[发明专利]一种基于库仑定律的防雷系统

说明书

本发明涉及一种基于库伦定律的防雷系统，属于雷电预防技术领域。包括：用于将雷电吸引至预设雷击物的接闪导电体及泻流地线；用于为接闪导电体加载电荷的贮能电容器；用于为导电体充电的高压直流电源；用于根据雷电强度调节电压的电动调压器；用于为高压直流电源和过压保护触发控制器提供电源的电源；用于保证整体电路过压安全的球隙放电和防护电路。本发明的防雷系统可以有效地避免雷电对人类的伤害，保证人们生命、财产的安全。而且本发明的防雷系统结构简单，安装方便，具有很好的社会和经济效益。

技术领域

本发明涉及一种基于库仑定律的防雷系统，属于雷电预防技术领域。

背景技术

雷电给人类带来很多危害，许多年来，人类对雷电作了很多探索和研究，并采取了一些防雷措施但仍有雷害事故发生。一般传统的避雷针方式防护如图1所示，当雷云向地球运动时，其放电先导与避雷针所感应的迎面先导会合时产生强烈的主放电，雷云中大量电荷将通过避雷针、避雷引下线泄入大地，从而保护了建筑物。其中建筑物的防雷一直主要采用上述避雷针的方法，也曾采用消雷器，此防护方法保护范围呈45度角衰减，存在保护范围小、架设高度高，偶然性大以及被保护物受雷电直击等缺点。二十世纪末，中科院空间中心提出过一种制造高导电率气层主动避雷防雷的方法及装置，专利号为95117424.X，在建筑物顶层制造高导电率气层以达到减小电场强度的目的。该专利假设大地与金属板之间的电场强度为E₂(这是人为加上的)，金属板面向雷云的表面上电场强度为E₁，但E₂大，E₁不一定大。因为E₁不是由E₂来决定的，大量统计表明，雷电是一种单极性(“+”或“-”)在空气中高电压放电现象，由于雷电行进速度很快，如何判断雷电的极性是一难点，所以已有技术中预想制造高导电气层的想法难以实现。本申请人也曾经提出过一种排雷系统，中国专利号为：ZL200910081350.4，通过判断雷电极性，在排雷系统球极上加载与雷电相同极性的高压电源，将雷电排斥到被保护物外，从而达到雷电防护目的。但此专利中的排雷系统需要首先判断雷电极性再加载对应极性电源，存在响应时间较慢，高压电源需安装在被保护物内，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于库仑定律的防雷系统，利用库仑定律，将雷电定位吸引到远离被保护建筑的预设雷击物上，从而达到防雷减灾的目的。

本发明提出的基于库伦定律的防雷系统，包括正高压电源、两套防雷系统和负高压电源，所述的正高压电源和负高压电源置于被保护物的相对两侧，正高压电源和负高压电源分别用于产生两套防雷系统中的接闪导电体和贮能电容器充电的直流高压电，并用于为防雷系统中的正极性高压直流电源和负极性高压直流电源提供电源；

防雷系统由电源、过电压保护器、电动调压器、升压变压器、贮能电容器、接闪导电体、接地开关和放电球隙组成，其中：

电源，用于为正极性高压直流电源和负极性高压直流电源提供电源，电源首先连接到过电压保护器；

过电压保护器，用于在雷击来临时，保护正高压电源或负高压电源不受过电压的损害，过电压保护器与电动调压器相连；

电动调压器和升压变压器，用于将输入的交流电源升压至所需的高压，电动调压器和升压变压器与正高压电源或负高压电源相连，为正高压电源或负高压电源提供交流高压输入；

贮能电容器，用于贮存正极性或负极性电量，保证接闪导电体上的电荷量稳定足量，贮能电容器与接闪导电体相连；

接闪导电体和放电球隙，用于将雷电吸引至接闪导电体，并通过放电球隙进行放电泻流，保证被保护我物的安全，放电球隙与地线相连，两个接闪导电体分别连接正极性电源和负极性电源由绝缘支柱支撑于被保护物的附近；

接地保护开关，用于日常未接通电源时的接地保护，保证防雷系统安全，接地保护开关与地线相连。