一種電場感知自動升降避雷針的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于防雷技術領域，具體涉及一種電場感知自動升降避雷針。
【背景技術】
[0002]避雷針是用來保護建筑物等避免雷擊的裝置。當空中產生雷雨云時，避雷針使地面電場發(fā)生畸變，在避雷針頂端形成局部電場集中，引導雷電向避雷針放電，再通過引下線和接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護物體免遭雷擊。
[0003]傳統(tǒng)避雷針一旦安裝完成，其裝設地點及高度固定。這種避雷針(以下簡稱為“固定避雷針”)在應用上存在以下不足:(I)影響景觀:在旅游景點(如古建筑、古樹、高檔場所等)，固定避雷針的存在與周圍景觀格格不入，破壞景觀效果；(2)破壞隱蔽效果:軍事設施(如臨時陣地、武器系統(tǒng)等)需要良好的隱蔽，固定避雷針的存在暴露了軍事設施；(3)移動不便，造成浪費:移動作業(yè)平臺(如臨時工地、移動車輛、海上作業(yè)平臺等)需要不斷的改變作業(yè)地點，固定避雷針的裝設和拆除費工費力。可見，固定避雷針不適用于旅游景點、軍事設施、移動作業(yè)平臺等場合。
[0004]公告號為CN204230636U的中國專利公開了一種適用于海上升壓站平臺的新型可升降避雷針，但該避雷針需人工判斷是否升降，并根據(jù)升降判斷結果人工完成升降。公告號為CN201478691U的中國專利公開了一種折疊式場變放電避雷針，該避雷針可在一定程度上調整高度，但避雷針的升降同樣需要人工判斷和人工操作。
【實用新型內容】
[0005]針對現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型提供了一種無需人為干預的電場感知自動升降避雷針。
[0006]為了解決上述問題，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]—種電場感知自動升降避雷針，包括:
[0008]電場測量儀(I)、電控單元(2)、驅動單元(3)、升降桿(4)和避雷針主體(5)，電場測量儀(I)、電控單元(2 )、驅動單元(3 )依次相連;避雷針主體(5 )包括接閃針(5.1)、引下線(5.2)和接地裝置(5.3)，引下線(5.2)連接接閃針(5.1)和接地裝置(5.3)，接閃針(5.1)位于升降桿(4)頂端;驅動單元(3)用來驅動升降桿(4)升高或降低。
[0009]上述電場測量儀(I)設于周圍無建筑物屏蔽的空曠處，其處于連續(xù)工作狀態(tài)，實時監(jiān)測地面電場強度，并將實時電場強度E發(fā)送至電控單元(2)。電場測量儀(I)可有效、實時地感知地面附近電場強度大小與雷電極性，并向電控單元(2)輸出正比于電場強度的模擬電壓，通過該模擬電壓即可獲取地面附近電場強度，從而達到電場感知的目的。
[0010]上述電控單元(2)根據(jù)實時電場強度E判斷空中是否存在雷雨云，S卩，將實時電場強度E與雷擊風險報警閾值E0、雷擊風險解除閾值El比較，當實時電場強度Ε>Ε0時，判斷為存在雷擊風險，向驅動單元(3)輸出高電平信號，即升信號；當實時電場強度E〈E1時，判斷為雷擊風險解除，向驅動單元(3)發(fā)送低電平信號，即降信號。這樣，既可滿足建筑物防雷要求，也可避免避雷針的頻繁升降操作。
[0011]本實用新型中，電控單元(2)可以為電壓比較器，電場測量儀(I)的輸出模擬電壓經A/D轉換后輸入電壓比較器，電壓比較器直接比較輸入電壓與雷擊風險報警閾值E0、雷擊風險解除閾值El的大小，并根據(jù)比較結果向驅動單元(3)輸出高電平信號或低電平信號。
[0012]上述雷擊風險報警閾值EO和雷擊風險解除閾值El均為電壓閾值，雷擊風險報警閾值EO和雷擊風險解除閾值El根據(jù)應用場合的長期雷電觀測數(shù)據(jù)和試驗驗證確定。
[0013]上述驅動單元(3)可采用氣動、液壓或機械傳動方式驅動升降桿(4)升高或降低。
[0014]上述升降桿(4)包括基座(4.1)、中端伸縮桿(4.2)和上端伸縮桿(4.3)，中端伸縮桿(4.2)套接于基座(4.1)內，上端伸縮桿(4.3)套接于中端伸縮桿(4.2)內。根據(jù)實際需求，中端伸縮桿(4.2)可以為一節(jié)或多節(jié)。
[0015]本實用新型通過感知是否存在雷雨云來控制避雷針的升降，實現(xiàn)主動防雷。當感應到空中存在雷雨云時，避雷針自動升起以達到防雷目的；當雷雨云消失時，避雷針自動收起，實現(xiàn)避雷針的智能控制。
[0016]和現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下優(yōu)點和有益效果:
[0017](I)實現(xiàn)了避雷針的智能升降控制，無需人為干預即可實現(xiàn)可靠有效的主動防雷。
[0018](2)不影響景觀、不暴露隱蔽體、移動方便，尤其適用于旅游景點、軍事設施、移動作業(yè)平臺等場合。
【附圖說明】

[0019]圖1為本實用新型避雷針原理示意圖；
[0020]圖2為實施例中避雷針的結構示意圖。
[0021 ] 圖中，1-電場測量儀，2-電控單元，3-驅動單元，4-升降桿，4.1-基座，4.2_中端伸縮桿，4.3-上端伸縮桿，5-避雷針主體，5.1-接閃針，5.2-引下線，5.3-接地裝置，6-電源線，7-電場信號線，8-接閃平臺，9-支架，10-接線盒，10.1-第一接線盒，10.2-第二接線盒，10.3-第三接線盒，11-自動收卷線盤，12-控制信號線，13-氣管，14-市電。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合附圖對本實用新型技術方案做進一步說明。
[0023]見圖2，本實施例中，電場測量儀(I)采用地面電場儀，即場磨。升降桿(4)采用氣動升降桿，采用鋁合金制作，分為3節(jié)，各節(jié)分別為基座(4.1)、中端伸縮桿(4.2)和上端伸縮桿
(4.3)，每節(jié)長度為3米，各節(jié)間的連接采用密封圈密封，整體相當于一個多節(jié)氣缸。驅動單元(3)為電動氣栗，其電機通過繼電器連通市電，以實現(xiàn)電機的正反轉。電場測量儀(I)和電控單元(2)通過電場信號線(7)連接，電控單元(2)和驅動單元(3)通過控制信號線(12)連通，驅動單元(3)通過氣管(13)連接升降桿(4)。接地裝置(5.3)敷設于基座(4.1)下的土壤中。
[0024]升降桿(4)的上端伸縮桿(4.3)頂端安裝接閃平臺(8)，接閃平臺(8)邊緣布置4根接閃針(5.1)，電場測量儀(I)設于接閃平臺(8)中心。
[0025]引下線(5.2)、電源線(6)和電場信號線(7)均置于升降桿(4)內，升降桿(4)的基座
(4.1)內安裝有3個自動收卷線盤(11)，分別用于引下線(5.2)、電源線(6)和電場信號線(7)的收卷。引下線(5.2)采用編織軟銅線，電源線(6)和電場信號線(7)均采用雙絞屏蔽線。
[0026]上端伸縮桿(4.3)頂端還設有第一接線盒(10.1)，用于將電源線(6)和電場信號線
(7)與電場測量儀(I)連接?；?4.1)上設有第二接線盒(10.2)，用于將電源線(6)、電場信號線(7)與電控單元(2)連接?；?4.1)底端還設有第三接線盒(10.3)，用于將引下線
(5.2)與接地裝置(5.3)連接。
[0027]本實施例中，當實時電場強度Ε>Ε0時，電控單元(2)向電動氣栗繼電器發(fā)送正轉信號，當實時電場強度E>E1時，電控單元(2)向電動氣栗繼電器發(fā)送逆轉信號。
[0028]使用時，將本實用新型避雷針裝設于待保護建筑物附近的空曠處，可裝設于較高位置、地面、地下或車頂。無雷擊風險時，其隱蔽在待保護建筑物周圍；當存在雷擊風險時，其自動升起，達到保護建筑物免收雷擊的目的。
[0029]上述實施例所述是用以具體說明本專利，文中雖通過特定的術語進行說明，但不能以此限定本專利的保護范圍，熟悉此技術領域的人士可在了解本專利的精神與原則后對其進行變更或修改而達到等效目的，而此等效變更和修改，皆應屬于權利要求范圍所界定范疇內。
【主權項】
1.一種電場感知自動升降避雷針，其特征是，包括:電場測量儀(I)、電控單元(2)、驅動單元(3)、升降桿(4)和避雷針主體(5)，電場測量儀(I)、電控單元(2)、驅動單元(3)依次相連;避雷針主體(5)包括接閃針(5.1)、引下線(5.2)和接地裝置(5.3)，引下線(5.2)連接接閃針(5.1)和接地裝置(5.3)，接閃針(5.1)位于升降桿(4)頂端;驅動單元(3)用來驅動升降桿(4)升高或降低。2.如權利要求1所述的電場感知自動升降避雷針，其特征是: 所述的電場測量儀(I)為地面電場儀。3.如權利要求1所述的電場感知自動升降避雷針，其特征是: 所述的電控單元(2)為電壓比較器。4.如權利要求1所述的電場感知自動升降避雷針，其特征是: 所述的驅動單元(3)采用氣動、液壓或機械傳動方式驅動升降桿(4)升高或降低。5.如權利要求1所述的電場感知自動升降避雷針，其特征是: 所述的升降桿(4)包括基座(4.1)、中端伸縮桿(4.2)和上端伸縮桿(4.3)，中端伸縮桿(4.2)套接于基座(4.1)內，上端伸縮桿(4.3)套接于中端伸縮桿(4.2)內；所述的中端伸縮桿(4.2)為一節(jié)或多節(jié)。6.如權利要求1所述的電場感知自動升降避雷針，其特征是:所述的升降桿(4)頂端安裝接閃平臺(8)，一個或多個接閃針(5.1)布置于接閃平臺(8)邊緣。7.如權利要求1所述的電場感知自動升降避雷針，其特征是: 所述的引下線(5.2)設于升降桿(4)內且收卷于自動收卷線盤(11)上。
【專利摘要】本實用新型公開了一種電場感知自動升降避雷針，包括：電場測量儀（1）、電控單元（2）、驅動單元（3）、升降桿（4）和避雷針主體（5），電場測量儀（1）、電控單元（2）、驅動單元（3）依次相連；避雷針主體（5）包括接閃針（5.1）、引下線（5.2）和接地裝置（5.3），引下線（5.2）連接接閃針（5.1）和接地裝置（5.3），接閃針（5.1）位于升降桿（4）頂端。本實用新型通過感知是否存在雷雨云來控制避雷針的升降，實現(xiàn)主動防雷。當感應到空中存在雷雨云時，避雷針自動升起以達到防雷目的；當雷雨云消失時，避雷針自動收起，實現(xiàn)避雷針的智能控制。
【IPC分類】H01T19/04
【公開號】CN205385199
【申請?zhí)枴緾N201620032952
【發(fā)明人】阮江軍, 唐烈崢, 龔若涵
【申請人】武漢黌門電工科技有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年1月14日