CN1130958C - 真空等离子体避雷方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及避雷技术领域，能使被保护对象不受到雷击，解决了传统避雷针不能保护室内现代化电子电气设备的不足，本发明利用等离子体在雷电产生的电场作用下能发生极化而对消雷电电场的功能，使被保护对象不受雷击，尤其真空中等离子体容易产生，设备加工方便，并且在无雷电脉冲时等离子体对射频及微波无线电波都呈透明，不会妨碍雷达等仪器设备的正常工作，而在发生雷电脉冲时又能像金属罩那样起屏蔽避雷作用。

Description

真空等离子体避雷方法和装置
技术领域
本发明涉及避雷技术领域，是一种避免遭直接雷击的方法和装置。
背景技术
传统避雷是用避雷针把雷击吸引到自身并导入地下，从而使避雷针所在地方一定范围内的物体避免遭雷击。但雷击避雷针后，雷电流在导入地下过程中向周围空间辐射的电磁脉冲足以使1Km范围内的现代化电子电气设备受到干扰，500m范围内受到影响，近百米范围内则可能受到毁损。因此，避雷针不能保护房间内现代化电子电气设备避免遭雷害。
覆盖在被保护物表面的大气等离子体气层是具有高电导率的气层，可以使被保护对象免遭雷击，从而根本上保护了被保护对象室内的现代化电子电气设备免遭雷害。其原理是等离子体中的正，负带电粒子在雷电产生的电场作用下朝相反方向漂移，从而产生极化电场抵消掉雷电造成的电场。使被保护对象表面电场强度达不到击穿空气的数值，从而不可能从被保护物表面产生上行先导或上迎击穿，也就避免了遭雷击的可能。利用这一功能，等离子体可以作为避雷的新方法。
发明内容
本发明的目的是利用等离子体制作一种避雷装置，以克服设备制作复杂和防雷避雷效果差的缺点。
为达到上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种真空等离子体避雷方法，其利用真空等离子体产生极化，对消雷电造成的电场的方法进行避雷。
提供一种真空等离子体避雷装置，由真空等离子体容器部分，产生真空等离子体电路部分及电源部分组成，其在等离子体容器内壁具有金属导体和引出导线，与被保护对象或地连接；其工作流程是：真空等离子体容器外表面覆盖被保护对象，由电源供给产生真空等离子体电路部分电能，在真空等离子体容器中产生足够浓度的等离子体。
所述真空等离子体避雷装置，其所述真空等离子体容器外表面，还可以不直接覆盖被保护对象，等离子体容器中内壁的金属导体通过导线与被保护对象感应电荷最高处表面相连接，当雷电先导电荷产生的电场使等离子体气体极化时，与先导电荷同极性的带电粒子通过金属导体流入导线，再进入被保护物表面，对消或削弱了被保护物表面电荷，使被保护物表面大气电场降低而达不到击穿大气的值。
所述真空等离子体避雷装置，其所述被保护对象并不直接被真空等离子体容器外表面所覆盖时，等离子体容器中内壁的金属导体通过导线与被保护对象感应电荷最高处表面相连接，在导线中串进高速电流放大器。
本发明的容器真空中，等离子体容易产生，设备加工方便。在雷电脉冲高压作用下更容易产生极化而起到避雷的作用。虽然真空等离子体极化后，屏蔽电荷层趋附在真空容器内壁上，存在明显而且固定的边界，这就像导体表面电荷一样也能产生电场，存在遭雷击的可能。但只要真空容器内壁形状比较平滑且曲率半径大，可以使电场大大降低。另外真空等离子体与固体导体的不同是，在没有雷电脉冲高压时等离子体对射频和微波无线电波都呈透明，因此即使覆盖各种各样用电器，例如覆盖整个雷达天线也不会妨碍其正常工作，完全不像金属导体的屏蔽那样，连其工作电波也挡住了。
附图说明
图1是本发明真空等离子体的避雷装置结构示意图；
图2是等离子体容器中内壁的金属导体通过导线与被保护对象感应电荷最高处表面相连接的真空等离子体避雷装置示意图。
具体实施方式
见图1是本发明真空等离子体的避雷装置结构示意图，展示了装置外表面覆盖被保护对象的状态。
本发明的结构是：真空等离子体容器2外表面覆盖被保护对象1，等离子体容器2与产生真空等离子体电路部分3相连，产生真空等离子体电路部分3与电源4电连接；等离子体容器2中内壁的金属导体5通过导线6与被保护物1或地相连接；这是本发明的第一种安装方式。
本发明的工作流程是：真空等离子体容器2外表面覆盖被保护对象1，由电源4供给产生真空等离子体电路部分3的电能，在真空等离子体容器2中产生足够浓度的等离子体。
当遭到雷击时，真空等离子体容器2中等离子体的正，负带电粒子在雷电产生的电场作用下朝相反方向漂移，从而产生极化电场抵消掉雷电造成的电场，使被保护对象1表面电场强度达不到击穿空气的数值，也就避免了遭雷击的可能。
结合图2说明等离子体容器2中内壁的金属导体5通过导线6与被保护对象1感应电荷最高处表面相连接的真空等离子体避雷装置。这是本发明的另一种安装方式，即被保护对象1并不用直接被真空等离子体容器2所覆盖，只要等离子体容器2中内壁的金属导体5通过导线6与被保护对象1感应电荷最高处表面相连接，就可以实现防雷避雷的目的。这种配置仍然具有保护作用的原因是，当雷电先导电荷产生的电场使等离子体气体极化时，与先导电荷同极性的带电粒子通过金属导体5流入导线6，再进入被保护物1表面，对消或削弱了被保护物1表面电荷，使被保护物1表面大气电场降低而达不到击穿大气的值，于是避免遭雷击。
另外，在连接导线6中还可以串进高速电流放大器7，图2中虚线所示部分，以增强保护能力。
本发明的优点是：
1、设备加工方便。
2、真空中等离子体容易产生，在雷电脉冲高压作用下更容易产生极化而起到避雷的作用。

Claims (4)

1、一种真空等离子体避雷方法，其特征在于，利用真空等离子体产生极化，对消雷电造成的电场的方法进行避雷。
2、一种真空等离子体避雷装置，由真空等离子体容器部分，产生真空等离子体电路部分及电源部分组成，其特征在于，在等离子体容器内壁具有金属导体和引出导线，与被保护对象或地连接；其工作流程是：真空等离子体容器外表面覆盖被保护对象，由电源供给产生真空等离子体电路部分电能，在真空等离子体容器中产生足够浓度的等离子体。
3、如权利要求2所述真空等离子体避雷装置，其特征在于，所述真空等离子体容器外表面，还可以不直接覆盖被保护对象，等离子体容器中内壁的金属导体通过导线与被保护对象感应电荷最高处表面相连接，当雷电先导电荷产生的电场使等离子体气体极化时，与先导电荷同极性的带电粒子通过金属导体流入导线，再进入被保护物表面，对消或削弱了被保护物表面电荷，使被保护物表面大气电场降低而达不到击穿大气的值。
4、如权利要求3所述真空等离子体避雷装置，其特征在于，所述被保护对象并不直接被真空等离子体容器外表面所覆盖时，等离子体容器中内壁的金属导体通过导线与被保护对象感应电荷最高处表面相连接，在导线中串进高速电流放大器。
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