[實(shí)用新型]一種系留氣球防雷系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320596230.X
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN203638077U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳瑤;彭疆
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南航天機(jī)電設(shè)備與特種材料研究所
• 主分類號: B64B1/50
• 分類號: B64B1/50;B64B1/66;H02G13/00;G01S13/93;G01R29/08;H05F3/04;H05K9/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 郭立中;喬清杰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于防雷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種系留氣球防雷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

系留氣球是使用纜繩將其拴在地面絞車上并可控制其在大氣中飄浮高度的氣球?，F(xiàn)有的系留氣球，大多采用以下兩種方式進(jìn)行雷電防護(hù)：一種是通過接閃、下引、接地實(shí)現(xiàn)球體的直擊雷防護(hù)，即在系留氣球的頭錐和垂直尾翼首尾兩端分別架設(shè)避雷針用于接閃，通過電纜匯聚至纜繩泄雷層實(shí)現(xiàn)下引；另一種則是搭建“法拉第籠”，即在系留氣球的頂部和四周用金屬支架搭設(shè)避雷線構(gòu)建一個(gè)等電位籠體，實(shí)現(xiàn)對籠體內(nèi)球體和設(shè)備的雷電防護(hù)。上述兩種方式有如下弊端：①艇上部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝要求高、固定裝置附加重量較重②纜繩泄雷層雷電泄放能力有限，超過50kA易造成纜繩擊穿，但增加泄雷層厚度將顯著增加重量③防護(hù)范圍不足：保護(hù)范圍不能完全覆蓋整個(gè)球體，可能會有雷電側(cè)擊、繞擊的現(xiàn)象④影響纜繩壽命，易發(fā)生雷電反擊⑤造價(jià)昂貴。

實(shí)用新型內(nèi)容

基于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種新型、經(jīng)濟(jì)適用的系留氣球防雷系統(tǒng)，以解決傳統(tǒng)防雷系統(tǒng)存在的弊端，達(dá)到減少重量、提升承載能力、降低技術(shù)難度、延長纜繩壽命的效果。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種系留氣球防雷系統(tǒng)，其特征在于：包括球上防雷裝置和地面雷電預(yù)警裝置；

所述球上防雷裝置包括球上靜電釋放裝置，球上等電位連接裝置、球上關(guān)鍵設(shè)備電磁屏蔽裝置和球上電氣設(shè)備浪涌抑制裝置。

與球上等電位連接裝置連接的球上靜電釋放裝置為一塊放電刷安裝板上鉚接多組靜電放電刷組合而成；靜電釋放裝置由多組靜電放電刷和金屬安裝板構(gòu)成，它通過靜電放電刷以尖端放電的方式將靜電或感應(yīng)雷產(chǎn)生的電荷及時(shí)釋放至空氣中。

球上關(guān)鍵設(shè)備電磁屏蔽裝置由多個(gè)金屬屏蔽盒共同組成，用等電位連接裝置互連；電磁屏蔽裝置通過電子設(shè)備的金屬外殼對內(nèi)部電子設(shè)備防護(hù)，降低雷電輻射對電子設(shè)備的影響；等電位連接通過導(dǎo)線將發(fā)電機(jī)組、油箱、通訊設(shè)備等電氣設(shè)備等金屬物體外殼以及金屬安裝骨架進(jìn)行有效搭接，形成一個(gè)電位一致的“等勢體”，從而降低有害的電位差。

球上電氣設(shè)備浪涌抑制裝置安裝在各個(gè)金屬屏蔽盒中，浪涌抑制裝置根據(jù)雷電區(qū)域和防雷等級選擇相關(guān)電源/信號浪涌抑制器，利用浪涌抑制器（SPD）將雷電引起的線路過壓和過流限制在一定范圍內(nèi)。

所述地面雷電預(yù)警裝置包括氣象雷達(dá)、閃電定位儀和大氣電場儀；氣象雷達(dá)、閃電定位儀布置在目標(biāo)場地100公里范圍內(nèi)，大氣電場儀根據(jù)目標(biāo)場地往年的雷云移動(dòng)規(guī)律方向呈直線布置，根據(jù)預(yù)警時(shí)間需要確定布置數(shù)量；地面雷電預(yù)警系統(tǒng)由氣象雷達(dá)、閃電定位儀，以及針對系留氣球布設(shè)的大氣電場儀組成的雷電立體探測網(wǎng)絡(luò)，其中氣象雷達(dá)用于探測目標(biāo)場地周圍的雷云移動(dòng)走向和漂移速度，閃電定位用于對周邊雷云雷擊落點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域定位，大氣電場儀用于監(jiān)測目標(biāo)場地周圍大氣的電場強(qiáng)度變化。它可以準(zhǔn)確的預(yù)測試驗(yàn)場地四周的雷電強(qiáng)度，雷云距離高度、雷云的移動(dòng)趨勢等，并給出報(bào)警信號，地面監(jiān)控臺根據(jù)報(bào)警等級實(shí)施具體躲避策略。

作為本實(shí)用新型一種系留氣球防雷系統(tǒng)在一方面的改進(jìn)：所述放電刷安裝板兩端設(shè)有安裝孔，通過鍍銀銅芯高溫導(dǎo)線與球上等電位連接裝置連接。

作為本實(shí)用新型一種系留氣球防雷系統(tǒng)在一方面的改進(jìn)：所述大氣電場儀每隔5km布置一臺。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型利用雷電預(yù)警裝置采用躲避策略有效降低了系留球遭遇直擊雷的風(fēng)險(xiǎn)，通過屏蔽、浪涌抑制、等電位搭接和電荷釋放的綜合策略對球上電氣設(shè)備進(jìn)行有效防護(hù)，大大降低了感應(yīng)雷和靜電對球體和電氣設(shè)備的危害。

本實(shí)用新型提出了以“躲避直擊雷，降低感應(yīng)雷”為主體的系留氣球雷電防護(hù)新思路。通過雷電預(yù)警裝置的探測警報(bào)，讓系留氣球在雷云即將到來時(shí)，提前進(jìn)行回收躲避，避免了雷電對系留氣球的直接危害，因?yàn)椴恍枰纂娤乱€，解決了球上發(fā)電類系留氣球無法進(jìn)行雷電下引泄放、系留氣球泄雷纜繩易被擊穿和雷電反擊等技術(shù)問題。利用防雷系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，有效的降低了感應(yīng)雷和電磁輻射脈沖對球體及其設(shè)備的危害，并消除了球上積累的靜電對電子設(shè)備的影響。整個(gè)裝置跟現(xiàn)有技術(shù)對比，無論是在重量上、工藝要求上、成本上，還是雷電防護(hù)的效果上，均有顯著優(yōu)勢。

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型,其作為本說明書的一部分,通過實(shí)施例來說明本實(shí)用新型的原理，本實(shí)用新型的其他方面、特征及其優(yōu)點(diǎn)通過該詳細(xì)說明將會變得一目了然。

附圖說明