的应用。采用本发明所述的避雷针和/或接闪极柱，可有效地将避雷针瞬态热承受能力提高到4100度以上，同时将避雷针的电阻率保持在(20摄氏度)：2.6548～5.196×10负8次方Ω/M之间的水平，在超高空环境中对抗雷电可有效防止高温导致的熔化和受损。
【IPC分类】H01T19/04
【公开号】CN105514806
【申请号】CN201510930778
【发明人】曾华, 郑泽玉, 曾二睦, 刘晓东
【申请人】北京先研科技有限责任公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月15日