电子优化型避雷针制造技术

本发明专利技术公开了一种电子优化型避雷针，包括：金属构件、与所述金属构件连接用于将雷电导入地下的导线；其特征在于：所述金属构件包括腔体、以及与所述腔体上表面固定连接的金属针；在所述腔体内设有高压脉冲发生器，在所述腔体上表面设有两个通孔，在上述两个通孔内分别设有电极针，所述电极针的一端与所述高压脉冲发生器的信号输出端子电连接。由于本发明专利技术增加了高压脉冲发生器，利用高压脉冲发生器产生的高压脉冲可以使得电极针周围的场强发生较大改变，于是在云层电荷和电极针之间形成更大的电势差，于是云层电荷和电极针之间的空气更容易被电离，基于雷电必然选择最短路径进行泄流，所以本发明专利技术相比于传统的避雷针具有更好的接闪效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种电子优化型避雷针，包括：金属构件、与所述金属构件连接用于将雷电导入地下的导线；其特征在于：所述金属构件包括腔体、以及与所述腔体上表面固定连接的金属针；在所述腔体内设有高压脉冲发生器，在所述腔体上表面设有两个通孔，在上述两个通孔内分别设有电极针，所述电极针的一端与所述高压脉冲发生器的信号输出端子电连接。由于本专利技术增加了高压脉冲发生器，利用高压脉冲发生器产生的高压脉冲可以使得电极针周围的场强发生较大改变，于是在云层电荷和电极针之间形成更大的电势差，于是云层电荷和电极针之间的空气更容易被电离，基于雷电必然选择最短路径进行泄流，所以本专利技术相比于传统的避雷针具有更好的接闪效率。【专利说明】电子优化型避雷针
本专利技术涉及避雷针
，特别是涉及一种电子优化型避雷针。
技术介绍
避雷针,或称引雷针、可以称为避雷导线，也可以称富兰克林针(命名自【专利技术者】本杰明?富兰克林(Benjamin Franklin)的姓名)。是一种用于牵制闪电的电击到地面的设备，它是一种能截引闪电，将闪电的电流导入地下装置，并能在一定的面积范围内保护地面建筑物或电力设备，使受电击物备免受雷电破坏的金属物装置。避雷针的工作原理为:在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，避雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，所以静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷。这样，避雷针就聚集了大部分电荷。避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少。而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体。这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的，避雷针就可以把云层上的电荷导入大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全。传统防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。以避雷针作为接闪器的防雷电原理是:避雷针通过导线接入地下，与地面形成等电位差，利用自身的高度，使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变，开始电离并下行先导放电；避雷针在强电场作用下产生尖端放电，形成向上先导放电；两者会合形成雷电通路，随之泻入大地，达到避雷效果。实际上，避雷针是引雷针，可将周围的雷电引来并提前放电，将雷电电流通过自身的接地导体传向地面，避免保护对象直接遭雷击。众所周知，避雷针的泄流能力是衡量避雷针性能的一项重要参数， 提高避雷针的接闪效率是改善避雷针性能的一项关键技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供一种接闪效率高的电子优化型避雷针。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:—种电子优化型避雷针，包括:金属构件、与所述金属构件连接用于将雷电导入地下的导线；所述金属构件包括腔体、以及与所述腔体上表面固定连接的金属针；在所述腔体内设有高压脉冲发生器，在所述腔体上表面设有两个通孔，在上述两个通孔内分别设有电极针，所述电极针的一端与所述高压脉冲发生器的信号输出端子电连接。作为优选技术方案，本专利技术还采用了如下的技术方案:所述高压脉冲发生器包括1.5V的直流电源输入端口、RC震荡电路、升压线圈、整流电路、储能电路、以及30KV高压脉冲输出端口。所述电子优化型避雷针还包括为所述高压脉冲发生器提供电源的电源模块；所述电源模块包括依次电连接的太阳能板、充电控制器、以及蓄电池；所述蓄电池通过电压感应开关与高压脉冲发生器的输入端子电连接。本专利技术具有的优点和积极效果是:由于本专利技术增加了高压脉冲发生器，利用高压脉冲发生器产生的高压脉冲可以使得电极针周围的场强发生较大改变，于是在云层电荷和电极针之间形成更大的电势差，于是云层电荷和电极针之间的空气更容易被电离，基于雷电必然选择最短路径(指最小电阻路径)进行泄流，所以本专利技术相比于传统的避雷针具有更好的接闪效率。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术第一具体实施例的结构示意图；图2是本专利技术第二具体实施例的结构示意图；图3是本专利技术的局部结构示意图。其中:1、金属构件；2、高压脉冲发生器；3、导线；4、太阳能板；5、充电控制器；6、蓄电池；7、电压感应开关。【具体实施方式】为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:请参阅图1，一种电子优化型避雷针，包括:金属构件1、与金属构件I连接用于将雷电导入地下的导线3 ;本具体实施例中，金属构件I包括腔体、以及与所述腔体上表面固定连接的金属针；在所述腔体内设有高压脉冲发生器2，在所述腔体上表面设有两个通孔，在上述两个通孔内分别设有电极针，所述电极针的一端与所述高压脉冲发生器2的信号输出端子电连接。本具体实施例的工作原理为:当带电云层出现时，高压脉冲发生器2瞬间产生高压脉冲，上述高压脉冲通过电极针改变了周围的电场强度的分布，此时带电云层与电极针之间形成较大的电势差，于是带电云层和电极针之间的空气被电离，带电云层中的电荷即被导下，由于电极针被上方的金属针覆盖，所以电荷经由金属针后顺利被导入地下。从而实现避雷针的功能。请参阅图3，上述具体实施例中的高压脉冲发生器2包括1.5V的直流电源输入端口、RC震荡电路、升压线圈、整流电路、储能电路、以及30KV高压脉冲输出端口。电阻Rl和电容C2组成一个震荡电路，1.5V的直流电源首先经过上述震荡电路，然后经过Gl升压线圈升压，在本具体实施例中，线圈NI的直径为0.12mm，线圈NI的匝数为5匝；线圈N2的直径为0.2mm，线圈NI的匝数为45匝；线圈N3的直径为0.12mm，线圈NI的匝数为500匝；经过上述升压线圈后的交流电进入由二极管D1、二极管D2组成的整流电路，随后进入储能电容C3，线圈N4的直径为0.2mm，线圈N4的匝数为15匝；线圈N5的直径为0.02mm，线圈NI的匝数为880匝；本电路的工作过程为:电路接通后，储能电容C3两端的电压不断的升高，当电压升高至某一设定值时(一般在400V左右，由可变电阻R3调定)。可控硅在R3的滑动臂上得到一可靠的触发电压，使可控硅SCR导通。从而储能电容C3上的电压就加在二次升压变压器T2的初级，在T2的次级感应出上万伏的脉冲高压，此时电极针周围的场强将会发生改变。下面表一为普通避雷针的实验数据，表二为本专利技术上述具体实施例中避雷针的实验数据；上述普通避雷针与本专利技术中避雷针的区别仅在于缺少高压脉冲发生器2 ;实验地点为:北京雷电防护装置测试中心，测试时间为2013.3.4-2013.3.5 ;测试波形为10/350 μ s ;峰值电流为:1peak=IOOkAi 10% ;转移电荷量:Q=50A.S±20% ;释放比能量:ff/R=2500KJ/Q ±35%;H为雷云板到地的距离，雷云板的直径为Φ为2200mm ;避雷针的高度h为IOOOmm ;避雷针与雷云板的距离d为1200mm ;雷云板到地面的电场强度为10KV/m ;对雷云板施加直流电压为-24KV，冲击电压发射器产生冲击电压波形:前沿650 μ s ;峰值500KV。表一为普通避雷针的实验数据【权利要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子优化型避雷针，包括：金属构件、与所述金属构件连接用于将雷电导入地下的导线；其特征在于：所述金属构件包括腔体、以及与所述腔体上表面固定连接的金属针；在所述腔体内设有高压脉冲发生器，在所述腔体上表面设有两个通孔，在上述两个通孔内分别设有电极针，所述电极针的一端与所述高压脉冲发生器的信号输出端子电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘光睿，李玉年，
申请(专利权)人：天津克雷安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：