[发明专利]一种等效离子阻雷单元及综合防雷系统

说明书

技术领域

本发明属于等效离子阻雷设备结构创新技术领域，尤其是一种等效离子阻雷单元及综合防雷系统。

背景技术

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，在所有雷击放电形式中，雷云对大地的负极性放电或大地对雷云的正极性放电具有较大的电流和较高的能量，雷击保护最关注的是每一次雷击放电的电流波形和雷电参数，具体是：1.峰值电流：当雷电流流过被击物时，会导致被击物温度的升高，导致被击物的损坏，当雷电流流过被击物时还能产生很大的电磁力，电磁力的也能使被击物弯曲甚至断裂，另外，雷电流通道中产生的电弧的强烈高温对被击物也能产生极大的破坏；2.转移电荷：物体遭受雷击时，大多数的电荷转移都发生在持续时间较长而幅值相对较低的雷电流过程中，这些持续时间较长的电流将在被击物表面产生局部金属熔化和灼蚀斑点，如果电流足够大还可能导致金属熔化；3.电流陡度：感应过电压会损坏被击物的控制系统或电子器件而感应过电压与雷电流的陡度密切相关，雷电流陡度越大，感应电压就越高。随着电子设备遭受雷电过电压(标准中又常称大气过电压) 和投切过电压(电网的投入或切除，又称操作过电压)的损失日趋严重。

目前，主要的防雷设备为避雷针，是富兰克林在260多年前发明的一种装置，时至今日，通过避雷针引雷入地泄放电荷的理论以及实践已经深入人心，国际电工组织和各国防雷界，都以此理论为基础作为防雷工程标准。

在GB50057-94中，大量引用IEC的术语和定义，如防雷装置在IEC中为“用于对需要防雷的空间作防雷电效应的整个装置，它由外部防雷装置和内部防雷装置组成”、“外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成”、“内部防雷装置是除外部防雷装置以外的全部附加措施。它们可能减小雷电流在需要防雷的空间内所产生的电磁效应”。标准中第一句话是；“防雷装置不能阻止雷闪的形成”，这句话被我国防雷专家进行了如下修改：“应该注意到，到目前为止还没有一种装置(或方法)能阻止雷电的产生，也没有能阻止雷击到建筑物上的器具和方法，采用金属材料接闪、引下并导入大地是目前唯一有效的外部防雷方法。”

尽管严格按照国际防雷标准施工操作，它们也只是可能减小雷电流在需要防雷的空间内所产生的电磁效应”，雷击事故依然不断发生。

近几年，国内国际研究开发新的防雷技术层出不穷，但都没有大范围推广，究其原因就是到目前为止还没有一种新的避雷针或者防雷技术，能够用科学数据准确的验证比目前IEC /TC81制定的标准更安全可靠。

自上个世纪末开始，我国科学家们在防雷理论与实践研究方面进行了多方面的探讨,主要目的是想利用外部防雷手段解决大气过电压、雷电流在局部空间所产生的电磁效应。比如以下中国专利公开的技术方案：1.专利号：CN201520423922.3，专利名称无源复合强电离放电等离子拒雷装置；2.专利号：CN200410022185.2，专利名称综合有源及无源等离子避雷方法及装置；3.专利号：CN200810056106.8，专利名称电荷引雷的方法和装置；4.专利号： CN03103706.2，专利名称开关型电荷放大器等离子避雷系统。以上几种技术一个共同点，就是试图脱离现行的引雷不接地或者不依赖接地等电位泄放雷云电荷防雷标准来解决外部防雷目的，类似的专利还有许多，这些专利的创新目的都是为了解决雷云电荷高电压和雷云电流对被保护体的破坏作用。国外一些避雷针的改进也是为了解决或者缓解直击雷的破坏作用，目前只有法国、西班牙和南斯拉夫分别批准了E.S.E(具有提前放电功能的避雷针)标准，但在IEC/TC81会议上，都没有作出明确的决定，只是呼吁各国科学家对这类避雷装置作更深入的研究。

综上所述，还没有即包含区别于现有技术的有效阻雷设备以及同步验证、统计雷击的系统问世，急需一种防雷措施能够定性、定量的证明自身能够替代或修改现行的防雷标准并提供充足、有效的证据。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供雷云接近时即能提前进行能量的捕获、利用产生的等离子体分别中和雷云电荷及地面电荷、阻断雷电下行通道且泄放电压非常低的一种等效离子阻雷单元。

本发明采取的技术方案是：

一种等效离子阻雷单元，其特征在于：包括上电极、下电极和绝缘介质，绝缘介质下端嵌入下电极上端内，绝缘介质上端嵌入上电极下端内且绝缘介质上端面与上电极内的顶面之间保留空腔，所述上电极下端面与上电极上端面保留间隙，所述上电极上端面设置多个接闪杆。

而且，所述绝缘介质由上至下设置一个通孔，该通孔的內缘设置一个环形极板。