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發布時間:2021-09-07 20:11  
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單支避雷針的保護范圍在DL/T620-997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》標準中有所規定;“滾球法”是國際電工委會(IEC)推薦的接閃器保護范圍計算方法之一。避雷針傳入法國后,法國皇家科學院院長諾雷等人開始反對使用避雷針,后來又認為圓頭避雷針比富蘭克林的尖頭避雷針好。我國建筑防雷規范GB50057-1994Z中也把“滾球法”強制作為計算避雷針保護范圍的方法。滾球法是以hR為半徑的一個球體沿需要防止擊雷的部位滾動,當球體只觸及接閃器(包括被用作接閃器的金屬物)或只觸及接閃器和地面(包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物),而不觸及需要保護的部位時,則該部分就得到接閃器的保護。近幾年來,中規定的“滾球法”也開始得到行業的認同,但在實際運用中“滾球法”也碰到一些問題,特別是在計算天面避雷針保護范圍的時候。總的來說這二種算法各有特點,一般高層建筑更多的使用“滾球法”。
用了提前放電避雷針就能萬無一失嗎?事實上沒有避雷設備是萬無一失的,在保護范圍內并不是沒有雷擊,只是雷擊能量較小。避雷針是以前的叫法,在中華人民共和國國家標準GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》中,已經放棄了這一稱呼,而代之以‘接閃桿’。從經濟觀點出發,要達到萬無一失也將十分浪費,因此《建筑物防雷設計規范》及其它設計規范和標準均已“減少”雷擊為要求。所以按照國家和進行設計的防雷裝置,其防雷安全度也并不是100%。除了直擊雷,高層建筑還可能受到側擊雷和感應雷的影響。
提前放電避雷針的優點主要有兩個,一是它可以“提前放電”,比普通避雷針具有更好的引雷性能。富蘭克林把這種避雷裝置:把一根數米長的細鐵棒固定在高大建筑物的頂端,在鐵棒與建筑物之間用絕緣體隔開。二是將它的提前放電時間換算成提前放電距離后,相當于增加了避雷針的高度,從而可以增大保護半徑。但是對于側擊雷和感應雷依舊是沒有辦法防護的。保證避雷針的泄流能力很重要各種防雷規范均要求避雷針擁有獨立的下引接地,如此能可保證閃電電流迅速泄入大地。采購時可聽信一些不正規廠家的建議,把避雷針接入建筑本身的接地系統來節約成本。
成功地進行了捉雷電的風箏實驗之后,富蘭克林在研究閃電與人工摩擦產生的電的一致性時,他就從兩者的類比中作出過這樣的推測:既然人工產生的電能被吸收,那么閃電也能被吸收。所以按照國家和國際標準進行設計的防雷裝置,其防雷安全度也并不是100%。他由此設計了風箏實驗,而風箏實驗的成功反過來又證實了他的推測。他由此設想,若能在高物上安置一種裝置,就有可能把雷電引入地下。富蘭克林把這種避雷裝置:把一根數米長的細鐵棒固定在高大建筑物的頂端,在鐵棒與建筑物之間用絕緣體隔開。然后用一根導線與鐵棒底端連接。再將導線引入地下。富蘭克林把這種避雷裝置稱為避雷針。經過試用,果然能起避雷的作用。避雷針的發明是早期電學研究中的一個有重大應用價值的技術成果。