本發(fā)明涉及驅(qū)雷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)電場與輸變電線路驅(qū)雷裝置。

背景技術(shù)：
：

發(fā)電場大多建于郊區(qū)，容易受到雷電的影響，嚴(yán)重時(shí)遭受雷擊導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)，影響正常供電，同樣發(fā)電場發(fā)電后通常需要架設(shè)高壓線路進(jìn)行輸送，輸變電線路長同樣容易遭受雷擊，為了防止發(fā)電場和輸變電線路遭受雷擊，通常在發(fā)電場上安裝避雷針，在輸變電線路上架設(shè)避雷線，從而消除雷擊，起到保護(hù)發(fā)電場和輸變電線路。雖然避雷針能夠起到一定的防雷效果，但避雷針通常帶來反擊、跨步電壓、接觸電壓和對強(qiáng)弱電系統(tǒng)的電磁脈沖感應(yīng)過電壓損壞等負(fù)面危害，架設(shè)避雷線不僅安裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

本發(fā)明的目的就是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種發(fā)電場與輸變電線路驅(qū)雷裝置，它具有安裝簡單、成本低、驅(qū)雷可靠穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種發(fā)電場與輸變電線路驅(qū)雷裝置，包括設(shè)置在發(fā)電場四周的若干有源和無源驅(qū)雷器，發(fā)電場連接輸變電線路，在輸變電線路上間隔設(shè)有若干無源驅(qū)雷器，無源驅(qū)雷器安裝在輸變電線路的輸電鐵塔上。

所述發(fā)電場四角處各設(shè)一個(gè)有源和無源驅(qū)雷器。

所述相鄰兩無源驅(qū)雷器之間間距為400-800mm。

所述有源和無源驅(qū)雷器包括機(jī)架，機(jī)架上端設(shè)有第一金屬外罩，第一金屬外罩上設(shè)有若干放電通孔，第一金屬外罩外壁上對應(yīng)放電通孔的位置設(shè)有中空放電針，中空放電針側(cè)壁上設(shè)有若干開口，機(jī)架上端中部設(shè)有安裝孔，安裝孔內(nèi)安裝有納米陶瓷絕緣子，納米陶瓷絕緣子底部設(shè)有第一電極，第一電極與機(jī)架內(nèi)壁之間設(shè)有間隙，第一電極通過接地線與大地連接，第一電極下方的機(jī)架上設(shè)有風(fēng)機(jī)，機(jī)架上還設(shè)有電源、逆變器和變壓器，電源通過導(dǎo)線依次與逆變器和變壓器連接，變壓器通過導(dǎo)線與納米陶瓷絕緣子連接，電源通過導(dǎo)線分別與風(fēng)機(jī)和雷電預(yù)警系統(tǒng)連接。

所述中空放電針末端設(shè)有若干一級放電針。

所述機(jī)架外部設(shè)有球形外殼。

所述第一金屬外罩為鋁金屬外罩，所述第一電極為鋁電極。

所述納米陶瓷絕緣子設(shè)計(jì)為長短傘裙間隔狀。

所述球形外殼采用鈦合金或碳纖維等輕質(zhì)材料

所述雷電預(yù)警系統(tǒng)包括雷電預(yù)警器、雷云電場強(qiáng)度測量儀、云層檢測雷達(dá)、計(jì)數(shù)控制器和控制器，雷電預(yù)警器、雷云電場強(qiáng)度測量儀和計(jì)數(shù)控制器分別通過導(dǎo)線與控制器連接。

所述電源與逆變器之間連接有控制開關(guān)，控制開關(guān)與雷電預(yù)警系統(tǒng)連接。

所述無源驅(qū)雷器包括第二金屬外罩，第二金屬外罩外壁上均勻設(shè)有若干放電針，第二金屬外罩開口端內(nèi)壁安裝有絕緣子，絕緣子底部設(shè)有第二電極，第二電極與第二金屬外罩內(nèi)壁之間間隔設(shè)置，第二電極通過接地線與大地連接。

所述第二金屬外罩為鋁金屬外罩，所述第二電極為高導(dǎo)或超導(dǎo)金屬電極。

所述放電針末端設(shè)有若干一級放電針。

所述第二金屬外罩內(nèi)部設(shè)有單個(gè)或多個(gè)等離子發(fā)生倉。

所述等離子發(fā)生倉包括內(nèi)金屬罩，內(nèi)金屬罩開口端內(nèi)壁安裝有內(nèi)絕緣子，內(nèi)絕緣子底部設(shè)有內(nèi)電極，內(nèi)電極與內(nèi)金屬罩內(nèi)壁之間間隔設(shè)置，內(nèi)電極通過接地線與大地連接。

本發(fā)明采用上述方案，針對現(xiàn)有發(fā)電場及其輸變電線路防雷存在的技術(shù)問題，設(shè)計(jì)了一種發(fā)電場與輸變電線路驅(qū)雷裝置，通過在發(fā)電場四周設(shè)置有源無源消雷器，充分利用發(fā)電場可供電特性實(shí)現(xiàn)有源和無源共同消雷，針對輸變電線路長、無法提供電源的特點(diǎn)在輸變電線路上間隔設(shè)置若干無源消雷器，實(shí)現(xiàn)有針對性的對發(fā)電場和輸變電線路進(jìn)行消雷，有效保護(hù)發(fā)電場和輸變電線路。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明有源和無源驅(qū)雷器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明無源驅(qū)雷器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明無源驅(qū)雷器另一結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、發(fā)電場，2、有源和無源驅(qū)雷器，201、機(jī)架，202、第一金屬外罩，203、放電通孔，204、中空放電針，205、開口，206、安裝孔，207、納米陶瓷絕緣子，208、第一電極，209、風(fēng)機(jī)，210、電源，211、逆變器，212、變壓器，213、雷電預(yù)警系統(tǒng)，214、一級放電針，215、球形外殼，216、控制開關(guān)，3、輸變電線路，4、無源驅(qū)雷器，401、第二金屬外罩，402、放電針，403、絕緣子，404、第二電極，405、等離子發(fā)生倉，406、內(nèi)金屬罩，407、內(nèi)絕緣子，408、內(nèi)電極，5、輸電鐵塔，6、接地線。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：

如圖1-4所示，一種發(fā)電場與輸變電線路驅(qū)雷裝置，包括設(shè)置在發(fā)電場1四周的若干有源和無源驅(qū)雷器2，發(fā)電場1連接輸變電線路3，在輸變電線路3上間隔設(shè)有若干無源驅(qū)雷器4，無源驅(qū)雷器4安裝在輸變電線路3的輸電鐵塔5上，充分利用發(fā)電場1可供電特性實(shí)現(xiàn)有源和無源共同驅(qū)雷，針對輸變電線路3長、無法提供電源的特點(diǎn)在輸變電線路3上間隔設(shè)置若干無源驅(qū)雷器4，實(shí)現(xiàn)有針對性的對發(fā)電場1和輸變電線路3進(jìn)行驅(qū)雷，有效保護(hù)發(fā)電場1和輸變電線路3。

發(fā)電場1四角處各設(shè)一個(gè)有源和無源驅(qū)雷器2。

相鄰兩無源驅(qū)雷器4之間間距為400-800mm。

有源和無源驅(qū)雷器2包括機(jī)架201，機(jī)架201上端設(shè)有第一金屬外罩202，第一金屬外罩202上設(shè)有若干放電通孔203，第一金屬外罩202外壁上對應(yīng)放電通孔203的位置設(shè)有中空放電針204，中空放電針204側(cè)壁上設(shè)有若干開口205，機(jī)架201上端中部設(shè)有安裝孔206，安裝孔206內(nèi)安裝有納米陶瓷絕緣子207，納米陶瓷絕緣子207底部設(shè)有第一電極208，第一電極208與機(jī)架201內(nèi)壁之間設(shè)有間隙，第一電極208通過接地線6與大地連接，第一電極208下方的機(jī)架201上設(shè)有風(fēng)機(jī)209，機(jī)架201上還設(shè)有電源210、逆變器211和變壓器212，電源210通過導(dǎo)線依次與逆變器211和變壓器212連接，變壓器212通過導(dǎo)線與納米陶瓷絕緣子207連接，電源210通過導(dǎo)線分別與風(fēng)機(jī)209和雷電預(yù)警系統(tǒng)213連接，實(shí)現(xiàn)有源和無源共同進(jìn)行驅(qū)雷，有效保護(hù)發(fā)電場的安全。

中空放電針204末端設(shè)有若干一級放電針214，實(shí)現(xiàn)微安級放電。

機(jī)架201外部設(shè)有球形外殼215，保護(hù)機(jī)架201內(nèi)的設(shè)備。

第一金屬外罩202為鋁金屬外罩，第一電極208為鋁電極，性價(jià)比高。

納米陶瓷絕緣子207設(shè)計(jì)為長短傘裙間隔狀。

球形外殼215采用鈦合金或碳纖維等輕質(zhì)材料。

雷電預(yù)警系統(tǒng)213包括雷電預(yù)警器、雷云電場強(qiáng)度測量儀、云層檢測雷達(dá)、計(jì)數(shù)控制器和控制器，雷電預(yù)警器、雷云電場強(qiáng)度測量儀和計(jì)數(shù)控制器分別通過導(dǎo)線與控制器連接，實(shí)現(xiàn)智能檢測雷云和驅(qū)雷。

電源210與逆變器211之間連接有控制開關(guān)216，控制開關(guān)216與雷電預(yù)警系統(tǒng)213連接。

無源驅(qū)雷器4包括第二金屬外罩401，第二金屬外罩401外壁上均勻設(shè)有若干放電針402，第二金屬外罩401開口端內(nèi)壁安裝有絕緣子403，絕緣子403底部設(shè)有第二電極404，第二電極404與第二金屬外罩401內(nèi)壁之間間隔設(shè)置，第二電極404通過接地線6與大地連接，實(shí)現(xiàn)無需電源的情況下進(jìn)行驅(qū)雷，有效保護(hù)輸變電線路的安全。

第二金屬外罩401為鋁金屬外罩，第二電極404為高導(dǎo)或超導(dǎo)金屬電極。

放電針402末端設(shè)有若干一級放電針214。

第二金屬外罩401內(nèi)部設(shè)有單個(gè)或多個(gè)等離子發(fā)生倉405。

等離子發(fā)生倉405包括內(nèi)金屬罩406，內(nèi)金屬罩406開口端內(nèi)壁安裝有內(nèi)絕緣子407，內(nèi)絕緣子407底部設(shè)有內(nèi)電極408，內(nèi)電極408與內(nèi)金屬罩406內(nèi)壁之間間隔設(shè)置，內(nèi)電極408通過接地線6與大地連接，通過設(shè)計(jì)多個(gè)等離子發(fā)生倉，進(jìn)一步提高電離效果，提高等離子產(chǎn)生的數(shù)量，確保消雷效果。

本發(fā)明的工作過程：

當(dāng)發(fā)電場上方有雷云時(shí)，雷云中的電荷不斷聚集，有源和無源消雷器2開始工作，通常雷云帶負(fù)電荷，雷云中的負(fù)電荷不斷聚集，根據(jù)庫倫定律可知，同時(shí)大地上聚集大量正電荷，在異性電荷相吸的作用下，雷云中的負(fù)電荷不斷呈漏斗狀下降，當(dāng)負(fù)電荷聚集到一定數(shù)量后，雷云中的負(fù)電荷與第一金屬外罩202上的一級放電針214之間形成微安級放電，即產(chǎn)生一級放電，雷云電荷擊穿外界空氣與一級放電針214連通后，大量負(fù)電荷聚集在第一金屬外罩202上，此時(shí)大地上聚集的正電荷通過接地線10聚集到第一電極208上，第一電極208上的大量正電荷與第一金屬外罩202上的大量負(fù)電荷不斷聚集，產(chǎn)生電壓差，當(dāng)電壓差增大到一定程度時(shí)就會擊穿第一金屬外罩202與第一電極208之間的空氣，產(chǎn)生毫安級放電，即二級放電，從而電離出大量的等離子體，在雷云電場激勵下可產(chǎn)生大于30mC/s消散電荷(即大于30mA消散電流)，等離子體中的正離子不斷向上擴(kuò)散，離子擴(kuò)散高度通常達(dá)800m以上，與雷云中的負(fù)電荷中和，削弱雷云，產(chǎn)生的負(fù)離子經(jīng)接地線流入電流收集裝置中，從而實(shí)現(xiàn)無源驅(qū)雷，在無源驅(qū)雷工作的同時(shí)，接通220V電源210，然后經(jīng)逆變器211和變壓器213的作用將220V電壓變換成3萬伏電壓，并將3萬伏電壓傳輸?shù)郊{米陶瓷絕緣子207的線圈上，納米陶瓷絕緣子207在高電壓的作用下?lián)舸┘{米陶瓷絕緣子207與第一金屬外罩202之間的空氣，即實(shí)現(xiàn)介質(zhì)阻擋放電方式強(qiáng)電離空氣產(chǎn)生高濃度非平衡低溫等離子體，根據(jù)我國氣體電子學(xué)和靜電學(xué)著名專家邱軍林、白希堯等測試，采用上述強(qiáng)電離空氣方式可產(chǎn)生濃度為1014/m3—1016/m3的等離子體，同時(shí)啟動風(fēng)機(jī)209，在風(fēng)機(jī)209的作用下，高濃度等離子依次經(jīng)過放電通孔203和中空放電針204，并從中空放電針204上的開口205處流出釋放到空氣中，根據(jù)美國國家宇航局(NASA)為在佛羅里達(dá)航天基地進(jìn)行火箭筒引雷方式防雷，對地面自然尖端物(草木尖端)在雷云電場作用下產(chǎn)生的離子沿空間高度分布所作的探空測試表明，離子可漂移至800m以上的高空，因此正離子能夠漂浮至雷云中，與雷云中的負(fù)電荷中和，削弱雷云，實(shí)現(xiàn)有源驅(qū)雷，同時(shí)本申請的驅(qū)雷裝置還可以與雷電預(yù)警器、雷云電場強(qiáng)度測量儀、云層檢測雷達(dá)、計(jì)數(shù)控制器和控制器輔助電子設(shè)備配合使用，實(shí)現(xiàn)智能化檢測雷云和控制驅(qū)雷，通過將有源驅(qū)雷與無源驅(qū)雷裝置的有效結(jié)合，使整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，同時(shí)實(shí)現(xiàn)多級放電驅(qū)雷和驅(qū)雷更加的安全可靠。

當(dāng)輸變電線路3上的無源驅(qū)雷器4上方有雷云時(shí)，通常雷云帶負(fù)電荷，根據(jù)庫倫定律，大地上聚集大量的正電荷，正電荷通過接地線聚集到第二電極404上，隨著雷云中的負(fù)電荷不斷聚集，在第二電極404上的正電荷與雷云負(fù)電荷相吸的作用下，雷云中的負(fù)電荷成漏斗狀向下移動，當(dāng)負(fù)電荷與一級放電針214之間的間距和電壓差達(dá)到一定數(shù)值時(shí)就會擊穿外界空氣，從而形成一級放電，電離空氣產(chǎn)生等離子體，一級放電針214與雷云中的電荷導(dǎo)通后，大量的負(fù)電荷聚集在第二金屬外罩401上，第二金屬外罩401上的負(fù)電荷與第二電極404上的正電荷再次形成電壓差，隨著負(fù)電荷和正電荷的不斷聚集，電壓差不斷增大，當(dāng)電壓差到達(dá)一定數(shù)值后，擊穿第二電極404與第二金屬外罩401之間的空氣，電離產(chǎn)生高密度的等離子體，即在雷云電場激勵下通常產(chǎn)生大于30mC/s消散等離子體(即大于30mA消散電流)，有效中和引聚正負(fù)電荷，在5分鐘內(nèi)可中和10C以上的雷云與大地之間的電荷，正離子向空氣中擴(kuò)散與雷云中的負(fù)電荷中和，離子通常漂浮距離在800m以上，削弱雷云，負(fù)電荷經(jīng)接地線6導(dǎo)入大地，從而達(dá)到穩(wěn)定驅(qū)雷的目的，有效保護(hù)輸變電線路3。

上述具體實(shí)施方式不能作為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，對本發(fā)明實(shí)施方式所做出的任何替代改進(jìn)或變換均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

本發(fā)明未詳述之處，均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。