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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。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。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。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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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)。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)。接閃桿與接閃帶、接閃線、接閃網(wǎng)、用以接閃的金屬屋面、金屬構(gòu)件等,統(tǒng)稱為接閃器。
合理選用避雷針保護范圍的計算方法。常用避雷針(這里僅指單針)保護范圍的計算方法主要有折線法和滾球法。“折線法”的主要特點是設(shè)計直觀,計算簡便,可節(jié)省投資,但不適用于高度大于20m的建筑物;“滾球法”的主要特點是可以計算避雷針或避雷帶與網(wǎng)格組合時的保護范圍,但計算相對復(fù)雜,按此方法計算出的投資成本較大。在這二種計算方法中,“折線法”是比較成熟的方法,在電力系統(tǒng)又稱“規(guī)程法”,即單支避雷針的保護范圍是一個以避雷針為軸的折線圓錐體。而它又聚集了大部分電荷,所以,當云層上電荷較多時,避雷針與云層之間的空氣就很容易被擊穿,成為導(dǎo)體。
GFL避雷針塔由于避雷針根據(jù)保護范圍的要求,需要一定的安裝高度,后來在此基礎(chǔ)上就有了避雷針塔,也就是塔式避雷針(避雷塔),常見有以下幾種規(guī)格:GFL角鋼避雷針塔、GJT圓鋼避雷針塔、GH鋼管桿避雷針塔等多種形式的金屬塔,右圖所示的就是GFL系列的角鋼避雷針塔。市場上絕大多數(shù)建筑鋼筋,只要其直徑大于8毫米,都可以用來制作避雷針,只需在安裝上去以后在其表面涂刷一到兩層防銹漆即可,其價格非常低廉。避雷針塔的保護范圍還要按照滾球法來計算保護半徑和保護范圍。