[实用新型]一种电场感知自动升降避雷针

说明书

技术领域

本实用新型属于防雷技术领域，具体涉及一种电场感知自动升降避雷针。

背景技术

避雷针是用来保护建筑物等避免雷击的装置。当空中产生雷雨云时，避雷针使地面电场发生畸变，在避雷针顶端形成局部电场集中，引导雷电向避雷针放电，再通过引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。

传统避雷针一旦安装完成，其装设地点及高度固定。这种避雷针（以下简称为“固定避雷针”）在应用上存在以下不足：（1）影响景观：在旅游景点（如古建筑、古树、高档场所等），固定避雷针的存在与周围景观格格不入，破坏景观效果；（2）破坏隐蔽效果：军事设施（如临时阵地、武器系统等）需要良好的隐蔽，固定避雷针的存在暴露了军事设施；（3）移动不便，造成浪费：移动作业平台（如临时工地、移动车辆、海上作业平台等）需要不断的改变作业地点，固定避雷针的装设和拆除费工费力。可见，固定避雷针不适用于旅游景点、军事设施、移动作业平台等场合。

公告号为CN204230636U的中国专利公开了一种适用于海上升压站平台的新型可升降避雷针，但该避雷针需人工判断是否升降，并根据升降判断结果人工完成升降。公告号为CN201478691U的中国专利公开了一种折叠式场变放电避雷针，该避雷针可在一定程度上调整高度，但避雷针的升降同样需要人工判断和人工操作。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种无需人为干预的电场感知自动升降避雷针。

为了解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种电场感知自动升降避雷针，包括：

电场测量仪（1）、电控单元（2）、驱动单元（3）、升降杆（4）和避雷针主体（5），电场测量仪（1）、电控单元（2）、驱动单元（3）依次相连；避雷针主体（5）包括接闪针（5.1）、引下线（5.2）和接地装置（5.3），引下线（5.2）连接接闪针（5.1）和接地装置（5.3），接闪针（5.1）位于升降杆（4）顶端；驱动单元（3）用来驱动升降杆（4）升高或降低。

上述电场测量仪（1）设于周围无建筑物屏蔽的空旷处，其处于连续工作状态，实时监测地面电场强度，并将实时电场强度E发送至电控单元（2）。电场测量仪（1）可有效、实时地感知地面附近电场强度大小与雷电极性，并向电控单元（2）输出正比于电场强度的模拟电压，通过该模拟电压即可获取地面附近电场强度，从而达到电场感知的目的。

上述电控单元（2）根据实时电场强度E判断空中是否存在雷雨云，即，将实时电场强度E与雷击风险报警阈值E0、雷击风险解除阈值E1比较，当实时电场强度E>E0时，判断为存在雷击风险，向驱动单元（3）输出高电平信号，即升信号；当实时电场强度E<E1时，判断为雷击风险解除，向驱动单元（3）发送低电平信号，即降信号。这样，既可满足建筑物防雷要求，也可避免避雷针的频繁升降操作。

本实用新型中，电控单元（2）可以为电压比较器，电场测量仪（1）的输出模拟电压经A/D转换后输入电压比较器，电压比较器直接比较输入电压与雷击风险报警阈值E0、雷击风险解除阈值E1的大小，并根据比较结果向驱动单元（3）输出高电平信号或低电平信号。

上述雷击风险报警阈值E0和雷击风险解除阈值E1均为电压阈值，雷击风险报警阈值E0和雷击风险解除阈值E1根据应用场合的长期雷电观测数据和试验验证确定。

上述驱动单元（3）可采用气动、液压或机械传动方式驱动升降杆（4）升高或降低。

上述升降杆（4）包括基座（4.1）、中端伸缩杆（4.2）和上端伸缩杆（4.3），中端伸缩杆（4.2）套接于基座（4.1）内，上端伸缩杆（4.3）套接于中端伸缩杆（4.2）内。根据实际需求，中端伸缩杆（4.2）可以为一节或多节。

本实用新型通过感知是否存在雷雨云来控制避雷针的升降，实现主动防雷。当感应到空中存在雷雨云时，避雷针自动升起以达到防雷目的；当雷雨云消失时，避雷针自动收起，实现避雷针的智能控制。

和现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：

（1）实现了避雷针的智能升降控制，无需人为干预即可实现可靠有效的主动防雷。

（2）不影响景观、不暴露隐蔽体、移动方便，尤其适用于旅游景点、军事设施、移动作业平台等场合。

附图说明

图1为本实用新型避雷针原理示意图；

图2为实施例中避雷针的结构示意图。