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根據(jù)GB50057《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》中章節(jié)5‘ 防雷裝置’的要求,接閃器可以用銅、鍍錫銅、鋁、鋁合金、熱浸鍍鋅鋼、不銹鋼、外表面鍍銅的鋼等各種材料制成,只要滿足其較小截面和厚度的要求即可。也就是說,只要不是那么容易銹蝕,不至于因風(fēng)吹雨打而輕易損壞,大多數(shù)常見的金屬材料都可以用來制作接閃器。避雷針剛剛出現(xiàn)在中國時,人們以為它可以避免房屋遭受雷擊,所以稱其為避雷針。以較常見的鐵質(zhì)接閃桿為例,GB50057要求其較小直徑不能小于 8 毫米即可。
按我國統(tǒng)計的雷電流幅值較大約為300 kA,其對應(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區(qū)和散擊區(qū)的地表半徑見表1。我國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,安裝的短針防雷其高度為1~2 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和存在散擊區(qū)。據(jù)說英國當(dāng)時的國王喬治二世出于反對美國革命的盛怒,曾下令把英國全部后家建筑物上的避雷針的尖頭統(tǒng)統(tǒng)換成圓頭,以示與作為美國象征的尖頭避雷針勢不兩立,這真是避雷針應(yīng)用上一件有趣的事情。我雷學(xué)者歷來不主張用高架避雷針保護建筑物,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)。
選擇正規(guī)防雷廠商非常重要。避雷針其實是引雷針,所以防雷工程需要經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)計算,稍有不慎可能反而“引雷入室”。所以選擇避雷針供應(yīng)商時需要查看其是否具有防雷和防雷工程。由于避雷針已在費城等地初顯神威,它立即傳到北美各地,隨后又傳入歐洲后來才進入亞洲。國內(nèi)避雷針市場魚龍混雜,一些代理國外品牌的經(jīng)銷商大肆宣傳自己的產(chǎn)品符合國外標(biāo)準(zhǔn),其中真假難辨,建議采購時按照和IEC的標(biāo)準(zhǔn)來考察產(chǎn)品。
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。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(xì)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。從這個意義上來說,避雷針是沒有品牌的,因為避雷針只是接閃器中的一個小類,而任何金屬構(gòu)件都可以用來做接閃器。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。