[发明专利]直击雷防护装置

权利要求书

1.一种直击雷防护装置，其特征在于，包括：高能均压散流护罩、电流传导定位轴和高能双指数函数电荷装载仓；

所述高能均压散流护罩设置在装置的上部，所述高能均压散流护罩的下部通过螺旋与所述电流传导定位轴旋转连接，所述电流传导定位轴与所述高能双指数函数电荷装载仓内部的半导体电气连接；

在所述高能均压散流护罩的最高曲面中心点处设置定位接闪区域，在该定位接闪区域的中心圆点处安装柱状半圆电场的高电场聚焦接闪定位端头，所述装置在与大气电场接闪过程中每一次接闪点均在所述高电场聚焦接闪定位端头处发生；

所述高电场聚焦接闪定位端头通过所述电流传导定位轴将接闪电流传输给所述高能双指数函数电荷装载仓，所述高能双指数函数电荷装载仓利用双指数函数电流下的限制电流峰值功能对所述接闪电流进行衰减。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，高能均压散流护罩是空心状态，壁厚在0.8-3.5mm范围，顶部曲率半径R≤120mm且表面积≤530cm²；或顶部曲率半径R≥270mm且表面积≥750cm²。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述高能均压散流护罩和所述装置的全部外露金属部分均采用具备抗盐雾316不锈钢材料，全部外露金属部分均实现隐蔽目的的喷砂处理，喷砂颗粒度Ra12.5～Ra3.2，喷砂后全部外露金属部分采用表面绿色着色处理。

4.根据权利要求1、2或者3所述的装置，其特征在于，在所述高能双指数函数电荷装载仓的外部设置绝缘套筒，该绝缘套筒的外部包裹高绝缘硅橡胶材料的防雨塔群，塔裙面斜度范围≥36°；

在所述高能双指数函数电荷装载仓的内部设置电荷装载仓容性陶瓷半导体装置和电荷装载仓固定片，通过电荷装载仓固定片接收接闪电流，所述电荷装载仓容性陶瓷半导体装置由多个形状相同的几何片状体的陶瓷半导体结构串联组成，电荷装载仓固定片还给几何片状体的陶瓷半导体结构实现局部散热。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述几何片状体的陶瓷半导体结构的串联过渡体为铝箔或锡箔，每个几何片状体的陶瓷半导体结构串联的垂直面附着电荷装载仓电极，每个几何片状体的陶瓷半导体结构的侧面刷图玻璃釉绝缘浆料经过300-600°高温烧结附着，每个几何片状体的陶瓷半导体结构的闪电导通电压在500-5000V之间。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述几何片状体的陶瓷半导体结构未高温烧结前的成型后毛坯体密度为：2.5-4.0g/cm³，毛坯体高温烧结后外观呈黑色状陶瓷片，直流导通电压1.01mA下，毫米电压为：100-450V/mm范围，毛坯体烧结后经过工艺处理得到的几何片状体的陶瓷半导体结构的密度范围为：3-4.8g/cm³。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置的接闪电流的波形为双指数函数波形，接闪电流的大小为120-400KA，所述装置的整体闪电导通电压8610-15000V之间。

8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在装置底部的法兰上设置下电极板，在下电极板上设置高电场均压环，在高压电场均压环上设置高电场桡侧闪保护端头。

9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在所述高能双指数函数电荷装载仓的内部灌封散热绝缘填充物。

10.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电荷装载仓容性陶瓷半导体装置成型后烧结前的组成材料包括：氧化锌、氧化铋、氧化锑、氧化钴、氧化锰、氧化铬、氧化硅、氢氧化铝、硝酸银、氧化铝、碳酸银、氧化硼、氧化锡、氧化铜和氧化镍；

烧结后几何片状体的陶瓷半导体呈现黑色状态，烧结后几何片状体陶瓷半导体含有Zn、Bi、Sb、CO、Mn、Sn、Cr、Si、Ni、AL和AG中的一个或多个元素；

所述电荷装载仓容性陶瓷半导体装置的制作过程包括配料、球磨混合、喷雾造粒、压片成型、陶瓷烧结、电极附着和侧面绝缘处理工艺过程。