專利名稱：避雷裝置干/濕基于輝光的流光抑制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種避雷裝置。
背景技術(shù)：
背景技術(shù)：
眾所周知，大多數(shù)雷電放電與主要帶負電的云有關(guān)。會遇到兩類主要 的雷擊自非常高的結(jié)構(gòu)體向上的閃電和與負階梯下行先導(negative descending stepped leader)相關(guān)的更普遍的閃擊(參考[1，[2)。負下行 先導由負空間電荷鞘所圍繞，當負先導接近地面時，該負空間電荷鞘會在 其影響范圍內(nèi)的任何接地物體上感應正(像)電荷。接地結(jié)構(gòu)體越高，結(jié) 構(gòu)體離下行負先導的路徑越近，在接地結(jié)構(gòu)體上感應的電荷便越多。
眾所周知，雷擊電流是在幾KA至幾百KA的寬范圍中變化并具有 25-35 KA的中間值的統(tǒng)計變量。結(jié)構(gòu)體的吸引半徑，即，結(jié)構(gòu)體俘獲下行 先導的圍繞結(jié)構(gòu)體的最大徑向距離，隨與負空間電荷套有關(guān)的雷擊電流和 結(jié)構(gòu)體高度增加。
近年來，基于長空氣間隙擊穿的物理研究逸艮，基本上提高了我們對 于不同的地面結(jié)構(gòu)體遭受雷擊的機制的理解。具體而言，弄清了接地物體 在雷擊機制中所起的作用。建模(參考[6)表明吸引半徑包括兩部分由 結(jié)構(gòu)體發(fā)射的正先導所跨越的主部(2/3或更多)和構(gòu)成負與正先導頂端 之間最終躍變(jump)的少部(lesser part)。
靜電場分析表明，在任何結(jié)構(gòu)體的表面和附近的電場增強主要由云電 荷和/或下行負先導感應到接地結(jié)構(gòu)體上的正(像)電荷造成，并且這遠超 過歸因于云電荷和/或下行先導自身的背景場。依賴于接地物體的結(jié)構(gòu)特
性，當周圍的空氣發(fā)生電離時達到由感應電荷造成的起始(inception )場， 造成電暈放電和正流光(streamer)形成。依賴于接地結(jié)構(gòu)體的幾4可形狀 和感應的正電荷的量，正流光的長度可以增長到米的范圍。
如果正流光達到臨界尺寸(參考[3]，[4p ,在流光結(jié)(junction)處形 成高傳導柱(stem)至結(jié)構(gòu)體，并由此形成正先導。與具有約400-500KV/m 的平均梯度的正流光相反，先導梯度是先導電流和其存在時長的函數(shù)。對 于1A的電流，先導梯度為30-50KV/m，即約正流光梯度的十分之一，但 對于100A的量級的先導電流，先導梯度下降至2-3KV/m。這表明，與正 流光相反，正先導能夠行進100m范圍的距離而不需要不實際的高電勢。
重要的是注意到，在最終躍變時并不是由接地結(jié)構(gòu)體發(fā)射的每一個正 先導都會走完能夠相遇下行負先導的軌道。隨著正先導從結(jié)構(gòu)體4亍進得越 來越遠，其運動將逐漸被諸如空間電勢和位于先導頂端前面的電場的參數(shù) 所控制，該參數(shù)受接地結(jié)構(gòu)體的影響逐漸減小并逐漸由下行先導電荷所決 定。當條件不適合繼續(xù)傳播時，正先導停止，并且產(chǎn)生正流光/正先導過程 的相關(guān)的接地結(jié)構(gòu)體不被雷擊。
-故向下的負雷電雷擊的物體是這樣的物體，歸因于他們的感應的正電 荷，"成功"產(chǎn)生了長的正流光，導致正先導的形成，該正先導在增加電場 的區(qū)域中行進，以在所謂的最終躍變中與接近的下行負雷電先導匯合。當
500-600KV/m時，發(fā)生最終躍變。
從負下行雷電先導來看，具有各自的感應的正電荷的所有接地物體處 于這樣的竟爭之中，該竟爭確定接地物體中的哪一個將產(chǎn)生顯著的正流 光活度(activity)，和接地物體中的哪一個將"成功"產(chǎn)生完成通向最終躍 變的軌道的正先導。如果沒有高的結(jié)構(gòu)體"成功"完成至最終躍變的軌道，
負下行先導將默i人行進至地面。因此，如果意圖減小這樣的雷擊的危險， 對于任何的結(jié)構(gòu)體而言，保持電靜默，即在產(chǎn)生長的正流光的竟爭中是不 活潑或抑制的，將是非常有益的。
上述雷擊的第二種類型為上行閃電，它以上行正流光/先導過程的形式 發(fā)生，而不存在負下行先導。在具有超過100m高度的平地上的結(jié)構(gòu)體中， 該種類型的雷擊的概率變得顯著。他們還可以發(fā)生在山頂?shù)牡偷枚嗟慕Y(jié)構(gòu) 體上。這里，因為不存在下行先導，僅僅由云的負電荷所直接產(chǎn)生的結(jié)構(gòu) 體上的感應正電荷導致了結(jié)構(gòu)體處或附近的場增強。
對于上行雷擊，正先導起始所需要的環(huán)境(地面)場主務農(nóng)賴于結(jié)構(gòu) 體高度。對于高的結(jié)構(gòu)體，臨界環(huán)境場實際上通過簡單的關(guān)系式Eg-1600/h 與結(jié)構(gòu)體高度相關(guān)，其中Eg以KV/m給出，結(jié)構(gòu)體高度以米給出(參考 [1]，[2])。即使對于最高的結(jié)構(gòu)體，臨界環(huán)境場超過3KV/m(參考[1,[2])。 因此，同樣，如果意圖減小向上雷擊的危險，對于任何的結(jié)構(gòu)體而言，保 持電靜默，即在產(chǎn)生長的正流光的竟爭中是不活潑或抑制的或需要比通常
情況高的場，將是非常有益的。 現(xiàn)有
背景技術(shù)：
避雷實踐可分為兩大類。第一類為Franklin棒或架空地線的變形，其 目的為向雷擊電流提供優(yōu)選路徑并由此防止?jié)撛诘膿p害。這些系統(tǒng)不主張 影響雷擊發(fā)生的概率。
避雷實踐的另 一 大類可以稱為"耗散系統(tǒng)"，例如美國專利 No.5，043，527 (Carpenter)，美國專利No.4，910，636 (Sadler等)，美國 專利No.4，605,814 ( Gillem )。這些系統(tǒng)4吏用線或棒的點或尖端以產(chǎn)生空 間電荷。對于這些裝置如何工作，存在一些矛盾的敘述，具有很少的科學 依據(jù)或沒有科學依據(jù)。 一些耗散系統(tǒng)提議者主張，空間電荷的產(chǎn)生可以中 和云的負電荷，并由此消除雷擊，但這是不切實際的任務。其它的耗散系 統(tǒng)提議者主張，從保護的結(jié)構(gòu)體耗散離子將減少通過順風吹而積累的電荷， 并減小或最小化帶電云與保護的結(jié)構(gòu)體之間的電勢差。
這些主張當然是物理上無效的，因為接地結(jié)構(gòu)體上的感應(像)電荷 是這樣的電荷，只要云或下行先導的產(chǎn)生感應的電荷存在，該結(jié)構(gòu)體上的 電荷會保留在其適當?shù)奈恢貌⒉豢赡鼙缓纳⒌街車目諝庵?。此外，金?不發(fā)射正離子是>^知的科學事實。相反，正空間電荷通過電離過程形成， 該電離過程導致電子被電極(結(jié)構(gòu)體)收集并注射到地面，之后在周圍空
氣中留下正離子空間電荷。同樣，必要地改變云與接地物體之間的電勢意 味著改變云的電勢的不切實際的任務，因為根據(jù)定義，接地結(jié)構(gòu)體(除非 遭雷擊)總是或?qū)３衷诘仉妱荨?本發(fā)明的目的的聲明
本發(fā)明的目的為在不同的大氣條件下控制在結(jié)構(gòu)體終端中的正流光/ 先導的起始。
控制來自接地結(jié)構(gòu)體終端的正先導起始的第 一可能性為修改終端的幾 何形狀。然而必須注意，如果結(jié)構(gòu)體終端的等價半徑(被限定為空間電勢 除以終端表面處的電場)低于臨界值(所謂的臨界半徑)，那么結(jié)構(gòu)體的 幾何形狀實際上對正先導起始沒有影響。另一方面，如果通過具有大曲率 半徑的導電表面修改終端幾何形狀，確實可以增加先導起始空間電勢，但
僅僅是在干燥條件下。然而在下雨時，大電極的先導起始水平(level)將 與等效半徑等于或小于臨界半徑的終端相同(參考[5])。
用于控制結(jié)構(gòu)體終端的放電活度的第二技術(shù)為使用空間電荷屏蔽。對 于要成功保護結(jié)構(gòu)體終端的產(chǎn)生正空間電荷的裝置，一些先決條件依次為
1. 空間電荷產(chǎn)生裝置在正流光才莫式時必須不產(chǎn)生電暈。這樣的正流光 產(chǎn)生將4吏正空間電荷產(chǎn)生失去意義，并且根據(jù)上述機制實際上增加了裝置 遭雷擊的概率。僅這條要求便排除了許多基于點放電的裝置，因為公知點 或點陣列易于正流光的產(chǎn)生。
2. 裝置必須能夠是無流光的，不僅在干燥條件下，而且在潮濕條件下。 該要求是顯而易見的，因為雷電通常與下雨相關(guān)。僅在干燥條件下才根據(jù) 需要運行的裝置將不足夠。
3. 裝置必須能夠在即使刮風的情況下也能無流光地產(chǎn)生足夠高速率 的空間電荷以實現(xiàn)其希望的目標。此外，緊密鄰近地封裝大數(shù)目的放電點 將不能解決該問題，因為緊密的點將互相作用并因此限制了他們產(chǎn)生空間 電荷的能力。
4. 裝置必須提供一些控制空間電荷的產(chǎn)生的裝置，以便可以應用于各 種情況和條件。
5.為了在需要時抑制從接地結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生正流光，裝置必須在雷擊前環(huán) 境場增加時可得的相對短的時間內(nèi)，并在負先導向地面移動產(chǎn)生超過 lKV/ns的空間電勢變化的幾十^:秒內(nèi)無流光地產(chǎn)生足夠高的空間電荷速率。
鑒于上述，本發(fā)明的又一目的為提供一種干/濕基于輝光的流光抑制 器，其滿足為用于控制自接地鈷^i伖沐竑的放電活唐的^間 而列出的所有需要的標準，

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種避雷裝置，用于減少要保護的物體受到常規(guī) 和上行雷擊，所述裝置包括
支撐結(jié)構(gòu)體，適合于接地；以及
空間電荷產(chǎn)生導體，其纏繞所述支撐結(jié)構(gòu)體并形成線圏，用于在所述 要保護的物體鄰近產(chǎn)生與云電荷極性相反的空間電荷，所述空間電荷在所 述要^f呆護的物體上感應出與所述云電荷在所述要保護的物體上感應的電荷 極性相反的電荷，并抑制從所述要保護的物體形成流光，每一個空間電荷 產(chǎn)生導體具有不超過O.lmm的直徑，用于在干燥和潮濕兩種條件下減小在 其上纏繞每一個空間電荷產(chǎn)生導體的所述支撐結(jié)構(gòu)體的電暈起始電壓。
優(yōu)選地，所述空間電荷產(chǎn)生導體選自導電線、導電線束、導電纖維、 導電絲(filament)、導電絲束、導電線制造的紗、導電線束制造的紗、 導電纖維制造的紗、導電絲制造的紗、導電絲束制造的紗、導電線制造的 針織物(knmed fabric)、導電線束制造的針織物、導電纖維制造的針織 物、導電絲制造的針織物、導電絲束制造的針織物、導電線制造的織物 (woven fabric)、導電線束制造的織物、導電纖維制造的織物、導電絲 制造的織物、導電絲束制造的織物，并且其中所述線、纖維以及絲中每一 種具有不超過O.lmm的直徑。
優(yōu)選地，所述支撐結(jié)構(gòu)體是接地的并選自連續(xù)超環(huán)面(toroid)、 分段超環(huán)面、連續(xù)金屬超環(huán)面、分段金屬超環(huán)面、避雷柱(lightning pole )、
傳輸線路的架空地線、變電站的架空地線、牽線以及風輪機葉片。
優(yōu)選地，所述空間電荷產(chǎn)生導體纏繞所述支撐結(jié)構(gòu)體以形成單層導體 或多層導體。
優(yōu)選地，所述空間電荷產(chǎn)生導體沿縱向方向和/或橫向方向纏繞所述支 撐結(jié)構(gòu)體。
在^f吏用時，當適宜地成形裝置和確定裝置的尺寸并將裝置暴露至雷擊
之前的電場時，該裝置ii^輝光模式電暈放電并在潮濕和干燥兩種情況下 產(chǎn)生高和可預測速率的正空間電荷。即使在刮風條件下，該正空間電荷產(chǎn) 生速率足夠在限定區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)體或?qū)w上感應負電荷并抑制正流光的發(fā) 展，由此減少常規(guī)和上行雷擊的危險。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造避雷裝置的方法，所述避雷 裝置用于減少要保護的物體受到常規(guī)和上行雷擊，所述方法包括以下步驟
a) 提供適合于接地的支撐結(jié)構(gòu)體；
b) 圍繞所述支撐結(jié)構(gòu)體纏繞空間電荷產(chǎn)生導體以形成線圏，用于在 所述要保護的物體鄰近產(chǎn)生與云電荷極性相反的空間電荷，所述空間電荷 在所述要保護的物體上感應出與所述云電荷在所述要保護的物體上感應的 電荷極性相反的電荷，并抑制從所述要保護的物體形成流光，每一個空間 電荷產(chǎn)生導體具有不超過O.lmm的直徑，用于在干燥和潮濕兩種條件下減 小在其上纏繞每一個空間電荷產(chǎn)生導體的所述支撐結(jié)構(gòu)體的電暈起始電 壓。
優(yōu)選地，步驟b)包括下列步驟選擇所述空間電荷產(chǎn)生導體所形成 的所述線圏的給定的繞線節(jié)距，以及選擇纏繞所述支撐結(jié)構(gòu)體的所述空間 電荷產(chǎn)生導體的給定的長度，以控制在所述要保護的物體鄰近產(chǎn)生空間電 荷的速率。
優(yōu)選地，步驟a)包括如下步驟，即對于任何給定的環(huán)境場，選擇所 述支撐結(jié)構(gòu)體高于地面的給定高度，以控制所述空間電荷產(chǎn)生導體所暴露 到的電場的值。
優(yōu)選地，步驟a)包括如下步驟，即對于任何給定的環(huán)境場和所述支
撐結(jié)構(gòu)體高于地面的給定的高度，選擇所述支撐結(jié)構(gòu)體的給定的長度和選 擇所述空間電荷產(chǎn)生導體的給定的長度，以控制在所述要保護的物體鄰近 產(chǎn)生空間電荷的速率的值。
優(yōu)選地，步驟a)包括如下步驟，即對于任何給定的環(huán)境場和所述支 撐結(jié)構(gòu)體高于地面的給定的高度，選擇所述支撐結(jié)構(gòu)體的給定的直徑并選 擇所述空間電荷產(chǎn)生導體的長度，以控制在所述要保護的物體鄰近產(chǎn)生空 間電荷的速率的值。
優(yōu)選地，所述支撐結(jié)構(gòu)體是導電支撐結(jié)構(gòu)體并且步驟a)包括如下步 驟，即對于任何給定的環(huán)境場和所述支撐結(jié)構(gòu)體高于地面的給定的高度， 選擇所述支撐結(jié)構(gòu)體的直徑，以控制所述空間電荷產(chǎn)生導體所暴露到的電 場。
優(yōu)選地，步驟a)包括在所述要保護的物體的頂上或鄰近設置所述支 撐結(jié)構(gòu)體的步驟。
優(yōu)選地，步驟b)包括將所述線圏嵌入到所述要保護的物體中的步驟。 優(yōu)選地，所述物體自身作為所述支撐結(jié)構(gòu)體。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了兩個或更多個避雷裝置，用于減少要 保護的物體受到常規(guī)和上行雷擊，每一個裝置包括
支撐結(jié)構(gòu)體，適合于接地；以及
空間電荷產(chǎn)生導體，其纏繞所述支撐結(jié)構(gòu)體并形成線圏，用于在所述 要保護的物體鄰近產(chǎn)生與云電荷極性相反的空間電荷，所述空間電荷在所 述要保護的物體上感應出與所述云電荷在所述要保護的物體上感應的電荷 極性相反的電荷，并抑制從所述要保護的物體形成流光，每一個空間電荷 產(chǎn)生導體具有不超過O.lmm的直徑，用于在干燥和潮濕兩種條件下減小在 其上纏繞每一個空間電荷產(chǎn)生導體的所述支撐結(jié)構(gòu)體的電暈起始電壓，其 中每一個避雷裝置彼此間隔給定的距離。
優(yōu)選地，這里公開的本發(fā)明是與所有現(xiàn)有系統(tǒng)相區(qū)別的避雷裝置，因
為
*其使用由非常細(直徑不超過O.lmm)的導電線或纖維、或由這樣的纖維或線制造的織物構(gòu)成的線圏來產(chǎn)生空間電荷。
即使在極高的電場中，其僅在無脈沖輝光(pulse-less-free)(無流光)模式產(chǎn)生電暈。 *其在潮濕和干燥條件下均可運行。*其在潮濕河干燥條件下均可運行。*其提供了控制空間電荷產(chǎn)生速率的裝置。*此外，因為與結(jié)構(gòu)體頂端和云或下行先導之間的距離相比，裝置(抑制器)與保護的結(jié)構(gòu)體之間距離很短，其通過感應適宜極性的大量電荷完成了這樣的實際的任務，即抵消云或下行負先導對所保護的結(jié)構(gòu)體的作用。
優(yōu)選地，所述裝置包括支撐結(jié)構(gòu)體，其至少部分為金屬或?qū)щ姡绺鞣N形狀和尺寸的超環(huán)面或架空地線、或牽線。所述裝置可替代地包括不導電的支撐結(jié)構(gòu)，例如風輪機的葉片。在兩種情況下，支撐電極或支撐結(jié)構(gòu)體被非常細(直徑不超過O.lmm或0.00394"，不過在直徑處于10-50微米范圍內(nèi)可以得到最佳效果)的導電線、纖維、絲或絲束、由這樣的細纖維或線以單層或多層制成的紗或織物或針織物沿縱向和/或橫向方式纏繞， 以形成連續(xù)或分段的電線圏。優(yōu)選地，由耐候材料例如不銹鋼制造導電線或纖維或絲。該導電線或纖維被電連接至地，并且其是如此之細以至于在干燥和潮濕兩種條件下當其發(fā)生電暈時，其產(chǎn)生輝光型放電而不會形成流光。當裝置為高于地面的希望高度適宜地成形和定尺寸時，該裝置可以在低至2KV/m的環(huán)境(地面)場以及數(shù)百KV/m范圍的高環(huán)境場中無流光地產(chǎn)生空間電荷。在濕/干基于輝光的流光抑制器鄰近積累的十毫庫侖范圍的正空間電荷(考慮到其像電荷)可以感應足夠的負電荷以在裝置周圍數(shù)十米范圍的距離內(nèi)抑制正流光的產(chǎn)生。
超環(huán)面電極支撐結(jié)構(gòu)體的有利性質(zhì)為，其可以容易地改造為現(xiàn)有的避雷/Franklin棒。同樣，應用本發(fā)明以保護傳輸線路和/或變電站具有這樣的優(yōu)點，即抑制器線圏可以容易地適配于現(xiàn)有地線。
使用金屬超環(huán)面電極作為電線圏的支撐結(jié)構(gòu)體，對于歸因于云或下行先導的環(huán)境場的任何常見值而言，提供了控制和加強線圏實際所暴露到的
電場的方法。這通過調(diào)整超環(huán)面的次和主直徑以及高于地面的高度來實現(xiàn)。 除了通過電極的尺寸和高于地面的高度來控制場之外，線圏的繞線節(jié) 距將確定線圏的長度，并因此確定裝置周圍的正電荷產(chǎn)生速率。這提供了 電荷控制和確定裝置(抑制器)對歸因于云或負下行先導的環(huán)境場的敏感 度的獨特可能性。
基于相同的條件通過使用多個適宜間隔的抑制器線圏(多個地線)， 所描述的本發(fā)明提供了增加電荷產(chǎn)生的額外的簡單方法。對于超環(huán)面的情 況，雙-超環(huán)面-電極設置中的單個超環(huán)面之間的間隔應顯著大于單個超環(huán) 面的次直徑，并顯著小于單個超環(huán)面的主直徑。在多-超環(huán)面設置中的連續(xù) 的雙超環(huán)面的必要性和間隔由保護的結(jié)構(gòu)體的高度和單個超環(huán)面的主直徑 確定。
眾所周知，空間電荷沿電場移動并祐義和雨滴帶走。
抑制器線圏產(chǎn)生的正空間電荷具有兩個分量。當歸因于云的環(huán)境電場 在抑制器線圏的空間電荷產(chǎn)生元件上一但導致電暈起始，就產(chǎn)生第 一分量。 這是相對慢的過程，但是由風或雨去除的任何電荷立刻會使垂直于電極(超 環(huán)面、地線或牽線)表面的電場增強，并增加電荷產(chǎn)生的速率，直到電荷 去除與電荷產(chǎn)生之間達到平衡狀態(tài)。
在負先導向下傳播向地面期間，歸因于電場增強，產(chǎn)生空間電荷的第
二分量。公知，負下行先導速度具有l(wèi)()Sm/s的量級。這意味著，負先導在 約10ms內(nèi)覆蓋lkm的距離。對于幾十米/s的風速和幾米/s的下落雨滴的 速度，抑制器在10ms時長內(nèi)所產(chǎn)生的空間電荷實際上將停滯，并將起到 其被指派的作用。
因為這樣的獨特的性質(zhì)，即在千燥和潮濕條件下產(chǎn)生高速率的空間電 荷而沒有流光，即使在刮風條件下也可以在鄰近的(保護的)結(jié)構(gòu)體上感 應出負電荷。在保護的結(jié)構(gòu)體上的這樣的感應的負電荷抵消了云或下行負 先導的負電荷在結(jié)構(gòu)體上感應的正電荷。這具有抑制從保護的結(jié)構(gòu)體形成 正流光的效果，或具體而言，抑制了流光達到轉(zhuǎn)變成先導放電所需要的臨 界尺寸，并因此減小了結(jié)構(gòu)體對雷電附著過程的參與，由此減小雷擊損害。
在常規(guī)下行雷電的情況下，抑制器具有這樣的目的，該目的為減小或 完全消除任何結(jié)構(gòu)體的由正先導所潛在跨越的那部分吸引半徑。在結(jié)構(gòu)體 或任何物體在地面上具有有限的投影面積的情況下，這因此將基本上減小
吸引半徑ra并可以將圍繞結(jié)構(gòu)體的暴露面積(;rra2)最多減小至原暴露面 積的1/10。
將電力線路和變電站暴露至雷擊非常相似于上述的結(jié)構(gòu)體暴露。然而， 一個區(qū)別為，歸因于導體和結(jié)構(gòu)體的有限的高度，電力裝置不易受到向上 的雷電并僅受到歸因于下行先導的雷擊。雖然有時在變電站門架(portal) 上使用避雷棒，但主要通過架空地線實施電力線路導體的避雷。歸因于雷 電的線路和變電站的絕緣閃絡(flashover)有兩種截然不同的發(fā)生機制。 第一種為"屏蔽失效"，其中雖然存在架空地線的保護但電力導體仍遭到 雷擊。第二種機制稱為"反向閃絡(backflashover)"，其這樣產(chǎn)生，當 塔頂端或架空地線遭雷擊時，其電勢立即升高超過地電勢，并使導體與塔 結(jié)構(gòu)體之間的絕緣體串過壓(overstress)。在兩種情況下，歸因于下行負 先導的在線路導體或架空地線上感應的正電荷使周圍的空氣過壓，產(chǎn)生正 流光。這些流光，當達到臨界尺寸時，便產(chǎn)生正上行先導，該正上行先導 在附著機制中起主要作用，并因此在確定導體或架空地線的側(cè)向吸引距離 中也起主要作用。
纏繞架空地線的無流光濕/干基于輝光的流光抑制器線圏產(chǎn)生正空間 電荷云，該正空間電荷云進而在地線和保護的電導體上感應出負電荷。這 將抑制正流光/先導的產(chǎn)生過程，并顯著減小其側(cè)向吸引距離。
對于與屏蔽失效相關(guān)的雷擊電流，通常在5-15kA的范圍，附著機制 的建模(參考[6)表明，導體發(fā)射的正先導基本覆蓋側(cè)向吸引距離的一半。 因此，濕/干基于輝光的流光抑制器線圏可以將側(cè)向吸引距離減小為原吸引 距離的一半或更少。與反向閃絡相關(guān)的雷擊電流，通常為100kA的范圍。 這里，自地線上行的正先導可以覆蓋側(cè)向吸引距離的2/3，使得在減小與 反向閃絡相關(guān)的雷擊次數(shù)時應用濕/干基于輝光的流光抑制器將更有效。
對于上行雷電的情況，抑制自結(jié)構(gòu)體形成正流光具有這樣的效果，使
從保護的結(jié)構(gòu)體形成上行先導所需要的環(huán)境場增加，其中該環(huán)境場由云電
荷引起。歸因于云電荷的環(huán)境地面場是統(tǒng)計變量，其通常在2kV/m-18kV/m 的范圍內(nèi)變化(參考[l，[2])。結(jié)構(gòu)體發(fā)生上行雷電的臨界環(huán)境場由簡單 的表達式Eg=1600/h給出。所以，例如，135m的通訊塔將具有12kV/m的 臨界環(huán)境場，而對于與具有553m的高度的CN塔相似的結(jié)構(gòu)體，臨界環(huán) 境場為3kV/m。因此，通過升高需要的臨界環(huán)境場并依賴于結(jié)構(gòu)體的高度 和產(chǎn)生的空間電荷的量，抑制器將具有減小或完全消除從這樣的結(jié)構(gòu)體的 上行雷擊的效果。
通過閱讀下列參照附圖對優(yōu)選實施例的非限制性的描述，將更好地理 解本發(fā)明以及其各種優(yōu)點。


圖l是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，由空間電荷產(chǎn)生元件所圍繞的常規(guī) 避雷棒的側(cè)視圖，非常細(直徑小于0.1mm)的導電線、纖維、絲、絲束 或紗形成電抑制器線圏；
圖2a和2b分別是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的用作支撐結(jié)構(gòu)體的簡明 單超環(huán)面電極的側(cè)視和俯視圖3a和3b分別是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的用作支撐結(jié)構(gòu)體的分段 超環(huán)面電極的側(cè)視和俯視圖4a是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的單連續(xù)超環(huán)面和用作空間電荷產(chǎn) 生導體的細導電線或纖維的截面視圖，該空間電荷產(chǎn)生導體沿橫向纏繞超 環(huán)面形成抑制器線圏；
圖4b是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的分M環(huán)面和用作空間電荷產(chǎn)生 導體的細導電線或纖維的截面視圖，該空間電荷產(chǎn)生導體沿橫向纏繞超環(huán) 面形成抑制器線圏；
圖4c是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的雙超環(huán)面和用作空間電荷產(chǎn)生導 體的細導電線或纖維的截面視圖，該空間電荷產(chǎn)生導體沿橫向纏繞形成雙 抑制器線圏；
圖4d是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的雙超環(huán)面和用作空間電荷產(chǎn)生導 體的細導電線或纖維的截面視圖，該空間電荷產(chǎn)生導體沿橫向纏繞形成單 抑制器線圏；
圖5a是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的連續(xù)超環(huán)面和由用作空間電荷產(chǎn) 生導體的細導電線或纖維制造的織物或針織物的截面視圖，該空間電荷產(chǎn) 生導體沿縱向和橫向纏繞超環(huán)面形成抑制器線圏；
圖5b是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的連續(xù)超環(huán)面和用作空間電荷產(chǎn)生 導體的細導電線或纖維的截面視圖，該空間電荷產(chǎn)生導體沿縱向纏繞超環(huán) 面形成抑制器線圏；
圖6是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的在自支撐的避雷柱上安裝的多個雙 超環(huán)面濕/干基于輝光的流光抑制器的側(cè)視圖7是塔的側(cè)視圖，該塔具有頂部安裝的根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的 雙超環(huán)面濕/干基于輝光的流光抑制器，其固定到傳統(tǒng)避雷棒和接地系統(tǒng)；
圖8是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的雙超環(huán)面濕/干基于輝光的流光抑 制器的側(cè)視圖，該雙超環(huán)面濕/干基于輝光的流光抑制器被直接安裝到塔上 并通過常規(guī)接地系統(tǒng)接地；
圖9是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的安裝到塔上的多超環(huán)面濕/干基于 輝光的流光抑制器的側(cè)視圖10是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的絕緣風輪機葉片和具有地線的嵌 入的濕/干基于輝光的流光抑制器線圏的截面視圖11是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的頂部安裝的超環(huán)面濕/干基于輝光 的流光抑制器的側(cè)視圖，該超環(huán)面濕/干基于輝光的流光抑制器被設置到具 有地線的船上；
圖12是才艮據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的具有嵌入的抑制器線圏的高電壓 DC觸發(fā)空氣隙(trigaron)的示意圖13是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的實施為安裝到要保護的結(jié)構(gòu)體上 的超環(huán)面濕/干基于輝光的流光抑制器的避雷裝置的示意圖14a是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的安裝有濕/干基于輝光的流光抑
制器線圏的架空地線的側(cè)視圖，該架空地線懸在輸電線路的塔或變電站的 支撐結(jié)構(gòu)體之間；
圖14b是圖14a示出的架空地線的縱向細節(jié)的側(cè)視圖15是才艮據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的兩個變電站門架(portal)的平面
圖，該兩個變電站門架具有兩個安裝有濕/千基于輝光的流光抑制器線圏的
架空地線，以及兩個安裝在柱上的超環(huán)面濕/干基于輝光的流光抑制器； 圖16a是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的具有牽線的通訊塔的剖視立面
圖，該牽線安裝有濕/干基于輝光的流光抑制器線圏；
圖16b是圖16a示出的牽線的縱向細節(jié)的側(cè)視圖；以及
圖17是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的安裝到金屬煙囪上的超環(huán)面濕/干
基于輝光的流光抑制器。
具體實施例方式
參考圖1，示出了由形成電抑制器線圏的空間電荷產(chǎn)生導體12所纏繞 的避雷棒10?？臻g電荷產(chǎn)生導體12可以是非常細(其直徑不超過O.lmm ) 的導電線、纖維、絲、絲束、由這樣的纖維或線制造的紗或織物或針織物。 導電線等以限定繞線節(jié)距距離WP的給定繞線節(jié)距纏繞避雷棒10。
參考圖2a、 2b、 3a、 3b,示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的用作支撐 結(jié)構(gòu)的簡明單超環(huán)面電極14和分段超環(huán)面電極16。示出了超環(huán)面電極14、 16具有次直4圣d、主直徑D、內(nèi)主直徑Di以及外主直徑Do。這些建立了 可以為本發(fā)明的目的而變化的各種參數(shù)和尺寸。
參考圖4a、 4b，分別示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的單連續(xù)金屬超 環(huán)面14和分段超環(huán)面16，用作空間電荷產(chǎn)生導體12的細導電線或纖維沿 橫向纏繞單連續(xù)金屬超環(huán)面14和分段超環(huán)面16的每一個，形成抑制器線
參考圖4c，示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的兩個連續(xù)超環(huán)面14和 用作空間電荷產(chǎn)生導體12的細導電線或纖維，該空間電荷產(chǎn)生導體12沿 橫向纏繞，形成雙抑制器線圏。
參考圖4d，示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的兩個連續(xù)超環(huán)面14和 用作空間電荷產(chǎn)生導體12的細導電線或纖維，該空間電荷產(chǎn)生導體12沿 橫向纏繞，形成單抑制器線圏。
參考圖5a,示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的連續(xù)超環(huán)面14和用作 空間電荷產(chǎn)生導體12的細導電纖維或線所制成的織物或針織物18，該空 間電荷產(chǎn)生導體12沿縱向和橫向纏繞超環(huán)面14，形成多層抑制器線圏。
參考圖5b，示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的連續(xù)超環(huán)面和用作空間 電荷產(chǎn)生導體12的細導電線或纖維，該空間電荷產(chǎn)生導體12沿縱向纏繞 超環(huán)面，形成抑制器線圏。
參考圖6，示出了才艮據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的具有在其上安裝的與圖 4a所示類似的多個雙超環(huán)面抑制器線圏20的自支撐的避雷柱10，其形成 了避雷裝置1。因為以細導體12纏繞的超環(huán)面14被安裝到UL認證的避 雷棒上，所以可以在任何使用常規(guī)避雷棒的位置使用超環(huán)面電極或超環(huán)面 濕/千基于輝光的流光抑制器線圏，從而容易地形成避雷裝置1。柱10被 顯示為由牽線22支撐，并連接到接地電極24。
參考圖7，示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的避雷裝置1，其被安裝在 塔26的頂上。避雷裝置1包括安裝到常規(guī)避雷棒10并連接至接地系統(tǒng)或 接地電極24的雙超環(huán)面濕/干基于輝光的流光抑制器線圏20。
參考圖8，示出了根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的避雷裝置l，其圍繞塔 26安裝。該避雷裝置1包括連接至接地電極24的雙超環(huán)面濕/干基于輝光 的流光抑制器線圏20。
參考圖9，雖然以單個單元闡述了本發(fā)明，但可以以串列使用多個單 元，以使物體，例如高通訊塔26電靜默。在該示例中，示出了鄰近頂部直 接安裝的避雷裝置或抑制器1和更鄰近塔26的底部的一些避雷裝置或柱上 抑制器l，并被連接至接地系統(tǒng)24。
參考圖10，示出了根據(jù)本發(fā)明又一優(yōu)選實施例的用于保護風輪機葉片 28的避雷裝置。在該示例中，抑制器線圏30可以被制成為例如嵌入到作 為該情況下的支撐結(jié)構(gòu)的風輪機葉片28的絕緣葉片中。通過線32將嵌入
的線圏30連接至地，該線32又被連接至常規(guī)避雷金屬尖端36的常規(guī)地線 34。
參考圖11，示出了根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的用于保護水上交通 工具或船38的避雷裝置。在該示例中，抑制器線圏40被安裝到船38的桅 桿上并被連接至地線42。
參考圖12,示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的具有嵌入的抑制器線圏 30的高電壓DC觸發(fā)空氣隙(trigaron)的示例。在負高電壓電極46與正 地電壓電極48之間限定可調(diào)整的空氣隙44，其通過絕緣電阻器50被連接 至觸發(fā)電極。通過抑制正流光，根據(jù)本發(fā)明的裝置可用來增加空氣隙的最 小擊穿電壓，例如在Trigatron的情況，和減小擊穿電壓的^t( dispersion ) 以防止在施加觸發(fā)脈沖之前間隙不穩(wěn)定打火花。Trigatron的替代設置為將 抑制器承載電極30連接至正電勢源，同時將相反的電極接地。
參考圖13，示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的避雷裝置，該避雷裝置 被實施為安裝到要保護的結(jié)構(gòu)體54上的超環(huán)面濕/干基于輝光的流光抑制 器l。通過地線42將該抑制器1連接至地電極24。負云電荷60在地面上 感應正電荷62,在結(jié)構(gòu)體54上感應正電荷64,在濕/千基于輝光的流光抑 制器1上感應正電荷65。抑制器1上的感應的正電荷65導致抑制器周圍 的空氣電離并無流光地產(chǎn)生足夠的正空間電荷66，以在要保護的結(jié)構(gòu)體54 上感應負電荷68，即使在下雨70和刮風72條件下，抵消由云感應的電荷 并由此抑制正流光的形成。歸因于抑制器正電荷66，在地面中同樣產(chǎn)生了 負電荷74。
參考圖14a和14b，空間電荷產(chǎn)生導體12纏繞架空地線76形成電線 圏，該架空地線76懸在輸電線路塔或變電站的支撐結(jié)構(gòu)體之間或任何使用 架空地線的地方。
參考圖15，示出了兩個變電站門架(portal),該變電站門架具有兩 個安裝有濕/干基于輝光的流光抑制器線圏的架空地線76,和兩個安裝在 柱上的超環(huán)面濕/干基于輝光的流光抑制器78。變電站門架包括絕緣串80、 母線82、鋼門架、以及地線支撐86。
參考圖16a和16b，空間電荷產(chǎn)生導體12纏繞用于支撐結(jié)構(gòu)體卯的 牽線88，形成電線圏。只需要僅僅在牽線88的一部分上纏繞電荷產(chǎn)生導 體。可以可選地提供頂部安裝的超環(huán)面抑制器l。
參考圖17，可以將超環(huán)面濕/干基于輝光的流光抑制器1安裝到金屬 煙囪92上。抑制器被連接至地電極24。
實驗測試
在2006年一月23至31日之間，本專利的發(fā)明人進行并見證了在 Hydro Quebec高電壓實驗室的兩個系列的實驗。測試的目的為確定下列情 況的細線的效果
電極的電暈起始電壓；
*脈沖電流(流光)的產(chǎn)生與DC電流(輝光模式電暈)的關(guān)系；
* 1.5米雙超環(huán)面空氣隙的擊穿電壓，其中測試電極作為陽極。 構(gòu)建了多個相同的不銹鋼測試電極，每一個電極包括兩個超環(huán)面，該
兩個超環(huán)面的主直徑為一米以及次直徑為2.54cm (—英寸)，并將超環(huán)面 以30cm (12英寸)的間隔對稱地安裝在不銹鋼框架上。 一個雙超環(huán)面測 試電極是棵的并作為"控制，，，而以下列變化的量的材料纏繞另一測試電極
* 50微米(直徑)不銹鋼線；
*由275條12微米(直徑)不銹鋼纖維的絲所組成的束； *由12微米(直徑)不銹鋼纖維的絲束制造的織物。 在第一系列實驗中，測試電極被安裝在直徑10cm ( 4英寸)的豎直鋁 柱上并高于地面3.5m。約6m直徑的導電盤以高于地面5米的高度懸在測 試電極之上或懸在高于測試電極1.5米。在潮濕和干燥條件下，在直流電 壓(DC)下單獨測試每一個電極。在約45秒內(nèi)將導電盤的電壓升至負 600KV，我們注意電暈起始電壓(通過測量電流流動并監(jiān)視可見的放電和 可聽的噪聲)，該電壓凈皮保持在600KV—分鐘，然后升高電壓直到擊穿。 注意到，對于干燥棵"控制"電極，電暈起始電壓約400KV,并且1.5米間 隙的擊穿電壓為約650KV。此外，從400KV升高到直至擊穿，產(chǎn)生了顯 著的流光活度。當相同的電極是潮濕的時，電暈起始電壓約250KV，擊穿
電壓幾乎沒有改變，并具有顯著的流光活度。
然而，當適當量的細線或細纖維或由這樣的纖維制造的織物纏繞測試 電極并暴露至同樣的條件時，觀察到了顯著的差異。在潮濕和干燥兩種情
況下，電暈起始電壓減小為低至150KV。間隙的擊穿電壓增加了約150KV, 并且電極產(chǎn)生高達1.7mA的DC電流，或者其以約1.7mC/s的速率產(chǎn)生空 間電荷。此外，在潮濕和干燥兩種情況下，從電壓升高直至擊穿，電極才艮 本不產(chǎn)生流光。
在第二系列測試中，將測試電極直接連接至正DC電源并倒置地懸在 通過電流測試旁路接地的大鋼盤之上3.5米。將電壓逐步升高至800KV， 并在每一個平臺期進行測量和觀察。觀察到，在潮濕和干燥兩種情況下， 棵測試電極具有顯著的流光活度，但是同樣，一:s^在適當配置的細線或 細纖維，消除了任何的流光活度并產(chǎn)生了大量的空間電荷。未設計第二系 列實驗達到間隙擊穿。
參考文件
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1.一種避雷裝置，用于減少要保護的物體受到常規(guī)和上行雷擊，所述裝置包括支撐結(jié)構(gòu)體，適合于接地；以及空間電荷產(chǎn)生導體，其纏繞所述支撐結(jié)構(gòu)體并形成線圈，用于在所述要保護的物體鄰近產(chǎn)生與云電荷極性相反的空間電荷，所述空間電荷在所述要保護的物體上感應出與所述云電荷在所述要保護的物體上感應的電荷極性相反的電荷，并抑制從所述要保護的物體形成流光，每一個空間電荷產(chǎn)生導體具有不超過0.1mm的直徑，用于在干燥和潮濕兩種條件下減小在其上纏繞每一個空間電荷產(chǎn)生導體的所述支撐結(jié)構(gòu)體的電暈起始電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的避雷裝置，其中所述空間電荷產(chǎn)生導體選自導電 線、導電線束、導電纖維、導電絲、導電絲束、導電線制造的紗、導電線 束制造的紗、導電纖維制造的紗、導電絲制造的紗、導電絲束制造的紗、 導電線制造的針織物、導電線束制造的針織物、導電纖維制造的針織物、 導電絲制造的針織物、導電絲束制造的針織物、導電線制造的織物、導電 線束制造的織物、導電纖維制造的織物、導電絲制造的織物、導電絲束制 造的織物，并且其中所述線、纖維以及絲中每一種具有不超過0.1mm的直 徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的避雷裝置，其中所述支撐結(jié)構(gòu)體是接地的并選自 連續(xù)超環(huán)面、分段超環(huán)面、連續(xù)金屬超環(huán)面、分段金屬超環(huán)面、避雷柱、 傳輸線路的架空地線、變電站的架空地線、牽線以及風輪機葉片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的避雷裝置，其中所述空間電荷產(chǎn)生導體纏繞所述 支撐結(jié)構(gòu)體以形成單層導體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3的避雷裝置，其中所迷空間電荷產(chǎn)生導體纏繞所述 支撐結(jié)構(gòu)體以形成多層導體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3的避雷裝置，其中所述空間電荷產(chǎn)生導體沿縱向方 向纏繞所述支撐結(jié)構(gòu)體。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3的避雷裝置，其中所述空間電荷產(chǎn)生導體還沿橫向 方向纏繞所述支撐結(jié)構(gòu)體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3的避雷裝置，其中所述空間電荷產(chǎn)生導體沿縱向方 向和橫向方向纏繞所述支撐結(jié)構(gòu)體。
9. 一種制造避雷裝置的方法，所述避雷裝置用于減少要保護的物體受 到常規(guī)和上行雷擊，所述方法包括以下步驟a) 提供適合于接地的支撐結(jié)構(gòu)體；以及b) 圍繞所述支撐結(jié)構(gòu)體纏繞空間電荷產(chǎn)生導體以形成線圏，用于在 所述要保護的物體鄰近產(chǎn)生與云電荷極性相反的空間電荷，所述空間電荷 在所述要保護的物體上感應出與所述云電荷在所述要保護的物體上感應的 電荷極性相反的電荷，并抑制從所述要保護的物體形成流光，每一個空間 電荷產(chǎn)生導體具有不超過O.lmm的直徑，用于在干燥和潮濕兩種條件下減 小在其上纏繞每一個空間電荷產(chǎn)生導體的所述支撐結(jié)構(gòu)體的電暈起始電 壓。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述空間電荷產(chǎn)生導體選自導電線、 導電線束、導電纖維、導電絲、導電絲束、導電線制造的紗、導電線束制 造的紗、導電纖維制造的紗、導電絲制造的紗、導電絲束制造的紗、導電 線制造的針織物、導電線束制造的針織物、導電纖維制造的針織物、導電 絲制造的針織物、導電絲束制造的針織物、導電線制造的織物、導電線束 制造的織物、導電纖維制造的織物、導電絲制造的織物、導電絲束制造的 織物，并且其中所述線、纖維以及絲中每一種具有不超過0.1mm的直徑。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述支撐結(jié)構(gòu)體是接地的并選自 連續(xù)超環(huán)面、分段超環(huán)面、連續(xù)金屬超環(huán)面、分段金屬超環(huán)面、避雷柱、 傳輸線路的架空地線、變電站的架空地線、牽線以及風輪機葉片。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中步驟b)包括下列步驟選擇所述 空間電荷產(chǎn)生導體所形成的所述線圏的給定的繞線節(jié)距，以及選擇纏繞所 述支撐結(jié)構(gòu)體的所述空間電荷產(chǎn)生導體的給定長度，以控制在所述要保護 的物體鄰近產(chǎn)生所述空間電荷的速率。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中步驟a)包括以下步驟對于任何 給定的環(huán)境場選擇所述支撐結(jié)構(gòu)體高于地面的給定高度，以控制所述空間 電荷產(chǎn)生導體所暴露到的電場的值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中步驟a)包括以下步驟對于任何 給定的環(huán)境場和所述支撐結(jié)構(gòu)體高于地面的給定高度，選擇所述支撐結(jié)構(gòu) 體的給定長度并選擇所述空間電荷產(chǎn)生導體的給定長度，以控制在所述要 保護的物體鄰近產(chǎn)生所述空間電荷的速率的值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中步驟a)包括以下步驟對于任何 給定的環(huán)境場和所述支撐結(jié)構(gòu)體高于地面的給定高度，選擇所述支撐結(jié)構(gòu) 體的給定的直徑并選擇所述空間電荷產(chǎn)生導體的長度，以控制在所述M 護的物體鄰近產(chǎn)生所述空間電荷的速率的值。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述支撐結(jié)構(gòu)體是導電支撐結(jié)構(gòu)體，并且步驟a)包括以下步驟對于任何給定的環(huán)境場和所述支撐結(jié)構(gòu)體高于地面的給定高度，選擇所述導電支撐結(jié)構(gòu)體的直徑，以控制所述空間電 荷產(chǎn)生導體所暴露到的電場。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中步驟a)包括在所述要保護的物體 的頂上設置所述支撐結(jié)構(gòu)體的步驟。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中步驟a)包括緊密鄰近所述要保護 的物體設置所述支撐結(jié)構(gòu)體的步驟。
19. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中步驟b)包括將所述線圏嵌入到所 述要保護的物體中的步驟。
20. 兩個或更多個避雷裝置，用于減少要保護的物體受到常規(guī)和上行雷擊，每一個裝置包括支撐結(jié)構(gòu)體，適合于接地；以及空間電荷產(chǎn)生導體，其纏繞所述支撐結(jié)構(gòu)體并形成線圏，用于在所述 要保護的物體鄰近產(chǎn)生與云電荷極性相反的空間電荷，所述空間電荷在所 述要保護的物體上感應出與所述云電荷在所述要保護的物體上感應的電荷 極性相反的電荷，并抑制從所述要保護的物體形成流光，每一個空間電荷 產(chǎn)生導體具有不超過0.1mm的直徑，用于在干燥和潮濕兩種條件下減小在 其上纏繞每一個空間電荷產(chǎn)生導體的所述支撐結(jié)構(gòu)體的電暈起始電壓，其 中每一個避雷裝置彼此間隔給定的距離。
全文摘要
一種避雷裝置，用于減少要保護的物體受到常規(guī)和上行雷擊。所述裝置包括適合于接地的支撐結(jié)構(gòu)體；以及空間電荷產(chǎn)生導體，其纏繞所述支撐結(jié)構(gòu)體并形成線圈，用于在所述要保護的物體鄰近產(chǎn)生與云電荷極性相反的空間電荷。所述空間電荷在所述要保護的物體上感應出與所述云電荷在所述要保護的物體上感應的電荷極性相反的電荷，并抑制從所述要保護的物體形成流光。每一個空間電荷產(chǎn)生導體具有不超過0.1mm的直徑，用于在干燥和潮濕兩種條件下減小在其上纏繞每一個空間電荷產(chǎn)生導體的所述支撐結(jié)構(gòu)體的電暈起始電壓。
文檔編號H05F3/00GK101341640SQ200680048034
公開日2009年1月7日 申請日期2006年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月23日
發(fā)明者法魯克·A·M·里茲克, 阿姆魯·里茲克 申請人:法魯克·A·M·里茲克;阿姆魯·里茲克