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前沿感应防雷器

技术要求
1.一种室外防雷设备,特别是前沿感应防雷器,由前沿感应金属球体接闪器、金属杆塔、引下线和接地装置等四部分组成;其特征是:前沿感应金属球体接闪器包含有感应金属球、球柄杆和方位防雷锥三个部件,表面光滑的直径为Φ250~2000的感应金属球上固定设置着三个层次的方位防雷锥锥座,第一层位于球顶正中点(相当于地球仪北极中心)有1个,第二层位于相当于地球仪北纬45°±10°的范围内的任意一条北纬线上均布有3~12个,第三层位于相当于地球仪赤道上均布有3~12个,所有锥座的轴心线都指向球中心;每个锥座都配有一杆长度为10~2000杆径为Φ10~65的金属方位防雷锥,锥杆呈园柱体,锥杆上端呈园锥体,园锥体的顶角为20°~150°锥杆下端与锥座配接;直径为Φ40~170的球柄杆上部固定插入感应金属球中,外露长度50~600,下部端固定有一个4~8孔的法兰盘,法兰盘的直径为Φ80~300,厚度为6~25;球柄杆的中心线相当于地球仪的极轴,在工作状态时前沿感应金属球体接闪器的球柄杆的底端法兰盘与杆塔的顶端法兰盘联接,引下线的上端联接杆塔底部而下端联接接地装置。
2.根据技术要求1所述的前沿感应金属球体接闪器,其特征是感应金属球用不锈钢制成,球壳厚度为0.1~6。

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前沿感应防雷器
本研究新型涉及一种室外防雷的设备,特别是前沿感应防雷器。

随着社会的不断进步,高楼大厦越来越多,对于人民的生命财产的安全越来越受到重视;1749年美国人富兰克林发明的避雷针已不能满足现代生活和生产的需要,故本世纪有多种新的防雷、避雷设备出现,近年来较有代表性的防雷设备有:法国杜尔-梅森(DUVAL-MESSIEN)公司生产的“卫星”(Sate lit)牌提前放电避雷针;法国依丽达(He lit)公司生产的“高脉冲电压避雷导体”,澳洲雷保(LPI)公司生产的“SYSTEM3000动力球型避雷针”;此外,中国专利文献曾公开了一种防雷的专利产品(CN1067531A)。但是。这些产品存在着以下不足之处:前三种对正上方的直击雷防得较好但对侧击雷和绕击雷难以凑效,而后一种虽然能对直击雷、侧击雷和绕击雷都有防雷作用,但防雷半径较小,原因是在同一自然条件下其接闪器的金属尖端的感应场强较前三种小得多。

本研究新型的目的是提供一种更好的防雷设备,可以显著增大防直击雷、侧击雷和绕击雷的半径,同时,安装方便,经久耐用,能适应酸碱腐蚀性气体较浓的环境。

本研究新型的目的是这样实现的:如图所示,由前沿感应金属球体接闪器、金属杆塔、引下线和接地装置等四部分组成前沿感应防雷器;其中最重要最根本的部分是前沿感应金属球体接闪器,它包含有感应金属球、球柄杆和方位防雷锥三个部件,表面光滑的直径为Φ250~2000的感应金属球一般用不锈钢制成,球壳厚度为0.1~6,也可以用其他金属制成球后再镀上抗锈性能好的、不易脱落的金属,球上固定设置着三个层次的方位防雷锥锥座,第一层位于球顶正中点(相当于地球仪北极中心点)有1个锥座,第二层位于在相当于地球仪北纬45°±10°的范围内的任意一条北纬线上均布有3~12个锥座,第三层位于相当于地球仪赤道上均布有3~12个锥座,所有锥座的轴心线都指向球心;每个锥座都配有一杆长度为10~2000杆径为Φ10~65的金属方位防雷锥,锥杆呈园柱体,锥杆上端呈园锥体,园锥体的顶角为20°~150°,锥杆下端与锥座配接;直径为Φ40~170的球柄杆上部固定插入感应金属球中,外露的长度为50~600,下部末端固定接有一个有4~8孔的法兰盘,法兰盘直径为Φ80~300,厚度为6~25,球柄杆的中心线相当于地球仪的极轴。在工作态时,由于前沿感应金属球体接闪器的球柄杆的底端法兰盘与杆塔的顶端法兰盘以螺栓螺母联接或电焊联接,引下线的上端联接杆塔底部而下端联接接地装置,故形成一条可将雷电流导入大地的通道。无论那一个方位的雷云静电感应的结果,都导致较靠近雷云的感应金属球表面产生较大的静电面电荷密度,这些静电又集中到指向雷云那个方向的方位防雷锥的锥尖上,从而在同一自然条件下使此锥尖的场强比较其他避雷、防雷装置的尖端产生的场强要大数倍,并产生强数倍的电晕放电,当下行雷先导电流靠近时,感应金属球的静电感应能力遵守“与距离平方成反比”定律而急剧增强,产生急剧增大的尖端放电电流迎面中和一部分雷电流。由于前沿感应防雷器能够在雷击前提早数分钟自动地向雷云方向放电,并且能随着直击雷、侧击雷和绕击雷的雷电流的迅速靠近而放出急剧增大的与距离平方成反比的异号电流,所以防雷半径显著增大,效果较佳。

以下结合前沿感应防雷器的一种实施方案作进一步的描述。

附图是本研究新型的工作态结构示意图。

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把9杆方位防雷锥(1)分别配接在直径为Φ500的用不锈钢制成的感应金属球(2)的光滑表面上固设的9个锥座上,再将球柄杆(3)的下端的柄杆法兰盘(4)用螺栓固定在已立好了的杆塔(6)的杆塔顶法兰盘(5)上,引下线(7)上端焊接在杆塔的底部,而下端焊接在埋在地下的接地装置(8)。工作态时,地上的电荷就会经过接地装置、引下线、杆塔和前沿感应防雷器的锥尖向空中放电,或将空中的电荷从锥尖逆向输入大地。

前沿感应防雷器是根据电学的基本原理研制而成的,主要是显著地解决了各种避雷针防不胜防的侧击雷和绕击雷的问题,同时也显著地增大了防雷半径和加强了防雷的效果,这已在实验中得到了证明。因此,本研究新型适用于高中层的楼房、微波通讯塔和较重要的公共场所,特别适用于具有纪念意义的建筑物、酸碱气体浓度较大的地方和易燃易爆的仓库。