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市場(chǎng)上有各種各樣所謂品牌的避雷針,大都以‘預(yù)放電’或者‘提前放電’作為其賣(mài)點(diǎn),大都是從國(guó)外進(jìn)口來(lái)的所謂‘特殊避雷針’,其所宣稱(chēng)的保護(hù)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)按照滾球法的原理所計(jì)算的保護(hù)范圍,其價(jià)格非常昂貴,動(dòng)輒幾萬(wàn)元一根。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(dú)立的下引接地,如此能可保證閃電電流迅速泄入大地。這些避雷針的所謂科學(xué)原理,在中國(guó)大陸到目前為止尚未得到認(rèn)可,其防雷效果也沒(méi)有得到實(shí)踐的認(rèn)可。在建筑物上即使安裝了這樣的避雷針,在防雷驗(yàn)收時(shí),還是要按照傳統(tǒng)的滾球法的原理進(jìn)行計(jì)算,花購(gòu)買(mǎi)了這樣的避雷針的客戶(hù),要提防這方面的風(fēng)險(xiǎn)。
按我國(guó)統(tǒng)計(jì)的雷電流幅值較大約為300 kA,其對(duì)應(yīng)的雷擊高度為408 m。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(jiàn)表1。提前放電避雷針的優(yōu)點(diǎn)主要有兩個(gè),一是它可以“提前放電”,比普通避雷針具有更好的引雷性能。我國(guó)舊式民房一般高度在10 m以下,避雷帶和避雷網(wǎng)的高度與房高相同,安裝的短針?lè)览灼涓叨葹?/span>1~2 m,它們引起的散擊現(xiàn)象不明顯;高聳建筑物和高架避雷針引雷招致雷擊率和存在散擊區(qū)。我雷學(xué)者歷來(lái)不主張用高架避雷針保護(hù)建筑物,主張用屋頂短針和避雷帶防雷就是考慮了既能發(fā)揮它的引雷作用,又避免增加散雷區(qū)。
提前放電避雷針的優(yōu)點(diǎn)主要有兩個(gè),一是它可以“提前放電”,比普通避雷針具有更好的引雷性能。二是將它的提前放電時(shí)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。以避雷針作為接閃器的防雷電原理是:避雷針通過(guò)導(dǎo)線接入地下,與地面形成等電位差,利用自身的高度,使電場(chǎng)強(qiáng)度增加到極限值的雷電云電場(chǎng)發(fā)生畸變,開(kāi)始電離并下行先導(dǎo)放電。但是對(duì)于側(cè)擊雷和感應(yīng)雷依舊是沒(méi)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(dú)立的下引接地,如此能可保證閃電電流迅速泄入大地。采購(gòu)時(shí)可聽(tīng)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(lái)節(jié)約成本。
避雷針由接閃器、接地引下線和接地體 3部分組成。接閃器通常采用直徑為 15~20mm、長(zhǎng)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。富蘭克林把這種避雷裝置:把一根數(shù)米長(zhǎng)的細(xì)鐵棒固定在高大建筑物的頂端,在鐵棒與建筑物之間用絕緣體隔開(kāi)。當(dāng)雷云對(duì)地放電通道發(fā)展到臨近地面時(shí),由于避雷針突出地面并有良好接地,在針尖附近的電場(chǎng)強(qiáng)度提高,聚積相反極性的電荷,引導(dǎo)放電。進(jìn)而防止建筑物或儀器蓄積過(guò)多電荷而遭受雷擊。一般來(lái)講,雷電并不會(huì)直接擊中避雷針,而避雷針本身如果被閃中也有著融化及炸的危險(xiǎn)。