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根據(jù)GB50057《建筑物防雷設(shè)計(jì)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。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。我國建筑防雷規(guī)范GB50057-1994Z中也把“滾球法”強(qiáng)制作為計(jì)算避雷針保護(hù)范圍的方法。
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按我國統(tǒng)計(jì)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(hù)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)。我雷學(xué)者歷來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)。正因?yàn)檫@個(gè)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(gè)名稱較為貼切。
單支避雷針的保護(hù)范圍在DL/T620-997《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》標(biāo)準(zhǔn)中有所規(guī)定;“滾球法”是國際電工委會(huì)(IEC)推薦的接閃器保護(hù)范圍計(jì)算方法之一。我國建筑防雷規(guī)范GB50057-1994Z中也把“滾球法”強(qiáng)制作為計(jì)算避雷針保護(hù)范圍的方法。滾球法是以hR為半徑的一個(gè)球體沿需要防止擊雷的部位滾動(dòng),當(dāng)球體只觸及接閃器(包括被用作接閃器的金屬物)或只觸及接閃器和地面(包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物),而不觸及需要保護(hù)的部位時(shí),則該部分就得到接閃器的保護(hù)。近幾年來,國標(biāo)中規(guī)定的“滾球法”也開始得到行業(yè)的認(rèn)同,但在實(shí)際運(yùn)用中“滾球法”也碰到一些問題,特別是在計(jì)算天面避雷針保護(hù)范圍的時(shí)候??偟膩碚f這二種算法各有特點(diǎn),一般高層建筑更多的使用“滾球法”。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(qiáng)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。