專利名稱：避雷針的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及避雷針的改進。
當前普遍采用的直擊雷防護裝置即避雷針是200多年前弗蘭克林發(fā)明的，其結構為上端有金屬針的導電體，下面接地，羅蒙諾索夫解釋了它的工作原理避雷針畸變了雷云與大地間的場，吸引雷擊于避雷針上，使避雷針周圍某一空間范圍內的物體免遭雷擊而獲得保護。但是模擬實驗和實際應用都表明，慣用避雷針的引雷作用較小，它對較遠處雷電的吸引有可能未吸引到避雷針上，而可能吸引到它周圍的物體上，故原有避雷針的保護范圍?。挥捎诒Ｗo范圍小，被保護物距避雷針不能遠，當雷擊避雷針時，強大的雷電流通過避雷針的電感和接地電阻時，在避雷針及其接地裝置上形成的過高電壓，還會對被保護物發(fā)生反擊，強大的雷電通過避雷針時還會在被保護物上形成很高的感應過電壓，反擊及感應過電壓也可能使被保護物損壞，即現(xiàn)有避雷針的可靠性差。
本實用新型的任務是為了增強引雷作用，擴大保護范圍、提高可靠性而對現(xiàn)有避雷針進行改進。
本實用新型的任務是這樣實現(xiàn)的，避雷針包括導電體及位于導電體上端的針尖，在針尖及其附近一段導電體的外部有絕緣套管，呈現(xiàn)圓管狀，絕緣套管的高度高于、至少等于針尖的尖端的高度。為了防止針尖上部的絕緣套管內積雨水，絕緣套管在針尖與導電體銜接處以上的位置設有至少一組排水孔，每組排水孔沿周向輻射布置，排水孔自內到外向下傾斜。為了防止雨水經針尖上部、絕緣套管外部到導電體把絕緣套管短路掉，在排水孔出口下面的絕緣套管外壁設有至少一個傘狀的裙邊。裙邊與絕緣套管的連接及結構有兩種形式，第一種是裙邊與絕緣套管是鑄為一體的，在裙邊內側與絕緣套管之間有多個加強筋。第2種方式裙邊是粘接到絕緣套管上的，在裙邊的內部有一段與絕緣套管外壁相配合的管段。為防止絕緣套管與導電體脫離，絕緣套管與導電體呈現(xiàn)緊密的連接，為螺紋連接或粘接。為了減輕重量，導電體為管狀，其材料為鋼、鋁、鋁合金、銅、銅合金中的一種，絕緣套管及裙邊的材料為環(huán)氧樹脂、高強度塑料、玻璃鋼中的一種。關于導電體裝在桿塔上、構筑物上端及接地等，都是本領域技術人員公知的技術。
按照傳統(tǒng)的理解，避雷針是引導雷電的，外表應是潔凈的帶針尖的導電體，本實用新型基于空間電荷對電場的改善作用的道理，設想在針尖及其附近加絕緣套管阻礙空間電荷的運動和消失，增強局部區(qū)域的電場強度，提高引雷作用，經過實驗室模擬實驗，取得意想不到的效果，與不加絕緣套管的現(xiàn)有避雷針相比，本實用新型的優(yōu)點是1.引雷作用更強，其保護范圍至少大三倍；2.由于保護范圍大，被保護物與避雷針的距離大，當避雷針有雷電流通過時，引起的感應過電壓降低，可避免感應過電壓和反擊事故的發(fā)生，提高了可靠性；3.本實用新型只是在常規(guī)避雷針尖端處加一絕緣套管，成本增加很少，但其保護范圍大，在同樣保護范圍下，避雷針數目可減少到1／3至1／4，甚至更少，即效益價格比高，有很大經濟效益；4.對于特別重要的被保護物，用與現(xiàn)有避雷針器數目的本避雷針，避雷作用可靠性可提高很多倍；5.本實用新型即絕緣套管避免針對接地電阻無嚴格要求，而常規(guī)避雷針要求接地電阻小于10Ω，主要是防止反擊，本避雷針由于保護范圍大，與被保護物距離大，防止了反擊，對于土壤電阻率高，降低接地電阻困難的地方本實用新型更具有優(yōu)越性。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步闡述。


圖1為絕緣套管式避雷針結構示意圖。
圖2為相同保護范圍避雷針數目對比示意圖。
實施例1(見圖1)，絕緣套管式避雷針，包括針尖1和導電體5，針尖為低碳鋼加工成的圓錐形，導電體為外徑12mm的鋼管，在針尖及其附近一段導電體外面套有一個絕緣套管2，套管上部高出針尖尖頭100mm，絕緣套管材料為環(huán)氧玻璃鋼，絕緣套管與導電體之間用粘接劑粘接，為此套管內徑與導電體外徑呈松動配合，為可靠及定位，設有至少一個定位固定螺釘，針尖周圍及上部是一個予計電荷空間，為了防止該處積滿雨水，在針尖與導電體接口以上的絕緣套管上設有二組排水孔3，每組排水孔呈周向輻射均布，例如為六個，排水孔自內到外向下傾斜，最好為錐形孔，上小下大。在排水孔出口下面的絕緣套管外壁上設有兩個傘狀的裙邊4，它的作用是防止雨水從外面把絕緣套管短路掉，本例絕緣套管2與裙邊4采用粘接方式，在裙邊內部有一小段圓管，其內徑與導電體外徑松動配合，為了可靠連接和定位，每個裙邊與絕緣套管之間向至少有一個定位銷，定位銷采用與套管和裙邊相同的絕緣材料，定位時也加粘接劑，將銷固定在銷孔內。本例避雷針管長1200mm，絕緣套管長200mm。
實施例2，(見圖2)，與實施1不同處為絕緣套管2與導電體5之間采用螺紋連接，絕緣套管與裙邊采用工業(yè)高強塑襯注成一體，在裙邊下面有三個加強筋，其余同實施例1。
實施例3，采用本實用新型與常規(guī)避雷針對照(見圖2)，圖中大方塊是120米×140米的被保護區(qū)，被保護物高20米，細實線表示本實用新型絕緣套管式避雷器數量及保護范圍示意圖，虛線為常規(guī)避雷器分布及保護范圍示意圖，避雷針高度均為30米，用絕緣套管式避雷針只用四個，分布在四角，而用常規(guī)避雷針，需要布置16個。
本實用新型絕緣套管式避雷針與常規(guī)避雷針，在模擬實驗時有以下數據，模型同樣高度，同一實驗條件，本實用新型的擊穿電壓是常規(guī)型避雷針的80％，保護范圍擴大三倍以上。
權利要求1.一種避雷針，包括導電體5及位于導電體上端針尖1，其特征在于在針尖及其附近一段導電體的外部有絕緣套管2，絕緣套管的高度高于、至少等于針尖的尖端高度。
2.根據權利要求1所述的避雷針，其特征在于絕緣套管在針尖與導電體銜接處以上的位置設有至少一組排水孔3，每組排水孔沿周向輻射布置，排水孔自內到外向下傾斜。
3.根據權利要求2所述的避雷針，其特征在于在排水孔出口下面的絕緣套管外壁設有至少一個傘狀的裙邊4。
4.根據權利要求3所述的避雷針，其特征在于、裙邊4與絕緣套管2是鑄為一體的，在裙邊內側與絕緣套管之間有多個加強筋。
5.根據權利要求3所述的避雷針，其特征在于裙邊4是粘接到絕緣管2上的，在裙邊的內部有一段與絕緣套管外壁相配合的管段。
6.根據權利要求1所述的避雷針，其特征在于絕緣套管2與導電體5呈現(xiàn)緊密的連接，為螺紋連接或粘接。
7.根據權利要求3所述的避雷針，其特征在于導電體5為管狀，其材料為鋼、鋁、鋁合金、銅、銅合金中的一種，絕緣套管及裙邊的材料為環(huán)氧樹脂、高強度塑料、玻璃鋼中的一種。
專利摘要本實用新型涉及避雷針的改進，在針尖及其附近的導電體外面設有絕緣套管，在針尖外部的絕緣套管上設有一系列向外下傾斜的排水孔，在排水孔下面絕緣套管外壁有傘狀裙邊。由于絕緣套管的作用，使引雷作用增大，保護范圍擴大至少三倍，避免反擊和降低感應過電壓。
文檔編號H01T19/04GK2166542SQ9321704
公開日1994年5月25日 申請日期1993年7月2日 優(yōu)先權日1993年7月2日
發(fā)明者劉玄毅, 管水龍 申請人:東北電力學院