无源复合强电离放电等离子拒雷装置

摘要

一种无源复合强电离放电等离子拒雷装置，涉及消雷阵列技术领域,包括雷云电荷聚消单元(2)、强电离放电单元(3)和接地导体(4)，其特征在于，该雷云电荷聚消单元(2)为消雷阵列,该强电离放电单元(3)的放电电极包含两极，其中电极A与雷云电荷聚消单元(2)复合为一体，电极B与接地导体(4)连接，两极之间保持有放电间隙。本装置由雷云电场(1)激励，复合强电离放电产生数10mC/s消散电荷(即数10mA消散电流)，高效中和雷云电荷聚消单元(2)及接地导体(4)引聚的云、地电荷±Q，有效抑制云‑地间等效电容C的电压V＝Q/C增高而不被雷云充电至对地面放电击穿的水平，即雷云电场下保护角大于84°宽范围内的物体及本装置均免遭雷云电场放电击穿。本发明适用于各类固定和移动物体的直击雷防护。

权利要求

1.一种无源复合强电离放电等离子拒雷装置，包括雷云电荷聚消单元、强电离放电单元和接地导体，该雷云电荷聚消单元为消雷阵列,其特征在于:该强电离放电单元的放电电极包含两电极，其中电极A与雷云电荷聚消单元复合为一体，电极B与接地导体连接，两电极之间以绝缘支座隔开和固定放电间隙；所述强电离放电单元的放电电极的电极A为弧形面电极、平板电极、细线电极，电极B为弧形面电极、平板电极、细线电极，作为电极A或电极B的该平板电极的边缘为消除边缘电场激化效应的圆弧形。

2.根据权利要求1所述的拒雷装置,其特征在于:所述的电极A为环形板电极、环形弧面电极或环形细线电极，所述的电极B为环形板电极、环形弧面电极或环形细线电极；该环形电极A与环形电极B为同心环，该环形板电极A和环形板电极B的边缘为消除边缘电场激化效应的圆弧形。

3.根据权利要求1所述的拒雷装置,其特征在于:所述电极A和电极B为细线电极，该细线电极为环型单圈或多圈细线，每圈细线电极的截面圆弧R约为0.1mm～10mm。

4.根据权利要求1所述的拒雷装置,其特征在于:所述电极A和电极B为细线电极，该细线电极为在平板电极或弧形面电极的板平面上设置的线状凸起，该线状凸起为细圆线、半圆线，其线状凸起的截面圆弧R约为0.1mm～10mm。

5.根据权利要求4所述的拒雷装置,其特征在于:该线状凸起为成线性排列的齿尖状线，所述的齿尖的截面圆弧R约为0.1mm～10mm。

6.根据权利要求1所述的拒雷装置,其特征在于:所述电极A和电极B为细线电极，该细线电极为：薄板的截面线或厚板的边角线。

7.根据权利要求1所述的拒雷装置,其特征在于:所述电极A为多细线电极，电极B为平板电极或弧形面电极，该多细线电极细线的轴线垂直于该平板电极或垂直于弧形面电极；

该平板电极或弧形面电极的边缘为消除边缘电场激化效应的圆弧形。

8.根据权利要求1至7所述的任何一拒雷装置,其特征在于:所述的强电离放电单元的电极A和电极B之间可以另外附加绝缘介质层，该绝缘介质层进一步提高间隙击穿电压。

9.根据权利要求1至7所述的任何一拒雷装置,其特征在于:该消雷阵列包含有一圆弧罩形基座和数根至数百根阵列针；该阵列针安装在该基座外壁上，该阵列针是金属空心管。

10.根据权利要求1至7所述的任何一拒雷装置,其特征在于:该消雷阵列包含有一圆弧罩形基座和数根至数百根阵列针；该阵列针安装在该基座外壁上，该阵列针杆是金属实心杆。

11.根据权利要求8所述的拒雷装置,其特征在于:该消雷阵列包含有一圆弧罩形基座和数根至数百根阵列针；该阵列针安装在该基座外壁上，该阵列针杆是金属实心杆，或是金属空心管。

12.根据权利要求9所述的拒雷装置,其特征在于:该基座为一空心圆弧形金属罩，所述的强电离放电单元的放电电极A和电极B安装在该罩内，该基座内壁为强电离放电单元的放电电极A；该基座通过绝缘支座固定在强电离放电单元接地的放电电极B上，该放电电极B以座式结构固定在拒雷塔架上，该基座的下方开设进风口，大气上升气流沿进风口进入基座内，流经放电电极A和电极B并经各阵列针杆管出风口排出至空间。

说明书

无源复合强电离放电等离子拒雷装置

技术领域：

[0001] 本发明涉及避雷技术中消雷阵列的技术领域，特别是涉及一种在雷云电场下高效聚消云、地电荷而有效避免直击雷的无源复合强电离放电等离子拒雷装置。背景技术：

[0002] 目前，直击雷防护技术领域典型的避雷装置有：接闪杆、消雷阵列和综合有源及无源等离子拒雷装置。其中，接闪杆即俗称的“避雷针”，根据最新国家标准《建筑物防雷设计规范》，“避雷针”已正名为“接闪杆”，其英文为Lightning Rod，简写为LR。提前放电接闪杆为改进型接闪杆，其英文为Early Streamer Emission，简写为ESE。消雷阵列俗称消雷器，其英文为Lightning Eliminating Array，简写为LEA。综合有源及无源等离子拒雷装置，其英文为Device of Compound Plasma for Lightning Rejection，简写为CPLR。

[0003] 富兰克林250年前发明并沿用至今的LR的避雷机理是，利用LR针尖的尖端效应激化电场和激发上行先导引接雷电下行先导对其击穿，并经接地导体将雷电流泄放入地，从而在LR保护半径为其安装高度的范围内避免雷击被保护目标。但其泄放雷电流入地产生反击、强电磁辐射、感应过电压、人员跨步及接触电压等负面危害，对当今信息时代的电子设备及系统的危害尤重。此外，LR还存在尖端激发上行先导的离子量不足而对小电流雷击吸引不稳而雷电绕击被保护目标等问题，为此派生出以法国为代表的多种ESE，通常配置产生带电离子的辅助电极、放电间隙、蓄能电感、电容、等部件，向引雷主针端局部发送带电离子或脉冲高压，以使针端提前和准确激发上行先导引接雷击下行先导。为防止带电离子扩散，还采用在引雷针外围包裹绝缘材料防止带电离子向周围空间发散而仅向针尖上方集中发射等方式，实现更早、更准地引雷。

[0004] LEA摒弃了LR引雷入地的负面作用而吸取了LR的优点，即以自身的尖端效应产生高场强引雷，使被保护目标处于相对低场强而不引雷。因此既具有高场强引聚雷云电场电荷，又具有高效率消耗引聚电荷而自身不被雷电击穿、从而也使被保护目标处于低场强而不被雷电击穿，是直击雷防护装置的发展方向，LEA正是基于这一发展方向而构造的。

[0005] LEA于1971年实用于美国宇航局NASA的阿波罗登月飞船发射架防雷，以“非引雷入地”方式解决采用传统LR“引雷入地”产生的雷电电磁脉冲(LEMP)对电子系统造成的感应雷损害。LEA的防雷机理被NASA称为“电荷转移法”，也即我国俗称的“电荷中和法”。LEA的结构通常采用美国式多短针(以成百至上千根约300mm长的金属短针组成的半球辐射型阵列)和我国1979年由云南电力中心试验所彭耀等构造的中国式少长针(以十数根数米长且针端有数根短辅针的金属少长针组成的半球辐射型阵列)结构。

[0006] 图1所示为现有技术的少长针消雷阵列的结构图，消雷阵列包括基座和以阵列形式安装在基座上的少长针阵列。在雷云电场感应下阵列尖端电晕放电产生等离子体，在雷云电场及其在地面感应的异极性电场的吸引下，等离子体中的异极性离子分离并分别向异极性电场漂移和向空间低离子浓度区扩散。实际上，由于LEA阵列针引聚雷云电场电荷和接地体、钢塔引聚地面感应电场电荷，多数带电离子在阵列针端和接地体、钢塔附近已与云、地电荷中和。均匀和减弱雷云电场在地面感应的电场而形成强迫均匀场，使雷云电场对地面物体及LEA本体的感应电场均达不到电压击穿的水平。

[0007] 可见，LEA的构造和目的在于尽量提高击穿电压耐受水平，与此相反，对LR进行改进的ESE的构造和目的则在于尽量降低击穿电压耐受水平。

[0008] 然而，LEA在对空间电场进行强迫均匀化的同时,也减弱了其自身针端的电场强度,因而相应减少了产生带电离子的能力，呈现出电离放电的自屏蔽效应，即便是增加阵列针杆数量也不能改善，因决定LEA消雷能力的因素是离子发散电流，而自屏蔽效应限制了离子发散电流的进一步增长，因此现有的LEA的消雷能力受到了限制。在最好的构造和运行环境条件下(如在容易电离的高海拔地区)，LEA在雷电活动期间的离子发散电流也小于2mA，而在动态气象和环境条件下(如在不容易电离的低海拔地区)，发散电流还会更小而不足以稳定消雷，导致LEA本体或其保护范围内的被保护目标遭受雷电击穿的概率较高，使防雷领域的多数人士对LEA持争议或否定态度，离子发散电流过小成为LEA实用的致命问题。

[0009] 本发明人于2004年3月29日申请的中国专利200410022185.2公开了一种综合有源及无源等离子避雷方法及装置(CPLR)，图2为该现有技术的结构方框图，该产品由雷云警报信号单元(1)向有源等离子发生器单元(2)及气流源单元(3)发出启动指令,气流源单元(3)运转抽入大气中的空气,或其他适用气体输送至有源等离子发生器单元(2)进行电离,电离空气或其他适用气体生成的高浓度等离子体输送至避雷针(4)的管内由顶端排出。采用LEA在雷云电场感应下在阵列针端电离放电产生的等离子体与有源强电离放电发生的高浓度等离子体在空心针管端部复合发散，以弥补LEA发散电流的不足。其优点是能够在雷云电场尚较弱的有利时机提早(也即雷云活动中心距被保护目标约15min、5km时)启动CPLR有源发生高浓度等离子体。

[0010] 但该技术存在有源等离子体发生器技术复杂、在一些场合供电困难，尤其在雷电活动期间断电时需配置UPS不间断电源供电、体积相对较大且总体费用较高而适用范围受限、高频高压电力电子及电控系统需要运行维护、有源等离子体发生单元所发出的发散电流较小等问题。针对CPLR有源化方面带来的上述问题，为了能够以无源方式实现强电离高效聚消雷云电场电荷，本发明人经过多次实验室模拟试验及多雷地区运行试验和研究，构造了解决现有技术问题的完全依靠雷云电场激励的无源复合强电离放电等离子拒雷装置，其英文为Device of Passive Compound Strong Ionization Discharge Plasma for Lightning Rejection，简写为PCPLR。

[0011] 技术方案：

[0012] 本发明的目的是提供一种无源复合强电离放电等离子拒雷装置，从而能够在雷云电场激励下，复合强电离放电产生和发散带电离子，高效聚消云、地电荷,实现在宽保护范围内避免直接雷击。

[0013] 本发明是以如下技术方案来实现本发明目的的：

[0014] 一种无源复合强电离放电等离子拒雷装置，包括雷云电荷聚消单元、强电离放电单元和接地导体，其特征在于:该强电离放电单元的放电电极包含两电极，其中电极A与雷云电荷聚消单元复合为一体，电极B与接地导体连接，两电极之间以绝缘支座隔开和固定放电间隙；该雷云电荷聚消单元为消雷阵列。

[0015] 所述强电离放电单元的放电电极的电极A为弧形面电极、平板电极、细线电极或环形电极，电极B为弧形面电极、平板电极、细线电极或环形电极，该平板电极的边缘为消除边缘电场激化效应的圆弧形。

[0016] 所述的环形电极A为环形板电极、环形弧面电极或环形细线电极，电极B为环形板电极、环形弧面电极或环形细线电极；该环形电极A与环形电极B为同心环，该环形板电极的边缘为消除边缘电场激化效应的圆弧形。

[0017] 所述电极A和电极B为细线电极，该细线电极为环型单圈或多圈细线，单圈细线电极的截面圆弧R约为0.1mm～10mm。

[0018] 所述电极A和电极B为细线电极，该细线电极为在平板电极和弧形电极的板平面上设置的线状凸起，该线状凸起为细圆线、半圆线、齿尖状线、薄板的截面线或厚板的边角线，其线状凸起的截面圆弧R约为0.1mm～10mm的线条，在电离放电时能产生细线效应；该细线电极以轴线垂直于板电极，与尖电极以轴线垂直于板电极等效。

[0019] 所述电极A为多细线电极，电极B为平板电极或弧形板电极，该多细线电极细线的轴线垂直于该平板电极或垂直于弧形板电极的法线；该平板电极或弧板电极的边缘为消除边缘电场激化效应的圆弧形。

[0020] 所述的强电离放电单元的电极A和电极B之间可以另外附加绝缘介质层，该绝缘介质层进一步提高间隙击穿电压。

[0021] 该消雷阵列包含有一圆弧罩形基座和十数至数百根阵列针；该阵列针安装在该基座外壁上，该阵列针杆可以是金属实心杆，也可以是金属空心管。

[0022] 该基座为一金属空心罩，所述的强电离放电单元的放电电极安装在该罩内，该基座内壁为强电离放电单元的放电电极的一极；该基座固定在绝缘支座上，绝缘支座固定在强电离放电单元放电电极的另一极上，该放电电极以座式结构固定在拒雷塔架上，该基座的下方开设进风口，大气上升气流沿进风口进入基座内，流经放电电极并经各阵列针杆管出风口排出至空间。

[0023] 根据本发明的技术方案,产生的有益效果是:将现有LEA无源等离子体产生技术构成的雷云电荷聚消单元与采用新的“多细线效应”无源强电离放电等离子体产生技术构成的强电离放电单元复合,并与接地导体连接，由雷云电场激励，复合强电离放电产生数10mC/s消散电荷(即数10mA消散电流)，高效中和雷云电荷聚消单元及接地导体引聚的云、地电荷±Q，有效抑制云-地间等效电容C的电压V＝Q/C增高而不被雷云充电至对地面放电击穿的水平，即雷云电场下保护角大于84°(也即保护半径为PCPLR安装高度的10倍)宽范围内的物体及PCPLR本体均免遭雷云电场放电击穿。

[0024] 本发明PCPLR集LR、LEA和CPLR技术的优点为一体，并解决了其各自存在的主要问题而成为新型的直击雷防护装置。

[0025] PCPLR对LEA的更新改造更进一步提高了击穿电压耐受水平，PCPLR的击穿电压耐受水平为LR的4.7倍以上而不会被雷电击穿。

[0026] 本发明适用于各类固定和移动物体的直击雷防护。

[0027] 为了更好地理解和说明本发明的构思、工作原理和实施效果，下面结合附图，通过具体实施例，对本发明进行详细说明：附图说明：

[0028] 图1为现有技术LEA的消雷阵列的结构图；

[0029] 图2为现有技术CPLR的结构方框图；

[0030] 图3为本发明的结构方框图；

[0031] 图4为本发明的安装结构示意图；

[0032] 图5为本发明的强电离放电单元第一实施例，显示强电离放电单元的同心双环形弧形截面电极的示意图；

[0033] 图6A为本发明的强电离放电单元第二实施例，显示强电离放电单元的放电电极的两电极均为消除边缘电场激化效应的平板电极的示意图；

[0034] 图6B为图6A放电单元的平板电极间隙设有绝缘介质层的示意图；

[0035] 图7A为本发明的强电离放电单元第三实施例，显示强电离放电单元的环形细线电极与雷云电荷聚消单元连接、另一电极为与环形细线电极同心的环形平板电极，并与接地导体相连接的示意图；

[0036] 图7B为类似图7A的强电离放电单元，显示放电单元的环形细线电极与接地导体电连接、另一电极为环形平板电极并与雷云电荷聚消单元连接的示意图；

[0037] 图8A为本发明的强电离放电单元第四实施例，显示垂直圆柱形多细线电极与雷云电荷聚消单元连接、另一电极为与接地导体相连接的圆形平板电极的示意图；

[0038] 图8B为类似图8A的强电离放电单元，显示垂直圆柱形多细线电极与接地导体相连接、另一电极为圆形平板电极与雷云电荷聚消单元连接的示意图；

[0039] 附图中：1、雷云电场；2、雷云电荷聚消单元；3、强电离放电单元；4、接地导体。具体实施例

[0040] 图3为本发明的结构方框图，如图3所示，一种无源复合强电离放电等离子拒雷装置，包括雷云电荷聚消单元2、强电离放电单元3和接地导体4，该强电离放电单元3的放电电极包含电极A和电极B，其中电极A与雷云电荷聚消单元2的基座复合为一体，电极B以座式结构固定在拒雷塔架上并与接地导体4连接，两电极之间以绝缘支座隔离和固定放电间隙。

[0041] 该接地导体4连接到地面或浮空金属板构成的等效参考地面。

[0042] 在雷云电场1激励下：雷云聚消单元2的外部构件受雷云电场感应，在阵列针端产生反极性电场而在正、反极性电场间形成电离放电等离子体；雷云聚消单元2的内壁及与其复合的强电离放电单元3的放电电极A，受雷云电场的感应而产生与外部构件相反极性的电场，即与雷云电场极性相同的电场。与此同时，接地导体4及地面受雷云电场感应产生反极性电场，则与接地体4相连的强电离放电单元3的电极B的电场与雷云电场极性相反，也即两电极的电场极性相反而产生间隙放电，并由于电极结构和间隙尺寸的优化而形成电极间的强电场强电离放电等离子体。由于强电离放电单元3串联于雷云聚消单元2与接地导体单元4之间，同时也就提高了雷云聚消单元2的强电场强电离放电等离子体产生的水平。本装置复合强电离放电产生的等离子体在阵列针端和强电离放电电极周围发散，在雷云电场及其在地面物体上感应的异极性电场的吸引下，等离子体的正、负带电离子分离并各向异极性电场方向漂移和向低浓度离子区扩散，中和异极性雷云电荷及其在地面物体上感应的电荷，即在雷云电场激励下复合强电离产生数10mA发散电流中和、耗散云、地电荷±Q，抑制云地间等效电容的电压V＝Q/C增长，而不至被雷云充电至击穿放电的水平。即在雷云电场下本拒雷装置实现保护角大于84°(即保护半径为PCPLR安装高度的10倍)宽范围内的物体免遭雷击。

[0043] 图4为本发明的安装结构示意图：图中，该PCPLR安装在地面升高至被保护范围内最高点的塔架的顶部，也可安装在被保护范围内最高建筑物顶的塔架顶部或输电线路钢塔的顶部等位置；图中，雷云聚消单元2与强电离放电单元3复合并经强电离放电单元3固定在升高塔架的顶部，强电离放电单元3的接地电极经导线与接地导体4连接。

[0044] 本发明的强电离放电单元3可以有多种形式的结构，图5为本发明的强电离放电单元第一实施例，显示强电离放电单元的同心双环弧形截面电极的示意图；如图5所示，该同心双环弧形截面电极包括与该雷云电荷聚消单元2基座复合的一个电极A，该电极A的外周面为外环形曲面31；和与接地导体4电连接的另一电极B，该电极B的内周面为内环形曲面32。内环形曲面32置于外环形曲面31外，外环形曲面31和内环形曲面32同心，外环形曲面31和内环形曲面32之间以绝缘支座隔开和固定放电间隙。为了进一步提高两电极间的电压击穿水平，根据需要，可在外环形曲面31和内环形曲面32之间设置绝缘介质层。

[0045] 图5中所示的第一实施例，根据实际需要，可以将强电离放电单元3的外环形曲面31电极与接地导体4电连接，将内环形曲面32电极与雷云电荷聚消单元2的基座复合。

[0046] 图6A为本发明的强电离放电单元第二实施例，显示强电离放电单元的放电电极的两极均为消除边缘电场激化效应平板电极的示意图；如图所示，其中一平板电极A35与雷云电荷聚消单元2电连接，另一平板电极B36与接地导体4电连接。其中，为避免边缘电场激化效应放电击穿，分别将平板电极A和B35、36的放电面的周边构造成圆弧形卷边。在雷云电场存在的情况下，平板电极A35与雷云电场为同极性电场，另一平板电极B36与地面感应电场为同极性电场，平板电极A35和平板电极B36之间由于电场反极性而产生电离放电。

[0047] 图6B为图6A放电单元的平板电极间隙设有绝缘介质层的示意图；为了进一步提高两电极间的电压击穿水平，根据需要，可在平板电极A35与平板电极B36的间隙中间，设置绝缘介质层5。放电电极之间以绝缘支座隔开和固定放电间隙，强电离放电单元通过接地电极座固定在塔架顶部，对于以下各实施例均相同而不再赘述。

[0048] 图7A为本发明的强电离放电单元第三实施例，显示强电离放电单元的环形细线电极与雷云电荷聚消单元电连接的示意图；如图所示，所述强电离放电单元的电极B为环形板37，该环形板B37与接地导体4电连接；另一电极A为与该环形板37同心的环形细线电极38，该环形细线电极与雷云电荷聚消单元2电连接。

[0049] 图7B为类似图7A的强电离放电单元，显示强电离放电单元的环形细线电极与接地导体电连接的示意图；如图所示，所述强电离放电单元的电极A为环形板37，该环形板37与雷云电荷聚消单元2电连接；另一电极B为与该环形板37同心的环形细线电极38，该环形细线电极与接地导体4电连接。

[0050] 该细线电极38的细线截面圆弧R约为0.1mm～10mm。

[0051] 该细线电极38的细线广义地包括：在平板电极和弧形电极的板平面上设置的凸起细圆线、半圆线、齿尖状线，薄板的截面线、厚板的边角线等截面圆弧R约为0.1mm～10mm的线条，在电离放电时能产生细线效应。

[0052] 在图7A和7B所示的实施例中，为了进一步提高两电极间的电压击穿水平，根据需要，可在环形电极37与38的间隙中，设置绝缘介质层。

[0053] 图8A为本发明的强电离放电单元第四实施例，显示圆柱形细线电极垂直于平板电极设置并与雷云电荷聚消单元电连接的示意图；如图所示，所述强电离放电单元的电极B为平板电极39，该平板电极39与接地导体4电连接；另一电极A为与该平板电极39垂直的圆柱形细线电极30，该细线电极与雷云电荷引聚单元2电连接。该平板电极39与与其垂直的圆柱形细线电极30之间保持有适当的电离放电间隙。

[0054] 图8B的实施例与图8A的强电离放电单元相类似，显示圆柱形细线电极垂直于平板电极设置并与接地导体4电连接的示意图；如图所示，所述强电离放电单元的电极A为平板电极39，该平板电极39与雷云电荷聚消单元2电连接；另一电极B为与该平板电极39垂直的圆柱形细线电极30，该细线电极与接地导体4电连接。该平板电极39与与其垂直的圆柱形细线电极30之间保持有适当的电离放电间隙。

[0055] 在图8A和8B所示的实施例中，为了进一步提高两电极间的电压击穿水平，根据需要，可在平板电极39和与其垂直的圆柱形细线电极30之间的电离放电间隙中设置绝缘介质层。

[0056] 本发明的强电离放电单元还可以为球形电极；其中一球形电极与雷云电场感应单元电连接，另一球形电极与接地导体4电连接。

[0057] 为了提高电离放电的效果，在一些实施例中，该雷云电荷聚消单元为消雷阵列。该消雷阵列可为美国多短针式LEA，也可以是中国少长针式LEA。

[0058] 该消雷阵列包含有一圆弧罩形基座和十数至数百根阵列针；该阵列针安装在该基座外壁上，该阵列针杆可以是金属实心杆，也可以是金属空心管。

[0059] 图4为本发明的雷云电荷聚消单元与强电离放电单元安装结构示意图。如图所示，该消雷阵列包含有一基座，若干阵列针；该阵列针阵列安装在该基座外壁上，该阵列针为空心金属管；该基座内形成一放电空间，所述的强电离放电单元的其中电极A与消雷阵列针杆基座复合为一体，与接地导体连接的另一电极B安装在该放电空间内；该基座经过绝缘支座固定于电极B的电极座上，再由该电极座固定在避雷塔架上，该基座的下方为敞开的进风口，大气上升气流沿进风口进入基座内，流经放电电极并经各阵列针杆管出风口排出至空间。在进风口、强电离放电空间和各阵列针的空心管之间的气流通道相互连通，该气流通道适于加速吸入更多的上升气流进行电离，并将电离气体输出至阵列针的金属针端再次电离和发散，产生更多的发散电荷。

[0060] 本发明的无源复合强电离放电空气等离子体拒雷装置，通过强电离放电单元3，以强电离放电的方式中和雷云电场电荷；同时，强电离放电单元3在放电过程中对其周围的空气电离产生等离子体，对空气电离的过程无需人工电源，而是利用雷云电场提供能源强电离大气中的空气，高效产生高浓度的等离子体，在离子浓度、电离度和离子瞬时产生率等指标方面都大大优于当今的有源等离子避雷装置所达到的指标，例如，关键指标--发散电流约为有源等离子避雷装置的600倍，使无源化等离子拒雷有了可靠保障。本装置试验样机在多雷地区试运行中,经采用雷电预警器和雷击计数器检测，在保护角大于84°的宽保护范围内成功拒雷数千次无失效。

[0061] 本发明已经过多种模拟试验，在其中一项试验中，在模拟雷云电极板施加强电场时，对电场强度增大1000倍以上的常规接闪杆LR剧烈刷状放电时，将本拒雷装置试样移入雷云电极板下的任何位置，常规接闪杆随即停止放电，本装置与雷云极板间也无放电。表明本装置对整个雷云极板下的包括极端激化电场的接闪杆类的物体及本装置本体均能够实现免遭雷击的保护。本装置强电离放电中和雷云电荷率可达30mC/s(即发散电流达30mA)，也即在5.6分钟可中和10C雷云下部电荷，有效抑制雷云电场的激化和雷电先导的形成和发展，以缓消雷云下部电荷的方式实现了非引雷入地式拒雷。

[0062] 以上说明是依据本发明的构思和工作原理并实施该发明构思和工作原理的典型实施例。上述实施例不应理解为对本发明构思和工作原理的限定，依照本发明构思的其他实施例和实现方式，以及实施例和实现方式的组合均属于本发明的保护范围。