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避雷针,又名防雷针,是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。在被保护物顶端安装一根接闪器,用符合规格导线与埋在地下的泄流地网连接起来。避雷针规格必须符合GB标准,每一个防雷类别需要的避雷针高度规格都不一样。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,从而使被保护物体免遭雷击。事实上没有避雷设备是万无一失的,在保护范围内并不是没有雷击,只是雷击能量较小。
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建筑物如果安装了接闪器但是没有接地或者接地效果不好的话,在接闪时反倒会对建筑物或其中的人员造成更大的损害,相比没有安装接闪器的建筑物反倒更加不安全。2007年发生在重庆开县的雷击事故,就是因为该教室屋顶是由钢筋水泥板构成,其中的钢筋没有良好接地,在打雷时发生接闪,无处泄放,从而通过教室的屋顶和墙壁对室内人员进行放电,造成教室里的小学生七人数十人受伤的惨烈事故。在这二种计算方法中,“折线法”是比较成熟的方法,在电力系统又称“规程法”,即单支避雷针的保护范围是一个以避雷针为轴的折线圆锥体。
市场上有各种各样所谓品牌的避雷针,大都以‘预放电’或者‘提前放电’作为其卖点,大都是从国外进口来的所谓‘特殊避雷针’,其所宣称的保护范围远远超过按照滚球法的原理所计算的保护范围,其价格非常昂贵,动辄几万元一根。这些避雷针的所谓科学原理,在中国大陆到目前为止尚未得到认可,其防雷效果也没有得到实践的认可。在建筑物上即使安装了这样的避雷针,在防雷验收时,还是要按照传统的滚球法的原理进行计算,花购买了这样的避雷针的客户,要提防这方面的风险。他由此设计了风筝实验,而风筝实验的成功反过来又证实了他的推测。
据《后汉书》里,一次当时的重要宫殿未央宫和柏梁台遭雷电发生火灾不久,就有一位名叫勇之的方士向汉武帝建议,在宫殿的屋脊上安装“鸱鱼”来防止灾难。此后两千年来,我国古建筑的屋脊上大多安装这一类金属瓦饰,有的是龙,有的是飞鱼和雄鸡,它们虽然形状各异,却都有尖状物指向天空,尽管没有引导线与地面连接,但大雨淋湿的屋檐和墙壁自然起到了连接地面的作用。由于这类瓦饰高于建筑物之上,即使是猛烈地落雷,也通常只是击毁瓦饰而保留建筑物主体。“折线法”的主要特点是设计直观,计算简便,可节省投资,但不适用于高度大于20m的建筑物。
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