[发明专利]避雷设备用雷电接闪计数器

说明书

本发明涉及避雷设备特别是避雷设备用的雷电接闪计数装置。

长期以来，人们采用传统的避雷针和避雷器来保护某些易遭雷击的重要设备。但由避雷针和避雷器所构成的防雷系统并不十分安全可靠，雷击事故时有发生，安装计数器可以检验避雷系统的可靠性，并为分析雷害事故的原因提供可靠数据。有助于改进防雷系统的设计。

已知的雷击计数装置，在日本，苏联已有公开发明专利。苏联发明专利“雷电放电综合记录装置”（专利号No.974316），该发明检测装置附近一定区域的落雷情况，不能确定雷击点，（2）检测装置附近由于人为放电（如放电实验，电焊机工作等），可能造成误动作，（3）需要外电源长期维持供电。苏联发明专利“闪电计量器”（专利号：190419）属于气象用仪器，可用来记录在它一定空间范围内的闪电，它也不能确定雷击点，并且需要外电源长期维持供电。苏联号一发明专利雷电活动记录仪”（专利号：1335908），属于气象用仪器，可以用来记录雷电活动持续过程的有关信息。跟“雷电放电综合记录装置”一样，靠感应天线获得信号，具有“雷电放电综合记录装置”的同样的缺点，对实验模拟雷电放电可能造成误动作。

日本发明专利“雷感知装置”（专利号：JP60-42680）的作用是雷电报警。它能在装置附近上空有雷去到时发出信号。这一发明不是为记录雷电接闪次数，而是预警附近可能发生雷击。日本另一个发明专利“雷电检知装置”（专利号：JP59-108979）的信号采用分流器取样获得。装置与雷电流有直接电的连接，并需和外电源系统相连接，这种连接方式在高压大电流放电中，由于地电位升高可能造成反击，损坏装置。同时，计数器需要在避雷设备或其引下线上安装分流器，使得安装复杂且不方便。

本发明“避雷设备用雷电接闪计数器”构思独特，具有鲜明的特点和优越性。

本发明目的在于克服上述诸多缺点，提供一种“避雷设备用雷电接闪计数器”，这种装置不用和避雷装置直接连接，而是绝缘地套在避雷设备的引下线周围，并且不用外加电源。结构简单，安装方便，具有下述鲜明的特点和优越性：

（1）雷电接闪计数器，通过其传感器，将雷闪放电所产生的大电流转换成低电压小电流来推动计数装置，雷电接闪计数器与雷电流无直接电的连接，该计数器是一个完全独立的装置。

（2）本雷电接闪器具有安装方便的特点，不需要对原有防雷设备进行改造即可安装，也不影响原有防雷系统的防雷效果。

（3）该计数器只有雷击电流穿过其传感器时才计数，因此，它能准确记录避雷设备的雷击次数。

（4）在自然界，负极性的雷云占90%以上，但仍然存在不少一部分正雷云，该计数器具有正负雷云放电均能计数的优点。

（5）自然界不仅雷云极性有正负之分，而且电流幅值分布在一个很大的范围（1KA～25KA），该计数器能对大电流，小电流都能准确计数。其计数电流范围为：700A至500KA。

（6）自然界的雷闪放电持续时间也有长短之分，该计数器能对雷闪放电持续时间长短不同的标准或非标准雷电流波计数，在脉宽为1μS到500ms范围内，计数器均可计数。

下面结合附图详细描述本发明，附图1为本发明总体结构框图，其中（1）为避雷设备引下线，（2）为雷电传感器，（3）为整形网络，（4）为硅桥转换网络，（5）为时延控制网络，（6）为二次整形放大网络，（7）为计数显示网络，它们之间由（2）至（7）依次从前到后连接，当雷电流通过避雷装置引下线（1）一次，即避雷设备接闪一次，计数器显示1，雷电再击中（1）一次，计数器则显示2，以此类推，雷电每击中避雷设备一次，计数显示累计增加1。该计数器的工作原理如下：当（1）通过大电流时，（1）周围产生变化的电磁场，传感器（2）因此而获得感应信号并输出一个较小的电流电压信号，这个信号是脉冲信号，其极性视雷电流极性的正负而定。通过（3）整形后，脉冲信号变为平稳的脉冲并输入到（4），网络（4）把这个平稳的脉冲变为极性恒定的脉冲，用这个脉冲去启动脉冲时延网络（5），时延网络（5）启动后，发出一定脉宽的脉冲，这个脉冲经二次整形与放大网络（6）二次整形并放大后驱动计算与显示网络（7）完成一次计数。

附图2为自积分型传感器，

附图3为外积分型传感器，

其中（8）为感应线圈，R为电阻，C为电容。

雷电传感器（2）有两个作用：其一是为计数器提供必要的电压与电流;其二是把计数器与雷击电流隔开，由感应线圈构成的传感器可以是环状线性感应线卷也可以是非线性感应线卷。感应线卷又分自积分型与外积分型，其原理与等值回路如图2、3所示，传感器的匝数可以根据后续回路的设计来选定。