[發(fā)明專利]一種防雷方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710788704.3
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107579433B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設計）人: 童充;吳越濤;蔡云峰;戴康;付柳笛;孫廣鈞
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)江蘇省電力公司蘇州供電公司
• 主分類號: H01T19/04
• 分類號: H01T19/04;G01R29/24
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi)

本發(fā)明涉及一種防雷方法，該方法為：通過雷電探測預警系統(tǒng)對雷暴進行實時跟蹤，在雷暴云接近時，遙控無人機引雷系統(tǒng)升空并接近雷暴云，無人機引雷系統(tǒng)包括至少一架無人機以及掛載的引雷裝置，引雷裝置包括位于無人機頂部的金屬尖端、與金屬尖端相連接并接地的金屬導線，利用金屬尖端和金屬導線進行雷電觸發(fā)以及中和電荷、釋放能量，實現(xiàn)主動防雷。一種防雷系統(tǒng)，包括：雷電探測預警系統(tǒng)、無人機引雷系統(tǒng)、無人機遙控系統(tǒng)；無人機引雷系統(tǒng)包括至少一架無人機以及引雷裝置，引雷裝置包括金屬尖端、金屬導線、接地裝置。本發(fā)明利用無人機攜帶金屬導線升空接近雷暴云來實現(xiàn)雷電的提前觸發(fā)，并中和雷暴云的電荷、釋放雷暴云的能量，從而實現(xiàn)主動防雷。

技術領域

本發(fā)明屬于雷電防護領域，具體涉及一種主動防雷的方法和系統(tǒng)。

背景技術

目前全球氣候變化明顯，極端氣候增多，雷電活動比以往更加頻繁劇烈。據(jù)國際權威機構發(fā)布的研究，在可預見的未來數(shù)十年，全球雷暴活動將持續(xù)大幅增加。

雷電一直是危害社會經濟發(fā)展的重大自然因素?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)防雷技術可以使雷害最小化，但難以將其完全消除，這也是一個世界性難題。使用技術手段進行自然雷電引導觸發(fā)，提前中和雷云中的電荷、預先釋放雷云中的能量，是降低被保護目標雷擊概率，實現(xiàn)雷電主動防護的一種手段。

目前的常規(guī)防雷方法，采用的是相對固定的防護措施，如避雷針、避雷帶、避雷線、避雷器、防浪涌設備等，主要原理是將雷電的破壞性能量導入大地。

1）避雷針、避雷帶、避雷線在原理上通過將被保護目標附近的雷擊引導到自身，并將雷擊產生的能量導入大地，從而達到使被保護目標免遭直接雷擊的目的。但是參照相關國際標準IEEE Std 1243-1997，IEEE Std 1313.2-1999 (R2005)等，可以發(fā)現(xiàn)利用該方法依然有兩種情況會導致雷害，即“繞擊Shielding Failure”和“反擊Backflashover”。

2）電力線路上安裝的避雷器在原理上是一種防浪涌設備，在電力線路的相線上加裝避雷器能夠有效限制瞬間過電壓。由于原理上的原因，避雷器本身存在泄露電流，必須加以長期監(jiān)測和維護。在每個桿塔、每條相線上都安裝避雷器并不合理經濟，在后期也會產生巨大的維護工作量。另外根據(jù)IEEE Std 1243-1997等國際標準，避雷器失效/失靈等因素也必須考慮在內。

3）從目前各行業(yè)領域的雷電防護實際情況而言，即使按照現(xiàn)有國際防雷標準，例如IEC 62305:2010，IEC 60071:2011，IEEE Std 1313-1996(R2002)等執(zhí)行，依然存在諸多局限性和實際限制，無法達到避免雷害的效果。

因此，現(xiàn)有的常規(guī)防雷技術可以使雷害最小化，但難以將其完全消除并存在一定缺陷，這在世界性范圍內形成了共識。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠主動引導觸發(fā)雷電，中和電荷、釋放能量的有效的防雷方法和系統(tǒng)，可作為現(xiàn)有防雷手段的一種有效補充。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種防雷方法，該方法為：通過雷電探測預警系統(tǒng)對雷暴進行實時跟蹤，在雷暴云接近時，遙控無人機引雷系統(tǒng)升空并接近雷暴云，所述無人機引雷系統(tǒng)包括至少一架無人機以及所述無人機上掛載的引雷裝置，所述引雷裝置包括位于所述無人機頂部的金屬尖端、與所述金屬尖端相連接并接地金屬導線，利用所述金屬尖端和所述金屬導線針對所述雷暴云進行雷電提前觸發(fā)以及中和雷暴云的電荷、釋放雷暴云的能量，從而實現(xiàn)主動防雷。

一種防雷系統(tǒng)，包括：對雷暴進行實時跟蹤的雷電探測預警系統(tǒng)、用于觸發(fā)雷電的無人機引雷系統(tǒng)、遙控所述無人機引雷系統(tǒng)的無人機遙控系統(tǒng)；所述無人機引雷系統(tǒng)包括至少一架無人機以及所述無人機上掛載的引雷裝置，所述引雷裝置包括與所述無人機絕緣連接并位于所述無人機頂部的金屬尖端、與所述無人機絕緣連接且首端與所述金屬尖端直接連接的金屬導線、與所述金屬導線的尾端相連接的接地裝置。