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避雷針,又名防雷針,是用來保護建筑物、高大樹木等避免雷擊的裝置。但事實上,避雷針保護建筑物的方式并不是避免房屋遭受雷擊,而是引雷上身,然后通過其引下線和接地裝置,將雷電流引入地下,從而起到保護建筑物的作用。在被保護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。避雷針規(guī)格必須符合GB標準,每一個防雷類別需要的避雷針高度規(guī)格都不一樣。當雷云放電接近地面時它使地面電場發(fā)生畸變。在避雷針的頂端,形成局部電場集中的空間,以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向,引導(dǎo)雷電向避雷針放電,再通過接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地,從而使被保護物體免遭雷擊。
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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。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)。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。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。
據(jù)《后漢書》里,一次當時的重要宮殿未央宮和柏梁臺遭雷電發(fā)生火災(zāi)不久,就有一位名叫勇之的方士向漢武帝建議,在宮殿的屋脊上安裝“鴟魚”來防止災(zāi)難。避雷針規(guī)格必須符合GB標準,每一個防雷類別需要的避雷針高度規(guī)格都不一樣。此后兩千年來,我國古建筑的屋脊上大多安裝這一類金屬瓦飾,有的是龍,有的是飛魚和雄雞,它們雖然形狀各異,卻都有尖狀物指向天空,盡管沒有引導(dǎo)線與地面連接,但大雨淋濕的屋檐和墻壁自然起到了連接地面的作用。由于這類瓦飾高于建筑物之上,即使是猛烈地落雷,也通常只是擊毀瓦飾而保留建筑物主體。
當避雷針截受雷擊時,由接閃體接閃,通過雷電波形處理裝置,利用外殼與中心接地桿之間有3mm間隙,構(gòu)成耦合電容,同時外殼通過一個電感線圈接地(中心接地桿)當下行先導(dǎo)接近接閃器時,由于頻率極高,電感呈開路狀態(tài),電容對高頻呈現(xiàn)短路特性,因此耦合電容作用下,接閃器表面電場強度迅速增加,直至觸發(fā)雪崩過程,從而能在頃刻間將雷電流泄放入地,以至有效的達到防雷害保安全的目的。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)。