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避雷針在保護(hù)人民財(cái)產(chǎn)安全方面發(fā)揮了很重要的作用。有避雷針的條件下,雷電能被避雷針引導(dǎo)到地下;
由于電荷會(huì)在物體表面分布,而且同種電荷之間相互排斥。因此,如果電荷分布于一個(gè)針狀物體上時(shí),在處的電荷密度是的。因此容易在發(fā)生放電現(xiàn)象,同時(shí)也能用此裝置“引電”。這樣如果在建筑物頂端裝一根金屬針,將針的底部用導(dǎo)線連到地下就構(gòu)成了避雷針裝置。如果在雷電天氣條件下,裝有避雷針的建筑物可以輕易地將雷電引到避雷針的,進(jìn)而引入地下,不會(huì)對(duì)建筑物造成危害。反之,如果建筑物上沒(méi)有安裝避雷針,雷電將隨機(jī)的打到地面上的建筑物,進(jìn)而引起火災(zāi)等事故。因此,避雷針在保護(hù)人民財(cái)產(chǎn)安全方面發(fā)揮了很重要的作用。
避雷針,又名防雷針、接閃桿,是用來(lái)保護(hù)建筑物、高大樹(shù)木等避免雷擊的裝置。在被保護(hù)物頂端安裝一根接閃器,用符合規(guī)格導(dǎo)線與埋在地下的泄流地網(wǎng)連接起來(lái)。避雷針規(guī)格必須符合GB標(biāo)準(zhǔn),每一個(gè)防雷類(lèi)別需要的避雷針高度規(guī)格都不一樣。當(dāng)雷云放電接近地面時(shí)它使地面電場(chǎng)發(fā)生畸變。在避雷針的頂端,形成局部電場(chǎng)集中的空間,以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向,引導(dǎo)雷電向避雷針?lè)烹?,再通過(guò)接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地,從而使被保護(hù)物體免遭雷擊。
1、可以讓電力系統(tǒng)當(dāng)中的電器設(shè)備免遭雷電的電擊。
2、保護(hù)間隙用來(lái)限制大氣過(guò)電壓,在配電系統(tǒng)、線路以及變電所當(dāng)中使用較多。閥型避雷針和氧化鋅避雷針一般是對(duì)變電所以及發(fā)電廠進(jìn)行保護(hù)。
3、將周?chē)睦纂娢鼇?lái)提早放電,將雷電電流通過(guò)自身的接地導(dǎo)體傳向地面,防止保護(hù)對(duì)象直接遭雷擊。
引雷。
當(dāng)雷云放電接近地面時(shí)它使地面電場(chǎng)發(fā)生畸變。在避雷針的頂端,形成局部電場(chǎng)集中的空間,以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向,引導(dǎo)雷電向避雷針?lè)烹?,再通過(guò)接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地,從而使被保護(hù)物體免遭雷擊。
典故:
《炙轂子》
一種避雷針
唐代《炙轂子》一書(shū)在記載了這樣一件事:漢朝時(shí)柏梁殿遭到火災(zāi),一位巫師建議,將一塊魚(yú)尾形狀的銅瓦放在層頂上,就可以防止雷電所引起的天火。屋頂上所設(shè)置的魚(yú)尾開(kāi)頭的瓦飾,實(shí)際上兼作避雷之用,可認(rèn)為是現(xiàn)代避雷針的雛形。而早在以前,中國(guó)已經(jīng)有了避雷針,一般以龍頭為裝飾,龍嘴里有避雷針頭。
原理:
在雷雨天氣,高樓上空出現(xiàn)帶電云層時(shí),避雷針和高樓頂部都被感應(yīng)上大量電荷,由于避雷針針頭是尖的,所以靜電感應(yīng)時(shí),導(dǎo)體總是聚集了最多的電荷。這樣,避雷針就聚集了大部分電荷。避雷針又與這些帶電云層形成了一個(gè)電容器,由于它較尖,即這個(gè)電容器的兩極板正對(duì)面積很小,電容也就很小,也就是說(shuō)它所能容納的電荷很少。而它又聚集了大部分電荷,所以,當(dāng)云層上電荷較多時(shí),避雷針與云層之間的空氣就很容易被擊穿,成為導(dǎo)體。這樣,帶電云層與避雷針形成通路,而避雷針又是接地的,避雷針就可以把云層上的電荷導(dǎo)入大地,使其不對(duì)高層建筑構(gòu)成危險(xiǎn),保證了它的安全。
在雷雨天氣,高樓上空出現(xiàn)帶電云層時(shí),避雷針和高樓頂部都被感應(yīng)上大量電荷,由于避雷針針頭是尖的,所以靜電感應(yīng)時(shí),導(dǎo)體總是聚集了最多的電荷。
這樣,避雷針就聚集了大部分電荷。避雷針又與這些帶電云層形成了一個(gè)電容器,由于它較尖,即這個(gè)電容器的兩極板正對(duì)面積很小,電容也就很小,也就是說(shuō)它所能容納的電荷很少。
而它又聚集了大部分電荷,所以,當(dāng)云層上電荷較多時(shí),避雷針與云層之間的空氣就很容易被擊穿,成為導(dǎo)體。
這樣,帶電云層與避雷針形成通路,而避雷針又是接地的,避雷針就可以把云層上的電荷導(dǎo)入大地,使其不對(duì)高層建筑構(gòu)成危險(xiǎn),保證了它的安全。
按我國(guó)統(tǒng)計(jì)的雷電流幅值約為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。
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?~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增高和存在散擊區(qū)。
我國(guó)防雷學(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)。