[發明專利]一種等效離子阻雷單元及綜合防雷系統

在審

• 申請號: 201711039801.9
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107910752A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 張學維;李德東;張學敏;何平;宋溪晨
• 申請（專利權）人: 張學維
• 主分類號: H01T19/04
• 分類號: H01T19/04;H05H1/02;H05H1/24
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司12209
• 代理人: 趙熠

技術領域

本發明屬于等效離子阻雷設備結構創新技術領域，尤其是一種等效離子阻雷單元及綜合防雷系統。

背景技術

雷電是帶異性電荷的雷云間或是帶電荷雷云與大地間的放電現象，在所有雷擊放電形式中，雷云對大地的負極性放電或大地對雷云的正極性放電具有較大的電流和較高的能量，雷擊保護最關注的是每一次雷擊放電的電流波形和雷電參數，具體是：1.峰值電流：當雷電流流過被擊物時，會導致被擊物溫度的升高，導致被擊物的損壞，當雷電流流過被擊物時還能產生很大的電磁力，電磁力的也能使被擊物彎曲甚至斷裂，另外，雷電流通道中產生的電弧的強烈高溫對被擊物也能產生極大的破壞；2.轉移電荷：物體遭受雷擊時，大多數的電荷轉移都發生在持續時間較長而幅值相對較低的雷電流過程中，這些持續時間較長的電流將在被擊物表面產生局部金屬熔化和灼蝕斑點，如果電流足夠大還可能導致金屬熔化；3.電流陡度：感應過電壓會損壞被擊物的控制系統或電子器件而感應過電壓與雷電流的陡度密切相關，雷電流陡度越大，感應電壓就越高。隨著電子設備遭受雷電過電壓(標準中又常稱大氣過電壓) 和投切過電壓(電網的投入或切除，又稱操作過電壓)的損失日趨嚴重。

目前，主要的防雷設備為避雷針，是富蘭克林在260多年前發明的一種裝置，時至今日，通過避雷針引雷入地泄放電荷的理論以及實踐已經深入人心，國際電工組織和各國防雷界，都以此理論為基礎作為防雷工程標準。

在GB50057-94中，大量引用IEC的術語和定義，如防雷裝置在IEC中為“用于對需要防雷的空間作防雷電效應的整個裝置，它由外部防雷裝置和內部防雷裝置組成”、“外部防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置組成”、“內部防雷裝置是除外部防雷裝置以外的全部附加措施。它們可能減小雷電流在需要防雷的空間內所產生的電磁效應”。標準中第一句話是；“防雷裝置不能阻止雷閃的形成”，這句話被我國防雷專家進行了如下修改：“應該注意到，到目前為止還沒有一種裝置(或方法)能阻止雷電的產生，也沒有能阻止雷擊到建筑物上的器具和方法，采用金屬材料接閃、引下并導入大地是目前唯一有效的外部防雷方法。”

盡管嚴格按照國際防雷標準施工操作，它們也只是可能減小雷電流在需要防雷的空間內所產生的電磁效應”，雷擊事故依然不斷發生。

近幾年，國內國際研究開發新的防雷技術層出不窮，但都沒有大范圍推廣，究其原因就是到目前為止還沒有一種新的避雷針或者防雷技術，能夠用科學數據準確的驗證比目前IEC /TC81制定的標準更安全可靠。

自上個世紀末開始，我國科學家們在防雷理論與實踐研究方面進行了多方面的探討,主要目的是想利用外部防雷手段解決大氣過電壓、雷電流在局部空間所產生的電磁效應。比如以下中國專利公開的技術方案：1.專利號：CN201520423922.3，專利名稱無源復合強電離放電等離子拒雷裝置；2.專利號：CN200410022185.2，專利名稱綜合有源及無源等離子避雷方法及裝置；3.專利號：CN200810056106.8，專利名稱電荷引雷的方法和裝置；4.專利號： CN03103706.2，專利名稱開關型電荷放大器等離子避雷系統。以上幾種技術一個共同點，就是試圖脫離現行的引雷不接地或者不依賴接地等電位泄放雷云電荷防雷標準來解決外部防雷目的，類似的專利還有許多，這些專利的創新目的都是為了解決雷云電荷高電壓和雷云電流對被保護體的破壞作用。國外一些避雷針的改進也是為了解決或者緩解直擊雷的破壞作用，目前只有法國、西班牙和南斯拉夫分別批準了E.S.E(具有提前放電功能的避雷針)標準，但在IEC/TC81會議上，都沒有作出明確的決定，只是呼吁各國科學家對這類避雷裝置作更深入的研究。

綜上所述，還沒有即包含區別于現有技術的有效阻雷設備以及同步驗證、統計雷擊的系統問世，急需一種防雷措施能夠定性、定量的證明自身能夠替代或修改現行的防雷標準并提供充足、有效的證據。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供雷云接近時即能提前進行能量的捕獲、利用產生的等離子體分別中和雷云電荷及地面電荷、阻斷雷電下行通道且泄放電壓非常低的一種等效離子阻雷單元。

本發明采取的技術方案是：

一種等效離子阻雷單元，其特征在于：包括上電極、下電極和絕緣介質，絕緣介質下端嵌入下電極上端內，絕緣介質上端嵌入上電極下端內且絕緣介質上端面與上電極內的頂面之間保留空腔，所述上電極下端面與上電極上端面保留間隙，所述上電極上端面設置多個接閃桿。

而且，所述絕緣介質由上至下設置一個通孔，該通孔的內緣設置一個環形極板。