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發(fā)布時間:2021-10-04 14:18  
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接閃器的保護范圍的計算,在GB50057《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》的附錄D‘滾球法確定接閃器的保護范圍’中列出了計算單支接閃桿(避雷針)、兩支等高接閃桿、兩支不等高接閃桿、成矩形布置的四支等高接閃桿、單根接閃線(接閃帶、避雷帶)、兩根等高接閃線的保護范圍的保護范圍的計算方法,并繪制了相關(guān)示意圖。高聳的建筑物和高架避雷針附近地面出現(xiàn)散擊區(qū),遠離避雷針的地方雷擊率不受避雷針的影響,稱為正常區(qū)。
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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,后來又認為圓頭避雷針比富蘭克林的尖頭避雷針好。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;避雷針在強電場作用下產(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,避免保護對象直接遭雷擊。
用了提前放電避雷針就能萬無一失嗎?事實上沒有避雷設(shè)備是萬無一失的,在保護范圍內(nèi)并不是沒有雷擊,只是雷擊能量較小。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,從而可以增大保護半徑。從經(jīng)濟觀點出發(fā),要達到萬無一失也將十分浪費,因此《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》及其它設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準均已“減少”雷擊為要求。所以按照國家和進行設(shè)計的防雷裝置,其防雷安全度也并不是100%。除了直擊雷,高層建筑還可能受到側(cè)擊雷和感應(yīng)雷的影響。
成功地進行了捉雷電的風(fēng)箏實驗之后,富蘭克林在研究閃電與人工摩擦產(chǎn)生的電的一致性時,他就從兩者的類比中作出過這樣的推測:既然人工產(chǎn)生的電能被吸收,那么閃電也能被吸收。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。他由此設(shè)計了風(fēng)箏實驗,而風(fēng)箏實驗的成功反過來又證實了他的推測。他由此設(shè)想,若能在高物上安置一種裝置,就有可能把雷電引入地下。富蘭克林把這種避雷裝置:把一根數(shù)米長的細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。然后用一根導(dǎo)線與鐵棒底端連接。再將導(dǎo)線引入地下。富蘭克林把這種避雷裝置稱為避雷針。經(jīng)過試用,果然能起避雷的作用。避雷針的發(fā)明是早期電學(xué)研究中的一個有重大應(yīng)用價值的技術(shù)成果。