[发明专利]主动接闪式有源预放电限雷型直击雷防护装置

权利要求书

1.一种主动接闪式有源预放电限雷型直击雷防护装置，其特征在于，包括：接闪单元和接闪后单元，接闪单元包括接闪金属装置体、运动电场采集板、绝缘套管、主结构体和底托，接闪后单元包括限制雷电流系统；

所述接闪金属装置体为中心设置通孔的通体杆，所述接闪金属装置体的突出尖部用于接闪雷电电场和闪电电流；

所述运动电场采集板的中心设置通孔，上下都具备安装槽，所述运动电场采集板的上槽与接闪金属装置体的上部之间通过绝缘套管接触，所述运动电场采集板的下槽与主体结构外壳连接；

所述接闪金属装置体的下部设置底托，底托为中心设置通孔的碗型，所述接闪金属装置体和底托中的通孔相连，底托下部与接闪金属装置体的下部连接，底托上部的安装槽与主体结构的下部外壳连接；

所述雷电流限制器的上螺栓与所述接闪金属装置体的底部的内螺扣实现旋转连接，雷电流限制器的下螺栓与地网的引下线实现旋转连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，主体结构为管状结构，为非金属透明高压绝缘材料，壁厚：3-8mm。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述绝缘套管为聚四氟乙烯绝缘套管，接闪金属装置体和底托为不锈钢。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主结构体包括：源工作系统，以及依次串连连接的运动电场采集系统、主动接闪系统、增益放大系统、光电隔离系统和电晕发生器系统；所述源工作系统包括太阳能电池采集板和内部电池，所述太阳能电池采集板安装在主体结构外壳的内壁，所述太阳能电池采集板将采集的太阳能的源能量传输给内部电池，所述内部电池采用-40℃低温锂电池，通过逆变器输出器为各级用电装置提供能源。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述主动接闪系统包括：串连连接的场效应管、一级场三极管、二级模拟三极管，运动电场采集系统包括运动电荷场高阻抗电路；

接闪金属装置体将采集的闪电电场信号输入到运动电荷场高阻抗电路的输入端，所花场效应管、一级场三极管、二级模拟三极管完成闪电电场信号的三级功率放大功能。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述增益放大系统包括全场效应管增益放大器，增益放大系统对闪电电场信号进行多级全场效应放大处理，得到低电平控制信号，将低电平控制信号传输给光电隔离电路。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光电隔离电路采用TLP521砷化镓光耦电路，所述电晕消除系统包括G1和E1两级高压升压变压器及外围电路，G1高压升压变压器的N1线圈＜5匝，N2线圈＜40匝，E1高压升压变压器的N4线圈＜15匝，N5线圈＜800匝，所述外围电路包括三极管、DC电源、电容和线圈；

在预设的电场下，所述光电隔离电路将高压系统与低电平控制信号进行隔离，电晕消除系统的电源控制开关K闭合，外围电路中的三极管开始自激振荡，通过用G1和E1两级高压升压变压器后，输出10-25KV脉冲电压波信号，通过限流电阻输出电流，实现电晕电流的放电抵消。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述雷电流限制器系统包括多个串联连接的阿基米德衰减器，每个阿基米德衰减器的外部套装有绝缘硅胶套。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述阿基米德衰减器包括采用绝缘漆包的经过退火处理的紫铜带，在去漆后的紫铜带的两端分别焊接1条RVV电缆，2条RVV电缆的方向为180°，从紫铜带的圆心进行阿基米德滚绕成圆柱状，绕紧后用胶粘紧，得到阿基米德衰减器。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述通常紫铜带的厚度为：0.2-0.5mm，宽度为：40-120mm。