高電壓脈沖多閃擊防海盜裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航海安全設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高電壓脈沖多閃擊防海盜裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今海盜猖獗，影響人命安全、財(cái)產(chǎn)安全、通航安全和環(huán)境安全，對(duì)航運(yùn)影響特別惡劣，海盜劫持一艘遠(yuǎn)洋貨輪所需贖金約400萬(wàn)美元，造成全球每年因海盜襲擊損失高達(dá)200多億美元。
[0003]近年來(lái)全球范圍內(nèi)海盜活動(dòng)日益猖獗，海盜惡性襲船事件頻頻發(fā)生。亞丁灣、幾內(nèi)亞灣沿岸海域海盜的襲擊和攔截給各國(guó)航運(yùn)企業(yè)、海上航運(yùn)和世界經(jīng)濟(jì)造成了巨大的損失，海盜已成為各國(guó)海軍和船東所面臨的最頭疼的問(wèn)題。針對(duì)全球范圍內(nèi)反海盜斗爭(zhēng)的特點(diǎn)及現(xiàn)狀，發(fā)明一種應(yīng)用于商船上的新型防海盜技術(shù):高電壓脈沖多閃擊防海盜裝置。
[0004]1、防海盜措施現(xiàn)狀；目前，已見(jiàn)報(bào)道的防海盜裝置有:法國(guó)強(qiáng)光晃眼、高壓水槍噴射、高分貝聲響震耳的“游擊隊(duì)”號(hào)；激光眩目、驅(qū)逐彈打擊和高壓水柱驅(qū)離功能的“捍衛(wèi)者”;大宇造船的提前感應(yīng)海盜攻擊系統(tǒng)；英國(guó)BAE公司的激光耀眼系統(tǒng)；瑞典AB公司的反海盜水炮；瑞典Indusec公司利用“聲音”原理開(kāi)發(fā)的“地獄”聲障；俄羅斯消防工程中心的反海盜機(jī)器人。
[0005]除此之外，甚至軍用激光眩目武器、遠(yuǎn)程次聲武器都被考慮用于遠(yuǎn)距離驅(qū)趕海盜。但以上防海盜設(shè)備復(fù)雜、價(jià)格昂貴，并且在實(shí)際防海盜過(guò)程中實(shí)用性較差，未得到推廣使用。有的船上采用安裝老虎刺、高壓(5000V)防海盜電網(wǎng)，或用繩索擾亂海盜船的螺旋槳推進(jìn)器等方法進(jìn)行防海盜。多數(shù)船上配備了移動(dòng)式盾牌、便攜式盾牌、“鈦雷”(煙花禮炮)、自制標(biāo)槍、自制燃燒瓶、高壓水槍(消防水槍)等簡(jiǎn)易防海盜設(shè)備。這些防海盜措施主要為被動(dòng)防御，對(duì)武裝海盜僅能起到警告、恐嚇作用。海盜一旦登船，船員則只能進(jìn)入“安全艙”等待救援。
[0006]2、防海盜的關(guān)鍵性問(wèn)題；防海盜的難點(diǎn)主要在于打擊力度的把握，打擊海盜并非傳統(tǒng)的軍事行動(dòng)，既要不致海盜性命，又要阻擾海盜登船，很多情況下，傳統(tǒng)的殺傷性武器并不適用，并且民用商船也不允許攜帶殺傷性武器，這是防海盜技術(shù)不徹底的根本原因。目前世界上仍缺乏有效的解決辦法，現(xiàn)有的反海盜裝備與反海盜的實(shí)際需求還存在著相當(dāng)大的差距，所以發(fā)展新型實(shí)用、高效的反海盜武器和裝備迫在眉睫。
[0007]在反海盜斗爭(zhēng)中，各國(guó)一致認(rèn)識(shí)到防海盜的關(guān)鍵在于阻止海盜登船，而防海盜技術(shù)最有效的措施是震懾、驅(qū)散海盜。通過(guò)海盜行為分析及船舶結(jié)構(gòu)等研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種高電壓多閃擊雷電脈沖防海盜系統(tǒng)，在防止海盜登船和對(duì)付已上船海盜兩方面均做到不造成生命危險(xiǎn)，又能夠喪失其攻擊能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種新型的高電壓脈沖多閃擊防海盜裝置，解決上述問(wèn)題。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0010]一種高電壓脈沖多閃擊防海盜裝置，包括低壓直流電源、低壓可控開(kāi)關(guān)、高壓直流充電單元、高電壓脈沖多閃擊發(fā)生器和放電電極；
[0011]所述高壓直流充電單元包括整流器、充電單元電容器CO和脈沖變壓器，所述整流器包括兩個(gè)并聯(lián)的橋臂，每個(gè)橋臂由兩個(gè)二極管順向串聯(lián)；所述整流器與所述充電單元電容器CO并聯(lián)；所述充電單元電容器CO的一端為接地端，所述充電單元電容器CO的另一端為充電單元電流輸出端；所述充電單元電容器CO的接地端接地，并且所述充電單元電容器CO的接地端分出一路以上分電路，每一路所述分電路經(jīng)過(guò)所述整流器的兩個(gè)串聯(lián)二極管后連接到所述充電單元電流輸出端；所述整流器的電流方向從所述接地端指向所述充電單元電流輸出端；所述整流器的每一路所述分電路中的兩個(gè)所述二極管之間的電路電連接到所述脈沖變壓器的高壓輸出端，所述脈沖變壓器的低壓輸入端通過(guò)所述低壓可控開(kāi)關(guān)后與所述低壓直流電源電連接；
[0012]所述高電壓脈沖多閃擊發(fā)生器包括發(fā)生器電流輸入端、高壓放電端、充電電阻器R1、觸發(fā)電阻器R3、接地電阻器R2、高壓可控開(kāi)關(guān)、電感器L、發(fā)生器充電電容器Cl和發(fā)生器觸發(fā)電容器C2，所述發(fā)生器充電電容器Cl和所述發(fā)生器觸發(fā)電容器C2均包括接地端和非接地端，所述發(fā)生器充電電容器Cl的接地端和所述發(fā)生器觸發(fā)電容器C2的接地端均接地連接；所述發(fā)生器電流輸入端的一端與所述充電單元電流輸出端電連接，另一端分出兩路，一路與所述發(fā)生器充電電容器Cl的非接地端電連接，另一路與所述發(fā)生器充電電容器Cl的非接地端并聯(lián)后依次串聯(lián)所述高壓可控開(kāi)關(guān)、所述充電電阻器R1、所述電感器L和所述觸發(fā)電阻器R3后電連接到所述發(fā)生器觸發(fā)電容器C2的非接地端；所述發(fā)生器觸發(fā)電容器C2的非接地端與所述高壓放電端之間電連接，所述電感器L與所述觸發(fā)電阻器R3之間的電路引出一路經(jīng)過(guò)所述接地電阻器R2后接地連接；
[0013]所述高壓放電端與所述放電電極電連接。
[0014]所述放電電極包括100-600個(gè)，所述放電電極并聯(lián)后與所述高壓放電端電連接，所述放電電極分別均勻固定在遠(yuǎn)洋船舶甲板船舷的兩側(cè)甲板護(hù)欄上。
[0015]所述低壓直流電源為船舶自帶的電網(wǎng)系統(tǒng)，所述脈沖變壓器為高壓脈沖變壓器，。
[0016]還包括絕緣筒，所述絕緣筒內(nèi)浸絕緣油；所述低壓可控開(kāi)關(guān)、所述高壓直流充電單元和所述高電壓脈沖多閃擊發(fā)生器均設(shè)置在所述絕緣筒內(nèi)，并且所述低壓可控開(kāi)關(guān)、所述高壓直流充電單元和所述高電壓脈沖多閃擊發(fā)生器的元器件之間通過(guò)所述絕緣油絕緣設(shè)置。
[0017]所述絕緣油為變壓器油。
[0018]所述充電單元電容器CO、所述發(fā)生器充電電容器Cl和所述發(fā)生器觸發(fā)電容器C2均為多級(jí)儲(chǔ)能電容器；
[0019]所述充電電阻器R1、所述觸發(fā)電阻器R3和所述接地電阻器R2均為繞線式電阻器。
[0020]所述脈沖變壓器采用螺旋線型高壓空芯變壓器。
[0021]還包括PLC控制系統(tǒng)，所述PLC控制系統(tǒng)與所述低壓可控開(kāi)關(guān)和所述高壓可控開(kāi)關(guān)電連接。
[0022]所述充電單元電容器CO的接地端分出兩路所述分電路，每一路所述分電路經(jīng)過(guò)所述整流器的兩個(gè)串聯(lián)二極后連接到所述充電單元電流輸出端。
[0023]所述放電電極包括導(dǎo)體、絕緣層外殼和三個(gè)放電分電極，所述導(dǎo)體的一端連接所述高壓放電端；所述三個(gè)放電分電極的一端與所述導(dǎo)體電連接，另一端在所述絕緣層外殼頂部的正中和兩側(cè)位置穿出所述絕緣層外殼。
[0024]本發(fā)明所謂的PLC控制系統(tǒng),其中PLC為可編程序控制器，即Programmable LogicController。
[0025]本發(fā)明的有益效果可以總結(jié)如下:
[0026]1、本發(fā)明高電壓多脈沖具有持續(xù)時(shí)間短(從數(shù)十微秒到數(shù)百微秒)，電壓幅值高(最高可達(dá)200kV甚至更高)、重復(fù)頻率高(10Hz以上)等特點(diǎn)，雖然瞬間功率很大，但是持續(xù)時(shí)間短，消耗功率在數(shù)kVA左右。
[0027]2、本發(fā)明高電壓多閃擊雷電脈沖防海盜系統(tǒng)可在船舶關(guān)鍵位置安裝紅外傳感器、攝像機(jī)等進(jìn)行監(jiān)控，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行控制動(dòng)作，可以調(diào)整電壓大小和放電強(qiáng)度?？刂葡到y(tǒng)可集成在防水便攜計(jì)算機(jī)中，可由船員帶入安全艙操作。
[0028]3、本發(fā)明高電壓脈沖放電為單端放電，不是兩極間放電；不同于高壓電網(wǎng)怕短路和斷路；高電壓多脈沖閃擊防海盜系統(tǒng)僅一根放電電纜，不是全裸導(dǎo)線。放電電纜每隔一定間距有放電開(kāi)口，不存短路問(wèn)題，只有海盜靠近一定范圍才自行放電；高電壓多脈沖閃擊防海盜系統(tǒng)的一根