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市場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’作為其賣點,大都是從國外進(jìn)口來的所謂‘特殊避雷針’,其所宣稱的保護(hù)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過按照滾球法的原理所計算的保護(hù)范圍,其價格非常昂貴,動輒幾萬元一根。這些避雷針的所謂科學(xué)原理,在中國大陸到目前為止尚未得到認(rèn)可,其防雷效果也沒有得到實踐的認(rèn)可。在建筑物上即使安裝了這樣的避雷針,在防雷驗收時,還是要按照傳統(tǒng)的滾球法的原理進(jìn)行計算,花購買了這樣的避雷針的客戶,要提防這方面的風(fēng)險。正因為這個原因,也有人建議將避雷針改名為引雷針,但總的來說,還是接閃桿這個名稱較為貼切。
對于廣大的雷電防護(hù)行業(yè)的技術(shù)人員,按照GB50057給出的方法,可以用手工的方式對一些簡單的情況進(jìn)行計算,但是在日常工作中,經(jīng)常遇到遠(yuǎn)比規(guī)范上列出的案例復(fù)雜得多的現(xiàn)場情況,比如:多支不等高的且不以規(guī)則方式布置的接閃桿、不等高的接閃線、接閃桿和接閃線的聯(lián)合的保護(hù)范圍,對這些復(fù)雜情況的計算,以手工方式是根本無法進(jìn)行的,GB50057也沒有給出具體的計算方法。這個問題是雷電防護(hù)行業(yè)中一個經(jīng)常會遇到的技術(shù)難題?!皾L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。
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。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,使電場強(qiáng)度增加到極限值的雷電云電場發(fā)生畸變,開始電離并下行先導(dǎo)放電;之所以將避雷針改名為接閃桿,是因為以前的名稱不科學(xué),沒有反映出接閃桿的原理。避雷針在強(qiáng)電場作用下產(chǎn)生放電,形成向上先導(dǎo)放電;兩者會合形成雷電通路,隨之瀉入大地,達(dá)到避雷效果。實際上,避雷針是引雷針,可將周圍的雷電引來并提前放電,將雷電電流通過自身的接地導(dǎo)體傳向地面,避免保護(hù)對象直接遭雷擊。
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”是國際電工委會(IEC)推薦的接閃器保護(hù)范圍計算方法之一。我國建筑防雷規(guī)范GB50057-1994Z中也把“滾球法”強(qiáng)制作為計算避雷針保護(hù)范圍的方法。滾球法是以hR為半徑的一個球體沿需要防止擊雷的部位滾動,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,則該部分就得到接閃器的保護(hù)。近幾年來,中規(guī)定的“滾球法”也開始得到行業(yè)的認(rèn)同,但在實際運用中“滾球法”也碰到一些問題,特別是在計算天面避雷針保護(hù)范圍的時候??偟膩碚f這二種算法各有特點,一般高層建筑更多的使用“滾球法”。避雷針的上部有一段可能自身遭受側(cè)向雷擊的空間,稱為對針桿側(cè)擊區(qū)。