專利名稱：開關(guān)避雷的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種避雷方法和裝置，特別涉及的是一種避免遭線路侵入雷害的方法和裝置。
背景技術(shù)：
避雷技術(shù)已有近3個世紀(jì)的研究歷史。經(jīng)典的避雷針是18世紀(jì)50年代由富蘭克林發(fā)明的。其原理是用一根高過被保護(hù)建筑物的接地導(dǎo)體針，在出現(xiàn)雷擊危險時，針尖的電場強(qiáng)度率先達(dá)到擊穿空氣的值而首先被雷擊中，從而保護(hù)了建筑物。
到了現(xiàn)代化和信息化的當(dāng)今社會里，室內(nèi)越未越多的微電子設(shè)備經(jīng)受不了避雷針引雷入地所產(chǎn)生的電磁輻射而損壞，避雷針保護(hù)不了現(xiàn)代化信息裝備，時代進(jìn)步要求避雷技術(shù)的適應(yīng)和更新。1995年本發(fā)明人的發(fā)明專利ZL95117424.X宣告了全新思路的避雷新技術(shù)誕生，能使被保護(hù)對像不遭直接雷擊。該技術(shù)不用接地，可適合地面固定目標(biāo)，也適合地面、水面、空中的移動目標(biāo)。對于地面固定和移動目標(biāo)，該避雷新產(chǎn)品叫智能避雷球。根據(jù)該專利，使被保護(hù)對像不遭直接雷擊的方法是使被保護(hù)物體上的遭雷擊危險性消失。技術(shù)上是把避雷球受雷電感應(yīng)而產(chǎn)生的相反極性的電荷放大輸?shù)奖槐Ｗo(hù)物體上，對消那里的感應(yīng)電荷。
從保護(hù)微電子設(shè)備免遭雷害的角度看，雷害有三條路產(chǎn)生。第一條是直接雷擊產(chǎn)生的雷害。第二條是雷擊電磁場經(jīng)空中傳來的間接雷害。第三條是鄰近或遠(yuǎn)方落雷在線路上產(chǎn)生的過電壓，經(jīng)線路傳入到微電子設(shè)備造成的雷害。上述智能避雷球技術(shù)對前二條路的雷害有足夠的抑制和消除作用，但對于由第三條路徑，經(jīng)線路侵入室內(nèi)對設(shè)備造成的傷害是無法抑制和消除的，為此作者對此進(jìn)行了長期的研究，作出了大量的工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種開關(guān)避雷的方法和裝置，利用智能避雷裝置對雷擊危險性作監(jiān)測，在雷擊前的一瞬間，斷開所有從室內(nèi)的設(shè)備上連接到室外的線路，保護(hù)室內(nèi)的設(shè)備，使其免遭線路侵入雷害；雷擊危險過去后，接通室內(nèi)外連線，恢復(fù)設(shè)備正常。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種開關(guān)避雷的方法，其實(shí)現(xiàn)的步驟為a.對雷電進(jìn)行監(jiān)測，并發(fā)出雷電監(jiān)測信號；b.將雷電監(jiān)測信號與一閾值進(jìn)行比較；c.當(dāng)雷電監(jiān)測信號超過閾值時，控制開關(guān)動作以便斷開被保護(hù)建筑物內(nèi)部設(shè)備與外部線路的連接；d.當(dāng)雷電監(jiān)測信號低于閾值時，使開關(guān)進(jìn)行復(fù)位，以使內(nèi)外部線路接通。
較佳的步驟，還包括在建筑物內(nèi)部與外部電力線路被切斷前，將備用電源與運(yùn)行設(shè)備相聯(lián)接，對設(shè)備進(jìn)行電力供應(yīng)。
較佳的步驟，還包括在所述的建筑物內(nèi)部與外部連接的線路斷開的同時，將斷開線路的一端接地。
由于閾值的數(shù)值是根據(jù)雷電監(jiān)測信號的低限設(shè)置的，所以能夠保證在雷擊產(chǎn)生之前，將內(nèi)外線路斷開，使保護(hù)的成功率高。
本發(fā)明提供一種開關(guān)避雷裝置，其包括雷擊監(jiān)測裝置，可設(shè)置于被保護(hù)的建筑物的頂端，用于監(jiān)測雷電并發(fā)出雷電監(jiān)測信號；控制線路，用于接收雷電監(jiān)測信號，并將接收的雷電監(jiān)測信號與一閾值相比，以便根據(jù)比較結(jié)果控制相應(yīng)開關(guān)裝置的動作；自動開關(guān)裝置，與所述的控制線路相聯(lián)接，接收從控制線路發(fā)出的驅(qū)動脈沖信號，并在其控制下使建筑物內(nèi)部設(shè)備與外部連接的線路通斷。
所述的雷擊監(jiān)測裝置，可以是大氣電場儀或者為雷擊儀，用以對雷電進(jìn)行監(jiān)測。
所述的控制線路包括比較器，將從雷擊監(jiān)測裝置獲得的雷電監(jiān)測信號與一閾值進(jìn)行比較；功率放大器，對所述超過閾值的雷電監(jiān)測信號進(jìn)行放大；驅(qū)動脈沖發(fā)生器，根據(jù)放大的雷電監(jiān)測信號向自動開關(guān)裝置發(fā)出驅(qū)動脈沖信號。
本發(fā)明的開關(guān)避雷裝置還包括一個備用電源。
所述的自動開關(guān)裝置，包括若干個用來斷開和閉合室內(nèi)外線路的開關(guān)，為單向開關(guān)或成對開關(guān)，以及用來控制開關(guān)開合順序的邏輯控制器，其中邏輯控制器接收由控制線路發(fā)出的驅(qū)動脈沖信號，使開關(guān)的一個開關(guān)斷開室內(nèi)外線路，而另一個開關(guān)使斷開的線路的一端與大地相連。
所述的被斷開或恢復(fù)的線路包括信號線、電源線、與天線相連的線路、電話線和有線電視電纜線等。
對所述的信號線而言，成對開關(guān)的一個開關(guān)把室內(nèi)外連線在進(jìn)入建筑物前斷開，另一開關(guān)把信號線室外線端與大地連通；對所述的電源線而言，則是一個開關(guān)在電源線進(jìn)入建筑物前斷開，另一個把電源線室內(nèi)端與大地連通；對所述的天線相連的線路，則是一個開關(guān)把天線室內(nèi)外線路斷開，另一個開關(guān)把天線相連的線路室外端與大地連通。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，避免了由于雷電在線路上產(chǎn)生的過電壓，作用在用電設(shè)備上所引起的對設(shè)備的間接傷害，保護(hù)的設(shè)備種類范圍廣泛。
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。


圖1是本發(fā)明的開關(guān)避雷裝置實(shí)施在正在工作的微電子設(shè)備的一個較佳實(shí)施例流程圖；圖2是本發(fā)明開關(guān)避雷裝置實(shí)施在微電子設(shè)備的一個較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明1-建筑物；2-雷擊監(jiān)測裝置；3-控制線路；31-比較器；32-功率放大器；33-驅(qū)動脈沖發(fā)生器；4-室外線路端；5-室內(nèi)線路端；6-微電子設(shè)備；7-備用電源；8-自動開關(guān)系統(tǒng)；81-成對開關(guān)；82-避雷球；83-開關(guān)；84-邏輯控制器。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示為其一個應(yīng)用在對微電子設(shè)備實(shí)施保護(hù)的一個較佳實(shí)施例的流程圖；其采用自動化的實(shí)時監(jiān)控方法，確保微電子設(shè)備的安全。
首先通過雷電監(jiān)測裝置對雷電進(jìn)行監(jiān)測，也就是對雷擊的危險性進(jìn)行判斷，當(dāng)雷電監(jiān)測信號超過一閾值時，判斷室內(nèi)外線路是否切斷，若切斷則保持此種切斷狀態(tài)，若沒有切斷，則對控制線路發(fā)出信號，由所述的控制線路發(fā)出驅(qū)動脈沖，啟動自動開關(guān)裝置，接通正在運(yùn)行的設(shè)備與備用電源，用來對其進(jìn)行供電，然后斷開被保護(hù)建筑物內(nèi)部設(shè)備與外部所有線路的連接，將被切斷的線路的一端與避雷球相連通；另一方面若雷電監(jiān)測裝置未監(jiān)測到雷擊危險或是發(fā)現(xiàn)雷電檢測信號已經(jīng)低于閾值時，則判斷室內(nèi)外線路是否切斷，若沒有切斷則繼續(xù)進(jìn)行雷電監(jiān)測，若發(fā)現(xiàn)是室內(nèi)外線路已切斷，則由控制線路發(fā)出驅(qū)動脈沖使開關(guān)動作，在電源線室內(nèi)端與大地斷開的同時，使所有線路室外端與線路室內(nèi)端接通，然后斷開室內(nèi)設(shè)備與備用電源的連接，使備用電源處于充電和等待狀態(tài)。
上面被控制斷開或接通的線路包括所有由室外進(jìn)入室內(nèi)的與微電子設(shè)備相連接的線路，如信號線、電源線、與天線相連的線路、電話線和有線電視電纜線等。
根據(jù)以上方法，本發(fā)明還提供一種開關(guān)避雷裝置，如圖2所示，為本發(fā)明開關(guān)避雷裝置實(shí)施在微電子設(shè)備的一個較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，開關(guān)避雷裝置包括雷擊監(jiān)測裝置2，安裝于被保護(hù)的建筑物1的頂端，對雷電進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)出雷電監(jiān)測信號；所述的雷擊監(jiān)測裝置2采用的是現(xiàn)有的智能避雷裝置、大氣電場儀或雷擊儀，對雷擊信號進(jìn)行監(jiān)測；控制線路3，與所述的雷電監(jiān)測裝置2相連接，接收雷電監(jiān)測裝置2傳遞過來的信號，所述的控制線路包括比較器31，功率放大器32以及驅(qū)動脈沖發(fā)生器33；所述的控制線路3，能夠根據(jù)雷擊監(jiān)測裝置2傳輸過來的雷電監(jiān)測信號；將所述的雷電監(jiān)測信號與一閾值通過比較器31進(jìn)行比較，來決定是否驅(qū)動自動開關(guān)裝置8，如果雷電監(jiān)測信號超過這一閾值，功率放大器32，對所述超過閾值的雷電監(jiān)測信號進(jìn)行放大；驅(qū)動脈沖發(fā)生器33，根據(jù)放大的雷電監(jiān)測信號向自動開關(guān)裝置發(fā)出驅(qū)動脈沖信號，使自動開關(guān)裝置8產(chǎn)生相應(yīng)的動作。
自動開關(guān)裝置8，與所述的控制線路3相連接，接收由控制電路3發(fā)來的驅(qū)動脈沖信號，所述的自動開關(guān)裝置8包括邏輯控制器84、單向開關(guān)83，多個成對開關(guān)81，所述的成對開關(guān)81控制著與被保護(hù)建筑物1內(nèi)微電子設(shè)備6相連的所有室內(nèi)外線路的連通與斷開，以及其他相應(yīng)的動作；所述的自動開關(guān)裝置8，接收驅(qū)動脈沖后，通過邏輯控制器84，控制開關(guān)83的開合順序，利用多個成對開關(guān)81和多個避雷球82，在一個開關(guān)斷開室內(nèi)外線路的同時，另一個開關(guān)把線路斷開處的一端與避雷球82相連；所述的斷開處的哪一端與避雷球82相連，與接入室內(nèi)與微電子設(shè)備相連接的線路的種類有關(guān)圖2所示，是以信號線為例(其他線路未示)，成對開關(guān)81的一個開關(guān)把室內(nèi)外連線在進(jìn)入室內(nèi)處斷開，另一開關(guān)把斷開處室外線路端4接通避雷球82；以電源線為例，則是成對開關(guān)81的一個開關(guān)把室內(nèi)外連線在進(jìn)入室內(nèi)處斷開，另一開關(guān)把斷開處室內(nèi)線路端5接通避雷球82；對于天線連線，則是成對開關(guān)81的一個開關(guān)把天線室內(nèi)外線路斷開，另一個開關(guān)把天線室外線路端4接通避雷球82。
以上所述的開關(guān)避雷裝置，還包括一個備用電源7，在斷開被保護(hù)的建筑物1室內(nèi)外電力線路之前，先由自動開關(guān)裝置8的一個單向開關(guān)83使備用電源7與微電子設(shè)備6相連，以防止由于電力突然中斷，所產(chǎn)生的噪聲對微電子設(shè)備6造成損壞。
當(dāng)雷擊危險過后，使所有開關(guān)復(fù)原，即由邏輯控制器84控制所有成對開關(guān)81，使它們斷開所有線路斷開端與避雷球82的連接，室內(nèi)線路端5與室外線路端4接通，然后控制單向開關(guān)83，使備用電源7與微電子設(shè)備6斷開，處于充電和等待狀態(tài)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)避雷的方法，其特征在于，所述的開關(guān)避雷方法的步驟為a.對雷電進(jìn)行監(jiān)測并發(fā)出雷電監(jiān)測信號；b.將雷電監(jiān)測信號與一閾值進(jìn)行比較；c.當(dāng)雷電監(jiān)測信號超過閾值時，控制開關(guān)動作以便斷開被保護(hù)建筑物內(nèi)部設(shè)備與外部線路的連接；d.當(dāng)雷電監(jiān)測信號低于這一閾值時，使開關(guān)復(fù)位，以使內(nèi)外部線路接通。這樣就使在室內(nèi)的設(shè)備，避免了由于雷電在線路上產(chǎn)生的過電壓，進(jìn)入室內(nèi)后，對設(shè)備造成的傷害。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)避雷的方法，其特征在于，在建筑物內(nèi)部與外部電源線路被切斷之前，啟動備用電源對正在運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行電力供應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)避雷的方法，其特征在于，在所述被保護(hù)建筑物內(nèi)部的設(shè)備與連接的外部線路斷開的同時，將斷開線路的一端接地。
4.一種開關(guān)避雷裝置，其特征在于，其包括雷擊監(jiān)測裝置(2)，可設(shè)置于被保護(hù)的建筑物(1)的頂端，用于監(jiān)測雷電并發(fā)出雷電監(jiān)測信號；控制線路(3)，用于接收雷電監(jiān)測信號，并將接收的雷電監(jiān)測信號與一閾值相比，以便根據(jù)比較結(jié)果控制相應(yīng)開關(guān)裝置的動作；自動開關(guān)裝置(8)，與所述的控制線路(3)相聯(lián)接，接收從控制線路(3)發(fā)出的驅(qū)動脈沖信號，并在其控制下使建筑物(1)內(nèi)部設(shè)備與外部連接線路通斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的開關(guān)避雷裝置，其特征在于，所述的雷擊監(jiān)測裝置(2)為智能避雷裝置、大氣電場儀或雷擊儀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的開關(guān)避雷裝置，其特征在于，所述的控制線路(3)包括比較器(31)，用來對接收的所述雷擊監(jiān)測信號與所述閾值進(jìn)行比較，并獲得所述比較結(jié)果；功率放大器(32)，對所述超過閾值的雷電監(jiān)測信號進(jìn)行放大；驅(qū)動脈沖發(fā)生器(33)，根據(jù)放大的雷電監(jiān)測信號向自動開關(guān)裝置(8)發(fā)出驅(qū)動脈沖信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的開關(guān)避雷裝置，其特征在于，所述的自動開關(guān)裝置(8)包括若干個用來斷開和閉合室內(nèi)外連接線路的開關(guān)，為單向開關(guān)或成對開關(guān)，以及控制開關(guān)開合順序的邏輯控制器(84)，其中邏輯控制器(84)接收由控制線路(3)發(fā)出的驅(qū)動脈沖信號，使成對開關(guān)(81)的一個開關(guān)斷開室內(nèi)外線路，而另一個開關(guān)使斷開的線路的一端與大地相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的開關(guān)避雷裝置，其特征在于，所述的室內(nèi)外連接線路包括信號線、電源線、與天線相連的線路、電話線和有線電視電纜線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的開關(guān)避雷裝置，其特征在于，對所述的信號線而言，成對開關(guān)的一個開關(guān)把室內(nèi)外連線在進(jìn)入室內(nèi)處斷開，另一開關(guān)把斷開處室外線端接通到大地；對所述的電源線而言，則是一個開關(guān)在電源線進(jìn)入室內(nèi)處斷開，另一個把電源線室內(nèi)端直接接大地或用避雷器接地。對所述的天線相連的線路，則是一個開關(guān)把天線在進(jìn)入室內(nèi)處斷開，另一個開關(guān)把天線相連的線路室外端接大地。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的開關(guān)避雷裝置，其特征在于，還包括一個備用電源(7)，在建筑物(1)內(nèi)部設(shè)備與外部連接的線路斷開前，在自動開關(guān)裝置(8)的邏輯控制器(84)控制下，由開關(guān)使所述的備用電源為建筑物(1)內(nèi)部正在運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行電力供應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種避免遭線路侵入雷害的開關(guān)避雷方法和裝置，其方法是首先對雷電進(jìn)行監(jiān)測，獲得雷電監(jiān)測信號，確定雷擊危險性；然后將雷電監(jiān)測信號與一閾值進(jìn)行比較；雷電監(jiān)測信號超過這一閾值時，斷開被保護(hù)建筑物內(nèi)部與外部連接的線路；當(dāng)雷電過后開關(guān)進(jìn)行復(fù)位，內(nèi)外線路接通。開關(guān)避雷的裝置包括雷擊監(jiān)測裝置，控制線路和自動開關(guān)裝置；通過所述的開關(guān)避雷的方法和裝置，達(dá)到了避免由于雷電在線路上產(chǎn)生的過電壓，作用在室內(nèi)的設(shè)備上所引起的對設(shè)備的傷害，保護(hù)的設(shè)備種類范圍廣泛的目的。
文檔編號H05F3/02GK101075735SQ20061008059
公開日2007年11月21日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者莊洪春 申請人:莊洪春