一种无源等离子防雷设备制造技术

本申请公开了一种无源等离子防雷设备，在自然环境大气电场和雷云感应下，聚集空间电场的能量产生等离子体，产生高浓度的向上发散离子流，中和云地之间电荷，消减云地之间的电势，阻断雷电先导的形成和发展，利用改变雷云电场电势技术实现大面积防止雷击产生的目的，有效抑制雷击对地面的危害。上电极下端面上的凸起具有尖端，凸起尖端附近的电场相对较强，只要在空间电场有微小的变化，凸起与下电极之间即可放电，提高了该装置的反应灵敏性；凸起的均匀分布，可以保证放电均匀；位于上电极与下电极之间的是空气，避免了其他绝缘介质的阻挡，正离子和负离子在气流的作用下可以迅速扩散，提高了等离子的释放速度，增强了该防雷设备的防雷效果。

A passive plasma lightning protection equipment

【技术实现步骤摘要】
一种无源等离子防雷设备
本技术涉及防雷设备
，尤其涉及一种无源等离子防雷设备。
技术介绍
雷电是带异性电荷的雷云间或是带电荷雷云与大地间的放电现象，其对建筑物自身及内部的设备会产生极大的破坏。传统直击雷防护采用接闪器，俗称“避雷针”，最新版国标GB50057-2010建筑物防雷设计规范正名为“接闪杆”。接闪杆引雷入地造成的反击、跨步电压、接触电压和雷电冲击感应过电压和二次电磁辐射造成的危害仍然存在，尤其在接闪的过程中释放的电涌源会造成建筑物内电子设备的损害。目前，非“引雷入地”防雷技术不断发展，等离子防雷设备成为非“引雷入地”防雷技术最为典型的设备。目前的等离子防雷设备是利用雷云下行先导电荷与地表感应电荷在达到击穿的瞬间之前，对周边空气进行高强度电离，产生与激励电场强度相等的等离子场，电离过程处于火花状和弧光放电态，产生的等离子向防雷装置外部扩散，对空间电场进行干预。在电离空气时需要使雷云下行先导电荷与地表感应电荷达到一定值，反应不灵敏，不能及时对空间电场进行干预，防雷效果不理想。而且现有的防雷装置的上电极与下电极之间设置有绝缘介质，绝缘介质的存在具有一定的隔离作用，不利于等离子的扩散，导致只在圆周外表放电，放电不均匀。因此，如何解决现有的防雷装置在工作时放电不均匀，反应不灵敏的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
技术实现思路
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种无源等离子防雷设备，其能够解决现有的防雷装置在工作时放电不均匀，反应不灵敏的问题。本技术是这样实现的：一种无源等离子防雷设备，包括等离子发生器，包括上下分布的上电极和下电极，所述上电极与所述下电极之间设置有绝缘材质的支撑柱，所述支撑柱的上下两端分别与所述上电极和所述下电极连接，所述上电极的下端面上设置有多个均匀分布的棱锥状凸起且多个所述凸起的下端位于同一水平面内，所述凸起的下端与所述下电极的上端面之间具有间距；探针柱组件，包括多个下端与所述上电极的上端面连接的探针柱和多个设置在所述探针柱上端的导电针，所述上电极、所述下电极、所述探针柱和所述导电针均为金属材质。优选地，所述凸起的下端与所述下电极的上端面之间的距离是25.9～26.1毫米。优选地，所述上电极与所述下电极之间设置有多个绝缘材质且上下分布的导流圈，相邻所述导流圈之间具有供等离子扩散的间隙，位于最上方的所述导流圈的上端套设于所述上电极的边缘，相邻所述导流圈之间销接在一起，位于最下方的所述导流圈与所述下电极之间销接在一起。优选地，所述上电极的下端面和所述下电极的上端面均为圆形，所述导流圈呈空心圆台状，所述导流圈的内侧壁与所述导流圈的外侧壁相互平行，各所述空心圆台的母线与竖直线之间的夹角相等。优选地，所述上电极的上端面为向上凸出的半球面。优选地，所述支撑柱设置有多个，各个所述支撑柱的上端与所述上电极之间通过螺纹连接；各个所述支撑柱的下端与所述下电极之间均通过绝缘螺栓连接。优选地，所述上电极上设置有多个沉头螺钉孔，所述沉头螺钉孔包括沉孔部和螺孔部，各个所述沉头螺钉孔的所述沉孔部的深度相同，所述支撑柱的中部设置有可伸入所述沉孔部的凸台，所述支撑柱位于所述凸台上方的部分设置有外螺纹。优选地，所述上电极的上端设置有多个供所述探针柱伸入的安装孔，所述安装孔的轴线与所述半球面半径方向重合，所述安装孔包括轴线沿竖直方向的第一安装孔和多个轴线与所述第一安装孔的轴线之间具有夹角的第二安装孔。优选地，所述下电极的边缘延设有法兰盘，所述法兰盘上设置有多个沉头孔，多个所述沉头孔沿所述法兰盘的周向均匀分布。优选地，所述上电极为空心结构。本申请提供的技术方案包括以下有益效果：本申请提供的无源等离子防雷设备中，包括等离子发生器和设置在等离子发生器上的探针柱组件，其中等离子发生器包括上下分布的上电极和下电极，在上电极与下电极之间设置有支撑柱，该支撑柱的上下两端分别与上电极和下电极连接，用于控制上电极与下电极之间的距离，支撑柱为绝缘材质，使得上电极与下电极为相互独立的两部分，保证在雷云电荷和地面感应电荷的感应下，上电极和下电极上具有正负相反的电荷。探针柱组件包括多个探针柱和多个设置在探针柱上的导电针，探针柱的下端与上电极的上端面连接，下电极通过支撑架支撑在地面上，探针柱、导电针、上电极和下电极均为金属材质。上电极的下端面上设置有多个均匀分布的棱锥状凸起且多个凸起的下端位于同一水平面内，凸起的下端与下电极的上端面之间具有间距。如此设置，在雷云发展过程中，空间电场发生变化时，探针柱对雷云电荷进行吸引，此时在上电极与下电极之间产生高强度的电场，通过电离上电极与下电极之间的空气产生大量的正离子和负离子，正离子和负离子扩散至等离子发生器的外部，分别向雷云底部电荷强聚集区(下行先导部位)和地面感应的异性电荷强聚集区(上行先导部位)快速飘移和传导与之中和，由此将雷电的通道截断，实现了消减空间电势，阻断雷电发展通道发展的处理方式。上述凸起远离上电极的一端为尖端，由于尖端效应，在凸起尖端部位的电荷密度相对较高，凸起尖端附近的电场相对较强，只要在空间电场有微小的变化，凸起与下电极之间即可放电，从而及时对空间电场进行干预，提高了该无源等离子防雷设备的反应灵敏性；凸起在上电极的下端面上均匀分布，可以保证上电极与下电极之间均匀放电；位于上电极与下电极之间的是空气，避免了其他绝缘介质的阻挡，正离子和负离子在气流的作用下可以在空气中迅速扩散，提高了等离子的释放速度，增强了该无源等离子防雷设备的防雷效果。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例示出的无源等离子防雷设备的外部结构示意图；图2是本技术实施例示出的等离子发生器的内部结构示意图；图3是本技术实施例示出的上电极的剖视图；图4是本技术实施例示出的上电极的仰视图；图5是本技术实施例示出的支撑柱的结构示意图；图6是本技术实施例示出的上电极的俯视图；图7是本技术实施例示出的导流罩组件的结构示意图；图8是图7中位于下面的两个导流圈的结构示意图；图9是本技术实施例示出的下电极的结构示意图；图10是本技术实施例示出的导电针座的结构示意图；图11是本技术实施例示出的导电针的结构示意图；图12是对本技术实施例示出的无源等离子防雷设备进行接闪性能测试的测试图；图13是对本技术实施例示出的无源等离子防雷设备进行保护角度测试的测试图；图14是对本技术实施例示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无源等离子防雷设备，其特征在于，包括：/n等离子发生器，包括上下分布的上电极(1)和下电极(2)，所述上电极(1)与所述下电极(2)之间设置有绝缘材质的支撑柱(3)，所述支撑柱(3)的上下两端分别与所述上电极(1)和所述下电极(2)连接，所述上电极(1)的下端面上设置有多个均匀分布的棱锥状凸起(4)且多个所述凸起(4)的下端位于同一水平面内，所述凸起(4)的下端与所述下电极(2)的上端面之间具有间距；/n探针柱组件，包括多个下端与所述上电极(1)的上端面连接的探针柱(5)和多个设置在所述探针柱(5)上端的导电针(6)，所述上电极(1)、所述下电极(2)、所述探针柱(5)和所述导电针(6)均为金属材质。/n

【技术特征摘要】
1.一种无源等离子防雷设备，其特征在于，包括：
等离子发生器，包括上下分布的上电极(1)和下电极(2)，所述上电极(1)与所述下电极(2)之间设置有绝缘材质的支撑柱(3)，所述支撑柱(3)的上下两端分别与所述上电极(1)和所述下电极(2)连接，所述上电极(1)的下端面上设置有多个均匀分布的棱锥状凸起(4)且多个所述凸起(4)的下端位于同一水平面内，所述凸起(4)的下端与所述下电极(2)的上端面之间具有间距；
探针柱组件，包括多个下端与所述上电极(1)的上端面连接的探针柱(5)和多个设置在所述探针柱(5)上端的导电针(6)，所述上电极(1)、所述下电极(2)、所述探针柱(5)和所述导电针(6)均为金属材质。


2.根据权利要求1所述的无源等离子防雷设备，其特征在于，所述凸起(4)的下端与所述下电极(2)的上端面之间的距离是25.9～26.1毫米。


3.根据权利要求1所述的无源等离子防雷设备，其特征在于，所述上电极(1)与所述下电极(2)之间设置有多个绝缘材质且上下分布的导流圈(7)，相邻所述导流圈(7)之间具有供等离子扩散的间隙，位于最上方的所述导流圈(7)的上端套设于所述上电极(1)的边缘，相邻所述导流圈(7)之间销接在一起，位于最下方的所述导流圈(7)与所述下电极(2)之间销接在一起。


4.根据权利要求3所述的无源等离子防雷设备，其特征在于，所述上电极(1)的下端面和所述下电极(2)的上端面均为圆形，所述导流圈(7)呈空心圆台状，所述导流圈(7)的内侧壁与所述导流圈(7)的外侧壁相互平行，各所述空心圆台的母线与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德东，李宁，张利华，宫全胜，
申请(专利权)人：李德东，李宁，
类型：新型
国别省市：北京;11