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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(jí)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(dòng),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(shí),該部位就得到接閃器的保護(hù)。之所以將避雷針改名為接閃桿,是因?yàn)橐郧暗拿Q不科學(xué),沒(méi)有反映出接閃桿的原理。通俗地說(shuō),這個(gè)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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常規(guī)防雷電可分為防直擊雷電、防感應(yīng)雷電和綜合性防雷電。避雷線是鐵質(zhì)的,避雷針是銅質(zhì)(也可以是銀質(zhì)的),避雷針頂端向天,避雷線連接避雷網(wǎng)埋地,避雷線連接避雷針,雷雨季節(jié),雷電從天空從避雷針進(jìn)入避雷線直至埋地的避雷網(wǎng),是消除雷擊保護(hù)建筑物或儀器的設(shè)施。防直擊雷電的避雷裝置一般由三部分組成,即接閃器、引下線和接地體;接閃器又分為避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)。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;避雷針在強(qiáng)電場(chǎng)作用下產(chǎn)生放電,形成向上先導(dǎo)放電;兩者會(huì)合形成雷電通路,隨之瀉入大地,達(dá)到避雷效果。實(shí)際上,避雷針是引雷針,可將周?chē)睦纂娨齺?lái)并提前放電,將雷電電流通過(guò)自身的接地導(dǎo)體傳向地面,避免保護(hù)對(duì)象直接遭雷擊。
單支避雷針的保護(hù)范圍在DL/T620-997《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》標(biāo)準(zhǔn)中有所規(guī)定;“滾球法”是國(guó)際電工委會(huì)(IEC)推薦的接閃器保護(hù)范圍計(jì)算方法之一。建筑物如果安裝了接閃器但是沒(méi)有接地或者接地效果不好的話,在接閃時(shí)反倒會(huì)對(duì)建筑物或其中的人員造成更大的損害,相比沒(méi)有安裝接閃器的建筑物反倒更加不安全。我國(guó)建筑防雷規(guī)范GB50057-1994Z中也把“滾球法”強(qiáng)制作為計(jì)算避雷針保護(hù)范圍的方法。滾球法是以hR為半徑的一個(gè)球體沿需要防止擊雷的部位滾動(dòng),當(dāng)球體只觸及接閃器(包括被用作接閃器的金屬物)或只觸及接閃器和地面(包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物),而不觸及需要保護(hù)的部位時(shí),則該部分就得到接閃器的保護(hù)。近幾年來(lái),中規(guī)定的“滾球法”也開(kāi)始得到行業(yè)的認(rèn)同,但在實(shí)際運(yùn)用中“滾球法”也碰到一些問(wèn)題,特別是在計(jì)算天面避雷針保護(hù)范圍的時(shí)候??偟膩?lái)說(shuō)這二種算法各有特點(diǎn),一般高層建筑更多的使用“滾球法”。