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所謂滾球法,是假設(shè)以一定半徑(根據(jù)建筑物防護(hù)等級的不同,100米、60米、45米、30米不等)的球體,沿建筑物的外表面滾動,當(dāng)球體只觸及接閃器和地面,而不觸及需要保護(hù)的部位時,該部位就得到接閃器的保護(hù)。取雷擊定位高度為400m,可得出不同高度避雷針的保護(hù)區(qū)和散擊區(qū)的地表半徑見表1。通俗地說,這個球體能夠接觸到的地方就是雷能夠打到的地方,球體接觸不到的地方就處于接閃器的保護(hù)范圍之內(nèi)。
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合理選用避雷針保護(hù)范圍的計算方法。接閃器通常采用直徑為15~20mm、長度為1~2m的圓鋼或鋼管,固定于支柱上端經(jīng)接地引下線與接地體連接。常用避雷針(這里僅指單針)保護(hù)范圍的計算方法主要有折線法和滾球法。“折線法”的主要特點是設(shè)計直觀,計算簡便,可節(jié)省投資,但不適用于高度大于20m的建筑物;“滾球法”的主要特點是可以計算避雷針或避雷帶與網(wǎng)格組合時的保護(hù)范圍,但計算相對復(fù)雜,按此方法計算出的投資成本較大。在這二種計算方法中,“折線法”是比較成熟的方法,在電力系統(tǒng)又稱“規(guī)程法”,即單支避雷針的保護(hù)范圍是一個以避雷針為軸的折線圓錐體。
提前放電避雷針的優(yōu)點主要有兩個,一是它可以“提前放電”,比普通避雷針具有更好的引雷性能。避雷針傳入法國后,法國皇家科學(xué)院院長諾雷等人開始反對使用避雷針,后來又認(rèn)為圓頭避雷針比富蘭克林的尖頭避雷針好。二是將它的提前放電時間換算成提前放電距離后,相當(dāng)于增加了避雷針的高度,從而可以增大保護(hù)半徑。但是對于側(cè)擊雷和感應(yīng)雷依舊是沒有辦法防護(hù)的。保證避雷針的泄流能力很重要各種防雷規(guī)范均要求避雷針擁有獨立的下引接地,如此能可保證閃電電流迅速泄入大地。采購時可聽信一些不正規(guī)廠家的建議,把避雷針接入建筑本身的接地系統(tǒng)來節(jié)約成本。
避雷針在較初發(fā)明與推廣應(yīng)用時,教會曾把它視為不祥之物,說是裝上了富蘭克林的這種東西,不但不能避雷,反而會引起上帝的震怒而遭到雷擊,但是,在費城等地,拒絕安置避雷針的一些高大教堂在大雷雨中相繼遭受雷擊。由于這類瓦飾高于建筑物之上,即使是猛烈地落雷,也通常只是擊毀瓦飾而保留建筑物主體。而比教堂更高的建筑物由于已裝上避雷針,在大雷雨中卻安然無恙。由于避雷針已在費城等地初顯神威,它立即傳到北美各地,隨后又傳入歐洲后來才進(jìn)入亞洲。