[其他]熔化極脈沖氣體保護(hù)焊接自適應(yīng)控制技術(shù)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85100064
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100064A
• 公開（公告）日: 1986-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘際鑾;陳武柱
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02;B23K9/09
• 代理公司: 清華大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 章瑞溥

本發(fā)明涉及一種電暈放電避雷針

在歐洲公開的專利說明書EP-A-0,060,756描述了這種類型的避雷針，它包括一個與地絕緣的尖頭，其尖頭的底面通過放電裝置與地相連接。該尖頭還與直流正電壓發(fā)生器相連接，以產(chǎn)生一個足夠高的電壓，使在尖頭末端的周圍大氣電離(電暈放電)。

用這種方法在尖頭的末端處形成電離的空氣等離子區(qū)域，它具有比周圍空氣高得多的電導(dǎo)性，促使向避雷針進(jìn)行快速放電，因此提高了它的效率和作用半徑。

但是，在避雷針尖頭附近的導(dǎo)電性的增加具有局部減低電場的作用，因此它抑止了已升高到正電位的尖頭的電暈放電的刷形放電特性的形成，而刷形放電可以構(gòu)成一個改善避雷針的效率的合適的電極。

此外，上面描述的裝置只能在具有帶負(fù)電荷的(負(fù)型雷)的情況下工作，在歐洲國家90％是相應(yīng)于這種情況的，假如不計及山區(qū)，還能更多些。

本發(fā)明的避雷針減輕了上述的缺點(diǎn)，因?yàn)樵谶@種避雷針中電暈放電不是連續(xù)產(chǎn)生而是斷續(xù)產(chǎn)生的，因此，每次放電，在尖頭附近前次的放電的殘余電荷量可以忽略。根據(jù)需要，施加的電位可以是兩種極性中的任何一種。

更確切地說，本發(fā)明提供了一種電暈放電避雷針，它包括一個與地絕緣的尖頭，該尖頭的底面通過放電裝置與地面相連，該避雷針適用于電離該尖頭末端的周圍大氣。該避雷針還包括適于周期性地減小該尖頭的電位值，減至小于維持其電暈放電的電位值，因此就產(chǎn)生了周期性的和斷續(xù)的電暈放電脈沖。

于是，當(dāng)在避雷針上施加一電波或一串電波時，就產(chǎn)生了電流脈沖，此電流脈沖很快就消滅了，因?yàn)椋忸^的電位返回到臨界值以下，不足以維持其放電。在如此短時期內(nèi)的瞬變現(xiàn)象可以發(fā)出最大的瞬時電流，并且產(chǎn)生了其它的有利現(xiàn)象(“流光”(Streamers)，點(diǎn)火一電子(Seed-electtrons)，確保了避雷針的最大效率。

一個有利之處是，斷續(xù)放電的脈沖重復(fù)頻率不小于20HZ。

在這樣的情況下，已經(jīng)觀測到由帶正電的尖頭產(chǎn)生的第n次刷形放電與第(n-1)次在通過空氣時的放電遵循同樣的路線。并且這種“信道記憶”現(xiàn)象隨著脈沖重復(fù)頻率的增加而增加。對這種瞬變現(xiàn)象已有人進(jìn)行了研究，特別是，E·伯杰(E·Berger)的論文，名為“在正的點(diǎn)一面間隙中，放電對后續(xù)放電形成的影響”(第二屆關(guān)于氣體放電的國際會議，電子工程師學(xué)會出版，90期，倫敦，1972年)和“在大氣中，電暈放電對后續(xù)放電的影響”(第三屆關(guān)于氣體放電的國際會議，電子工程師學(xué)會出版，118期，倫敦·1974年)；以及G·哈特曼(G·Hartmann)和I·加利姆伯蒂(I·Gallimberti)的論文，名為“亞穩(wěn)定分子對流光進(jìn)程的影響”(物理放電雜志，1975年，第670頁至680頁)。

另一有利之處是，斷續(xù)放電的脈沖重復(fù)頻率不大于2000HZ。

已經(jīng)觀測到，在頻率大于幾個KHZ時，避雷針效率的增加就降低了，并且愈來愈接近于產(chǎn)生連續(xù)電暈放電的避雷針的效率。

尖頭的電位比產(chǎn)生電暈效應(yīng)的臨界電壓大的時間最好不小于1微秒(μs)，并且不大于100微秒(μs)。實(shí)際上，這個值的范圍可以確保電暈放電的產(chǎn)生和減輕參數(shù)的無規(guī)波動否則可能阻止電暈效應(yīng)出現(xiàn)。

尖頭電位的峰值最好不小于產(chǎn)生電暈效應(yīng)的臨界電壓的110％。

使用剛高于上述的臨界電壓，則在所有情況下，放電現(xiàn)象的暫態(tài)特性增加了，因此使瞬時電流變?yōu)樽畲蟆?在下面的敘述中，一般假設(shè)上述臨界值具有相同的絕對值，而不管其是正極性或負(fù)極性。但是，如果正或負(fù)的臨界值實(shí)質(zhì)上其絕對值不同時，可以采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣碚{(diào)整加到避雷針上的電壓，如上面說明的那樣可以把加到避雷針上的電壓看作為實(shí)際的臨界電壓的函數(shù)，而并沒有越出本發(fā)明所涉范圍)。

一種實(shí)施方案是把尖頭連接至能產(chǎn)生電流的重復(fù)波的電流發(fā)生裝置上，該重復(fù)波在尖頭的周圍大氣中進(jìn)行放電，其方式是以相同的重復(fù)頻率產(chǎn)生間歇放電。

另一種實(shí)施方案是把尖頭連接到電位發(fā)生裝置上，從而由發(fā)生裝置加到尖頭上的電位是可變的，該電位的形式是重復(fù)波或重復(fù)波列，其波的峰值(或波列，其第一個半周期與周圍大氣的極性相反的峰值)的絕對值大于產(chǎn)生電暈效應(yīng)的臨界值。只有在由雷暴產(chǎn)生的環(huán)境電場所造成的自然放大存在的情況下，需要絕對峰值超過電暈放電的臨界值。

換句話說，可以這樣來配置避雷針，使由波或波列中第一個半周期(它們具有與周圍大氣相反的極性)加到尖頭上的峰值振幅電位的絕對值，總是大于產(chǎn)生電暈效應(yīng)的電壓臨界值。