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导闪针的防雷作用是它能把闪电从保护物上方引向自己并安全地通过自己泄入大地,因此,其引雷性能和泄流性能是至关重要的。避雷针的引雷性能已有实验和理论分析如下:
一个竖立在平地的避雷针其引雷空域。其中简化包络线是一条抛物线,此线即为在正、负雷雨云下该避雷针的50% 击针击地平均分界线。图中小圈为空中各点实验放电统计数据,表示模拟实验下行先导的针尖位置,黑圈表示百分之百击针,白圈表示百分之百击地,黑白各半表示50% 击针及击地 。
导闪针针的接闪器用圆钢或钢管制成,固定于被保护物体或邻近支持物上,经接地引下线与埋设在地下或水下的接地体连接。接闪器必须高于被保护物,当被保护物附近上空雷云的放电先导发展到距地面和被保护物一定高度时,由于避雷针高出地面和被保护物体,而且又有良好的接地,便会影响雷云电场发生畸变,引导雷云放电先导向其自身发展,使避雷针构成入地的最短通道。在大多数情况下,雷电将击于避雷针而不击于被保护物体。避雷针常被用作建筑物、构筑物、发电厂和变电站的屋外配电装五、烟囱、冷水塔和输煤系统的高建筑物,以及油、气等易燃物品的存放设施等的直击雷保护装置。避雷针受到雷击向大地泄放电流时,沿接闪器、接地引下线和接地体上会出现高电位。这种高电位对于金属、砖石或混凝土结构一般不会造成破坏。所以像烟、冷水塔、架空线路杆塔、高压配电装置架构的避雷针接闪器和接地引下线,均可固定在其本体上。但这种高电位,对于易燃、易爆和敏感电子设备和低电压电气设备,便可能因出现火花或发生反击而造成起火爆炸或电压击穿。通常要采取降低接地电阻或设置独立避雷针等措施来消除这种危险 。
导闪针的保护范围通常认为是一个闭合的锥体空间,接闪器的上端是锥体的顶点,保护范围是针高及绕击率的函数。避雷针对被保护物的保护作用(保护范围),与雷电极性、雷电通道电荷分布、空间电荷分布、先导头部电位、放电定位高度、避雷针的数量和高度、被保护物的高度、相互之间的位置,以及当时的大气条件和地理条件等因素有关。般地说,地理条件(包括地貌和地质结构)影响雷击先导阶段电场分布,从而影响到主放电的发展;大气条件影响是,空气湿度和温度愈高,避雷针保护效果就愈小;雷电流愈大,击距愈长・避针保护范固愈大 。
引雷。当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。在避雷针的顶端,形成局部电场集中的空间,以影响雷电先导放电的发展方向,引导雷电向避雷针放电,再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物体...
避雷,避雷针的原理是利用尖端放电现象,让由地球大气层中雷云感应出的电荷及时地释放进入地球地面,将电荷减低及中和,避免其过分的积累而引发巨大的雷中事故,并保护被雷中的建筑物或设备。同时,在雷电发生时,避...
在雷雨天气,高楼上空出现带电云层时,避雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷,由于避雷针针头是尖的,所以静电感应时,导体尖端总是了最多的电荷。这样,避雷针就了大部分电荷。避雷针又与这些带电云层形成了一个电容...
(1) 球头导闪针
这种球头导闪针(包括同等曲率半径的多针避雷针)的高度如与被保护目的物相等或相近,可能使目的物附近空间电场分布趋于均匀,从而减少目的物的引雷概率。但这不能认为是“排雷效应”,而是一种控制接闪点的技术行为。因为下行雷电先导仍要发展,直到对地物放电。若要可靠保护目的物并不增加相邻建筑物的雷击率,还必须在其两侧安装避雷针或避雷线,以保证雷电流的安全泻放。建筑物屋顶为平面和球面的就相当于改善局部电场结构, 我们进行过大型平顶房屋的模型雷击试验,负雷击下绝大部分放电都击于四周的檐部,屋面上很少雷击;正雷击下屋面上的雷击次数也很少,但略多于负雷击的情况。
(2) 限流导闪针
其具体数值须由试验求得。所以限流避雷针的保护范围将小于常规避雷针,模拟试验表明其散击被保护物的概率增大,即雷击避雷针后仍然会向建筑物放电,发生多点雷击的现象。高阻抗限流避雷针也必须研究其保护范围的变化。
(3) 脉冲导闪针
1987年前苏联学者提出在避雷针的上部加装圆球形或圆盘形导体,并从理论和试验上证明了这种增大避雷针固有电容的办法能提高避雷针的引雷能力。这种避雷针结构不耐风压,应改用高压电容器进行试验。试验中发现当高压电容器的保护间隙被击穿时其模拟雷电间隙的放电电压显著降低。因此结合快脉冲放电的技术基础,我们研制了高效避雷针。长间隙的直流和操作波的试验证明,在负雷击下高效避雷针的雷击距离是常规避雷针的1. 3倍,在正雷击下高效避雷针与常规针的放电性能无显著差异。
(4) 放射导闪针
国内外的模拟试验均已证实放射避雷针的防雷性能与普通避雷针相同,它并无增大避雷针保护范围的效能。由于放射避雷针使用放射性元素,一旦放射性元素失散会造成环境污染,因此是一种被否定的技术。对各种国外避雷针应该有分析地引进和使用,不能盲目相信他们的商业宣传。有人把已为国内外否定的技术(如放射性避雷针) 改头换面地拿出来冠以“高技术”推广,是应该揭露和批评的 。
浅谈避雷针接闪反击电压
运用暂态过程和稳态过程分析,对建筑物分析其防雷系统在遭受雷击时的雷电暂态和稳态过程,确定了在各自情况下防雷系统中的反击电压。
接闪是一个建筑行业术语。
接闪:就是利用避雷针(网、线带)和建筑物自身的金属来遭受直击雷的,以免建筑物自身遭到损坏。2100433B
接闪器由下列各形式之一或任意组合而成:独立避雷针;直接装设在建筑物上的避雷针、避雷带或避雷网;屋顶上的永久性金属物及金属屋面;混凝土构件内钢筋。除利用混凝土构件内钢筋外,接闪器应镀(浸)锌,焊接处应涂防腐漆。在腐蚀性较强的场所,还应适当加大其截面或采取其他防腐措施。接闪器的保护距离按照滚球法确定。滚球法是假设以一定半径的球体,沿需要防直击雷的部位滚动,当球体只触及接闪器,和地面,而不触及需要保护的部位时,则该部分就得到接闪器的保护。
接闪器的保护范围的计算,在中华人民共和国国家标准GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》的附录D‘滚球法确定接闪器的保护范围’中列出了计算单支接闪杆(避雷针)、两支等高接闪杆、两支不等高接闪杆、成矩形布置的四支等高接闪杆、单根接闪线(接闪带、避雷带)、两根等高接闪线的保护范围的保护范围的计算方法,并绘制了相关示意图。对于广大的雷电防护行业的技术人员,按照GB50057给出的方法,可以对一些简单的情况进行计算,但是在日常工作中,经常遇到远比上述情况复杂得多的案例,比如:多支不等高的且不以规则形态布置的接闪杆、不等高的接闪线、接闪杆和接闪线的联合的保护范围,对这些复杂情况的计算,以手工方式是无法进行的,也是雷电防护行业中一个经常遇到的技术难题。高磊经过多年研发,在2007年推出了‘多支不等高避雷针保护范围计算软件1.0版’,该软件可以对最多达四支的不等高的且以不规则形态布置的避雷针的保护范围进行计算;在2011年又推出了该软件的升级版本‘多接闪器联合保护范围计算软件2.0版’。新版本的软件成功解决了上述技术问题,可以计算接闪杆和接闪带的联合保护范围,接闪杆和接闪带可以是不等高的,可以是一头高一头低的,甚至可以是低于当前保护高度的,可以绘制保护范围的平面图和剖面图。
定义编辑
避雷针是以前的叫法,在中华人民共和国国家标准GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》中,已经放弃了这一称呼,而代之以'接闪杆'。接闪杆与接闪带、接闪线、接闪网、用以接闪的金属屋面、金属构件等,统称为接闪器;接闪器和引下线、接地装置共同组成了建筑物或构筑物的外部防雷装置,用以
避免或减少闪电击中建筑物(构筑物)上或其附近造成的物理损害和人身伤亡。
之所以将避雷针改名为接闪杆,是因为以前的名称不科学,没有反映出接闪杆的原理。避雷针刚刚出现在中国时,人们以为它可以避免房屋遭受雷击,所以称其为避雷针。但事实上,避雷针保护建筑物的方式并不是避免房屋遭受雷击,而是引雷上身,然后通过其引下线和接地装置,将雷电流引入地下,从而起到保护建筑物的作用。正因为这个原因,也有人建议将避雷针改名为引雷针,但总的来说,还是接闪杆这个名称最为贴切。