直桿優(yōu)化避雷針保護(hù)半徑計(jì)算公式：

應(yīng)用滾球法， 避雷針在地面上的保護(hù)半徑的計(jì)算可見以下方法。當(dāng)避雷針高度h≤hr時(shí)的計(jì)算：

若避雷針高度為h，在距地面高度hr處作一平行于地面的平行線（hr為滾球半徑， 根據(jù)不同建筑物的防雷等級(jí)而確定， 第壹類防雷建筑物hr取值為30 m，第二類防雷建筑物hr取值為45 m，第三類防雷建筑物hr取值為60 m），以避雷針的針尖為圓心O，hr為半徑作弧線交于平行線的A、B兩點(diǎn)， 再以

A、B為圓心，hr為半徑作弧線， 該弧線與針尖相交并與地面相切， 從弧線起到地面為止就是避雷針的保護(hù)范圍(按滾球法)。按下列公式計(jì)算確定:

rx= h( 2 hr- h) - hx( 2 hr- hx) ro= h( 2 hr- h)

式中：

rx:避雷針在保護(hù)高度xx＇平面上的保護(hù)半徑；

hr:滾球半徑， 按表確定；

hx:被保護(hù)物的高度；

ro:避雷針在地面上的保護(hù)半徑。

當(dāng)避雷針演示儀接通靜電高壓電源后，絕緣支架上的兩個(gè)金屬板帶電，在極板間電壓超過1萬伏時(shí)，由宇導(dǎo)體尖段處電荷密度大于金屬球處，所以金屬尖段附近形成強(qiáng)電場(chǎng)，在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，空氣分子被電離，致使極板和金屬尖段之間處于連續(xù)的電暈放電狀態(tài)，即尖段放電現(xiàn)象。同樣道理，一些樓頂如果用漂亮的不銹鋼欄桿來兼起女兒墻和避雷帶的作用，必須保證不銹鋼管的厚度和截面積。而金屬球與極板間的電場(chǎng)不能達(dá)到火花放電的數(shù)值，故金屬球不放電。

雷電是一種大氣的劇烈放電現(xiàn)象，在雷雨天氣時(shí)，天上的積雨云層的形成和發(fā)展過程中，云層的下部會(huì)積累大量的負(fù)電荷，而大地是帶正電荷的，這樣建立的電場(chǎng)會(huì)將云中的電子推向大地，強(qiáng)烈的作用會(huì)時(shí)中間的空氣發(fā)生電離，當(dāng)電壓積累到一定強(qiáng)度，就會(huì)放出閃電，形狀常見的有支裝，條狀，還有少數(shù)球狀閃電。盡管避雷針被冠以“避雷”二字，但僅僅是指其能使被保護(hù)物體避免雷擊的意思，而其本身恰恰相反，是引雷“上身”，經(jīng)年置身于雷暴的侵襲之中，其性能自然也備受考驗(yàn)。放電時(shí)空氣的劇烈震動(dòng)會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的雷鳴聲，也就是雷電的來源。