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避雷针的工作原理?

 三平斋 2017-07-28
 

避雷针的工作原理?

(摘录几位网友的讨论供大家参考)
避雷针如何避雷?书上说尖端放电,怎么会中和云层电荷?还有一种说法是把雷电通过避雷针引下来流入大地。这两种说法不是矛盾吗?
 

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避雷针,又名防雷针,是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。在被保护物顶端安装一根接闪器,用符合规格导线与埋在地下的泄流地网连接起来。避雷针规格必须符合GB标准,每一个防雷类别需要的避雷针高度规格都不一样。

避雷针的工作原理非常简单,它实际上是利用导体将雷电的能量和电流导入了大地,这样电流就不会通过导体装置周围的任何物体,并对它们造成伤害。一般来说,高的建筑物上如果安装一个避雷针,当雷电发生的时候,闪电会寻找导体目标,由于高建筑物上有避雷针这个大导体,闪电就会击中避雷针,击中避雷针之后,连接地下的部分就会将电流导入大地,起到对建筑物的保护作用。

避雷针是以前的叫法,在国标GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》中,已经放弃了这一称呼,而代之以‘接闪杆’。接闪杆与接闪带、接闪线、接闪网、用以接闪的金属屋面、金属构件等,统称为接闪器;接闪器和引下线、接地装置共同组成了建筑物或构筑物的外部防雷装置,用以避免或减少闪电击中建筑物(构筑物)上或其附近造成的物理损害和人身伤亡。

屋顶设置避雷针或避雷线,主要作用是对建筑物和屋面设备起到保护作用。其质量控制主要为:屋面的设备、金属构件、金属管道、金属支架、电气设备金属外壳都必须和接地干线可靠连接。避雷线安装应平直,镀锌层完好,接头应采用双面焊接,圆钢搭接长度6倍直径,焊接焊口须防腐处理。引下线宜采用圆钢或扁钢。当采用圆钢时,直径不应小于8mm。当采用扁钢时,截面不应小于48mm2,厚度不应小于4mm。对于装设在烟囱上的引下线,圆钢直径不应小于12mm。扁钢截面不应小于100mm2且厚度不应小于4mm。避雷带跨越建筑物变形缝时,应设补偿装置。接闪器应热镀锌,焊接处应涂防腐漆。在腐蚀性较强的场所,还应加大其截面或采取其他防腐措施。

 

农地圈科技股份有限公司媒体总监
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避雷针的原理是什么? 

 很多朋友都会遇到这种情况:在雷雨天气,我们有时会—看到一些些参天大树被雷电击倒,而周围的一些高塔、高楼等高层建筑却安然无恙.这是什么原因呢? 

 这些参天大树由于受到带大量电荷的云层的感应,也带上大量电荷,积累的电荷过多时,树就被击倒. 

 在同样倩况下,高层建筑安然无恙恐怕要归功于避雷针了.在许多高塔上都有于个金属做的、状如绣花针、针头向上直立的东西,这就是避雷针. 

 那么,这状如绣花针、貌不惊人的东西为什么会有这么大的作用,能“避雷”呢?

其实,避雷针应叫“引雷针”才合适. 

 在雷雨天气,高楼上空出现带电云层时,迅雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷,由于避雷针针头是尖的,而静电感应时,导体尖端总是聚集了最多的电荷.这样,避雷针就聚集了大部分电荷.避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器,由于它较尖,即这个电容器的两极板正对面积很小,电容也就很小,也就是说它所能容纳的电荷很少.而它又聚集了大部分电荷,所以,当云层上电荷较多时,避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿,成为导体.这样,带电云层与避雷针形成通路,而避雷针又是接地的.避雷针就可以把云层上的电荷导人大地,使其不对高层建筑构成危险,保证了它的安全.

农地圈问答团队:徐强回答

 

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       常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成,即接闪器、引下线和接地体;接闪器又分为避雷针避雷线、避雷带避雷网

       以避雷针作为接闪器的防雷电原理是:避雷针通过导线接入地下,与地面形成等电位差,利用自身的高度,使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变,开始电离并下行先导放电;避雷针在强电场作用下产生尖端放电,形成向上先导放电;两者会合形成雷电通路,随之泻入大地,达到避雷效果。实际上,避雷针是引雷针,可将周围的雷电引来并提前放电,将雷电电流通过自身的接地导体传向地面,避免保护对象直接遭雷击。通俗的解释就是:避雷针的作用像雨伞为人们遮雨一样,覆盖着它一定范围内的建筑设施,一旦有雷电进入到了这个伞状的范围,雷电就会被避雷针吸引过来,再通过本体泄人大地,从而使伞状以下的建筑不被雷击。避雷针之外还有避雷线,它是通过防护对象的制高点向另外制高点或地面接引金属线的防雷电,它的防护作用等同于在弧垂上每一点都是一根等高的避雷针。后来发展了避雷带,就是在屋顶四周的女儿墙或屋脊、屋檐上安装金属带做接闪器来防雷电,即如你所说的那种。避雷带的防护原理与避雷线一样,由于它的接闪面积大,接闪设备附近空间电场强度相对比较强,更容易吸引雷电先导,使附近尤其比它低的物体受雷击的几率大大减少。再后来又发展了避雷网,分明网和暗网。明网是在避雷带的中间加敷金属线制成的网,然后通过截面积足够大的金属物与大地连接的防雷电,用以保护建筑物的中间部位。暗网则是利用建筑物钢筋混凝土结构中的钢筋网进行雷电防护,只要每层楼的楼板内的钢筋与梁、柱、墙内的钢筋有可靠的电气连接,并与层台和地桩有良好的电气连接,形成可靠的暗网,则这种方法要比其他防护设施更为有效。

 

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