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单支避雷针的保护范围在DL/T620-997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》标准中有所规定;“滚球法”是国际电工委会(IEC)推荐的接闪器保护范围计算方法之一。我国建筑防雷规范GB50057-1994Z中也把“滚球法”强制作为计算避雷针保护范围的方法。提前放电避雷针的优点主要有两个,一是它可以“提前放电”,比普通避雷针具有更好的引雷性能。滚球法是以hR为半径的一个球体沿需要防止击雷的部位滚动,当球体只触及接闪器(包括被用作接闪器的金属物)或只触及接闪器和地面(包括与大地接触并能承受雷击的金属物),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。近几年来,中规定的“滚球法”也开始得到行业的认同,但在实际运用中“滚球法”也碰到一些问题,特别是在计算天面避雷针保护范围的时候。总的来说这二种算法各有特点,一般高层建筑更多的使用“滚球法”。
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。接闪器通常采用直径为15~20mm、长度为1~2m的圆钢或钢管,固定于支柱上端经接地引下线与接地体连接。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。
雷击灾害稍不注意就会引起财产损失甚至是人员伤亡,故避雷针在我们的日常生活中起着不可忽视的作用。
雷电放电是带电荷的雷云引起的放电现象,因为天上的云其实都是带有电荷的,只是有些带的是正电荷,有些带的是负电荷,当两种不同电荷的云靠近在一起时,它们会因为正负电荷的不同而相互吸引,碰撞到一起就会瞬间产生耀眼的亮光,也就是我们看到的闪电。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。当正、负电荷云碰撞一起发生放电的时候,不仅可能击中附近的物体,甚至击中人,非常危险。
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