避雷针特性

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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。 其原理是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。

中文名
避雷针

外文名
lightning rod

别名
防雷针

发明人
美国科学家富兰克林

用途
保护建筑物等避免雷击的装置

种类
直击雷型、特殊型、预放电型
典故
《炙毂子》

一种避雷针
唐代《炙毂子》一书在记载了这样一件事：汉朝时柏梁殿遭到火灾，一位巫师建议，将一块鱼尾形状的铜瓦放在层顶上，就可以防止雷电所引起的天火。屋顶上所设置的鱼尾开头的瓦饰，实际上兼作避雷之用，可认为是现代避雷针的雏形。而早在以前，中国已经有了避雷针，一般以龙头为装饰，龙嘴里有避雷针头。

《中国新事》
法国旅行家卡勃里欧别·戴马甘兰1688年所著的《中国新事》一书中记有：中国屋脊两头，都有一个仰起的龙头，龙口吐出曲折的金属舌头，伸向天空，舌根连结一根细的铁丝，直通地下。这种奇妙的装置，在发生雷电的时刻就大显神通，若雷电击中了屋宇，电流就会从龙舌沿线睛行至地底，避免雷电击毁建筑物。这说明，中国古代建筑上的避雷装置，在大批量和结构上已和现代避雷针基本相似。

简介

一种避雷针
避雷针是以前的叫法，在中华人民共和国国家标准GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》中，已经放弃了这一称呼，而代之以‘接闪杆’。接闪杆与接闪带、接闪线、接闪网、用以接闪的金属屋面、金属构件等，统称为接闪器；接闪器和引下线、接地装置共同组成了建筑物或构筑物的外部防雷装置，用以避免或减少闪电击中建筑物（构筑物）上或其附近造成的物理损害和人身伤亡。

之所以将避雷针改名为接闪杆，是因为以前的名称不科学，没有反映出接闪杆的原理。避雷针刚刚出现在中国时，人们以为它可以避免房屋遭受雷击，所以称其为避雷针。但事实上，避雷针保护建筑物的方式并不是避免房屋遭受雷击，而是引雷上身，然后通过其引下线和接地装置，将雷电流引入地下，从而起到保护建筑物的作用。正因为这个原因，也有人建议将避雷针改名为引雷针，但总的来说，还是接闪杆这个名称最为贴切。

安装
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死亡数十人受伤的惨烈事故。

根据GB50057《建筑物防雷设计规范》中章节5‘ 防雷装置’的要求，接闪器可以用铜、镀锡铜、铝、铝合金、热浸镀锌钢、不锈钢、外表面镀铜的钢等各种材料制成，只要满足其最小截面和厚度的要求即可。也就是说，只要不是那么容易锈蚀，不至于因风吹雨打而轻易损坏，大多数常见的金属材料都可以用来制作接闪器。以最常见的铁质接闪杆为例，GB50057要求其最小直径不能小于 8 毫米即可。

从这个意义上来说，市场上绝大多数建筑钢筋，只要其直径大于8毫米，都可以用来制作避雷针，只需在安装上去以后在其表面涂刷一到两层防锈漆即可，其价格非常低廉。从这个意义上来说，避雷针是没有品牌的，因为避雷针只是接闪器中的一个小类，而任何金属构件都可以用来做接闪器。只强调避雷针的作用，强调著名品牌的避雷针，而忽视了其它接闪器的共同接闪作用，忽视了接闪器脱离了引下线和接地装置就不能发挥作用的客观事实，这种观念是有害的，需要加以纠正。

需要注意的是，市场上有各种各样所谓知名品牌的避雷针，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，花高价购买了这样的避雷针的客户，要提防这方面的风险。

因此，与其花高价购买这样的所谓特殊避雷针来保护建筑物，还不如按照滚球法的科学原理，对现场仔细勘察，精心设计、计算和校验，老老实实按照国家规范进行现场施工，用普通的避雷针、避雷带等接闪器，把该防护的地方都做到位，这样就能达到既安全可靠又经济实惠的目的。

所谓滚球法，是假设以一定半径（根据建筑物防护等级的不同，100米、60米、45米、30米不等）的球体，沿建筑物的外表面滚动，当球体只触及接闪器和地面，而不触及需要保护的部位时，该部位就得到接闪器的保护。通俗地说，这个球体能够接触到的地方就是雷能够打到的地方，球体接触不到的地方就处于接闪器的保护范围之内。

接闪器的保护范围的计算，在GB50057《建筑物防雷设计规范》的附录D‘滚球法确定接闪器的保护范围’中列出了计算单支接闪杆（避雷针）、两支等高接闪杆、两支不等高接闪杆、成矩形布置的四支等高接闪杆、单根接闪线（接闪带、避雷带）、两根等高接闪线的保护范围的保护范围的计算方法，并绘制了相关示意图。

对于广大的雷电防护行业的技术人员，按照GB50057给出的方法，可以用手工的方式对一些简单的情况进行计算，但是在日常工作中，经常遇到远比规范上列出的案例复杂得多的现场情况，比如：多支不等高的且不以规则方式布置的接闪杆、不等高的接闪线、接闪杆和接闪线的联合的保护范围，对这些复杂情况的计算，以手工方式是根本无法进行的，GB50057也没有给出具体的计算方法。这个问题是雷电防护行业中一个经常会遇到的技术难题。

避雷针在我们的生活当中是比较常见的，这次我们也有了解一下它的作用以及性能特点。

避雷针作用

避雷针的主要作用是让电力系统当中的电器设备不会遭受雷电的电击、操作过程当中的过电压而导致设备受损的一种电器。避雷针的类型一般有保护间隙、阀型避雷针以及氧化锌避雷针。保护间隙一般用来限制大气过电压，通常会在配电系统、线路以及变电所当中使用。阀型避雷针和氧化锌避雷针一般是对变电所以及发电厂进行保护。

避雷针性能特点

1、避雷针的耐冲击次数决定了其使用的年限，气体放电管在放了一个阶段之后其性能就会出现下降，除非是漏气了。要想检测其好坏，可以将高压直流电源调高一些，或者是使用专门的避雷针测试。
2、反应的时间决定避雷针是不是能够及时的产生反应，快速的进行泄放。
3、插入损耗，是表示避雷针对于线路产生的影响，一般可以从三个方面来判断其好坏。避雷器和被保护的电气设备是相互联系的，如果避雷器离电气设备非常近，那么在雷击的时候电气设备上的电压就等同于避雷针的残留电压，残压越低U设备带电就会越低，也就是说越安全。

关于避雷器的作用以及性能特征我们就为大家介绍这么多，希望在了解了以上内容之后，能够对大家带来一定的帮助。

避雷针，又名防雷针、接闪杆，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国家标准，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。

原理
在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，避雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，所以静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷。这样，避雷针就聚集了大部分电荷。避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少。而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体。这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的，避雷针就可以把云层上的电荷导入大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全。

常用避雷针（这里仅指单针）保护范围的计算方法主要有折线法和滚球法。“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；“滚球法”的主要特点是可以计算避雷针或避雷带与网格组合时的保护范围，但计算相对复杂，按此方法计算出的投资成本较大。
在这两种计算方法中，“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。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”是国际电工委员会（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GB50057-1994中也把“滚球法”强制作为计算避雷针保护范围的方法。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，国标中规定的“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”。
2、用了提前放电避雷针就能万无一失吗？
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。从经济观点出发，要达到万无一失也将十分浪费，因此《建筑物防雷设计规范》及其它设计规范和标准均已“减少”雷击为要求。所以按照国家和国际标准进行设计的防雷装置，其防雷安全度也并不是100%。除了直击雷，高层建筑还可能受到侧击雷和感应雷的影响。
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。二是将它的提前放电时间换算成提前放电距离后，相当于增加了避雷针的高度，从而可以增大保护半径。但是对于侧击雷和感应雷依旧是没有办法防护的。
3、保证避雷针的泄流能力很重要
各种防雷规范均要求避雷针拥有独立的下引接地，如此能可保证闪电电流迅速泄入大地。采购时绝对不可听信一些不正规厂家的建议，把避雷针接入建筑本身的接地系统来节约成本。
4、选择正规防雷厂商非常重要
避雷针其实是引雷针，所以防雷工程需要经过严谨的科学计算，稍有不慎可能反而“引雷入室”。所以选择避雷针供应商时需要查看其是否具有防雷工程专业设计资质和防雷工程专业施工资质。国内避雷针市场鱼龙混杂，一些代理国外品牌的经销商大肆宣传自己的产品符合国外先进标准，其中真假难辨，建议采购时按照国标和IEC的标准来考察产品

避雷针外形美观,选用不锈钢材料,可安装于环境恶劣场所;，重量轻,荷载要求低。

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君山区19779152998： 避雷针主要特点有哪些? ？
离界淑润： 主要特点: 1、 覆盖面积大,泄放雷电能力强 2、 显着减小雷电流经避雷针和引下线时的雷电感应 3、 入地电流小,减小电流入地形成的电位差而出现的反击现象 4、 减弱...

君山区19779152998： 避雷针基本介绍 - ？
离界淑润： 避雷针,又名防雷针,是用来保护建筑物等避免雷击的装置.在高大建筑物顶端安装一根金属棒,用金属线与埋在地下的一块金属板连接起来,利用金属棒的尖端放电,使云层所带的电和地上的电逐渐中和,从而不会引发事故.避雷针规格必须...

君山区19779152998： 避雷针能避雷有原因是什么 - ？
离界淑润： 避雷针的原理是利用尖端放电现象,让地球大气层中雷云中的电荷及时地释放,通过避雷针进入地球地面,将电荷减低及中和,避免其过分的积累而引发巨大的雷电击中事故,并保护被雷电击中的建筑物或设备.同时,在雷电发生时,避雷针还...

君山区19779152998： 避雷针有哪些种类?是如何避雷的? - ？
离界淑润： 常规避雷针: 直击雷避雷针 适用于 石化仓库、广电、加油站、建筑大楼、信标台,通信基站、气象台、军事基地、雷达机房、银行大楼 特殊避雷针 适用于微波通讯站、雷达基站、信标台,通信基站、天文气象台等重要场所. 带航空灯的避雷...

君山区19779152998： 关于避雷针的工作原理(高中物理) - ？
离界淑润： 避雷针的基本特性就是尖端放电,用放出的电荷中和云层的电荷,故不存在云中的电荷流向避雷针.所谓的闪电,是因为地面与空中带有大量不同电荷产生的电弧,而且这种电弧是从地面出发打向天空的,不是通常认为的“被雷劈”.

君山区19779152998： 一道关于物理的避雷针的原理题. - ？
离界淑润： 不对吧,正确答案应该是A.你来看我的解释.首先你要理解两个知识点:空气的电离和尖端放电,避雷针的工作原理就是这个.特别注意,尖端放电不是真的由避雷针向大气放电.空气的电离:电荷在导体表面的分布与导体的弯曲程度有关,导体表面尖锐的地方,电荷的分布密集,因此导体尖端附近的电场很强,空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动,把空气中的气体分子撞散,也就是使分子中的正负电荷分离,这种现象叫做空气的电离.尖端放电:空气电离后产生自由移动的正负电荷,这些电荷再撞击空气,使别的分子电离,产生更多的电荷,那些电性与尖端电荷电性相反的粒子被吸引而奔向尖端与尖端的电荷中和,这相当于尖端自己失去电荷,这种现象叫尖端放电.因此,A对B错

君山区19779152998： 避雷针为什么能避雷? - ？
离界淑润： 装置避雷针是避免雷击的有效方法.在房屋最高处竖一金属棒,棒下端连一条足够粗的铜线,铜线下端连一块金属板埋入地下深处潮湿处.金属棒的上端须是一个尖头或分叉为几个尖头.有了这样的装置,当空中有带电的云时.避雷针的尖端因...

君山区19779152998： 说下避雷针的构造吧 - ？
离界淑润： 概述 一种避雷针避雷针,又名防雷针,是用来保护建筑物等避免雷击的装置.在高大建筑物顶端安装一个金属棒,用金属线与埋在地下的一块金属板连接起来,利用金属棒的尖端放电,使云层所带的电和地上的电逐渐中和.避雷针规格必须符...

君山区19779152998： 避雷针为什么可以防雷?？
离界淑润： 在雷雨天气,高楼上空出现带电云层时,避雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷.由于避雷针针头是尖的,而静电感应时,导体尖端总是聚集了最多的电荷. 这样,避雷针就聚集了大部分电荷.避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器,由于它较尖,即这个电容器的两极板正对面积很小,电容也就很小,也就是说它所能容纳的电荷很少,而它又聚集了大部分电荷.所以,当云层上电荷较多时,避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿,成为导体.这样带电云层与避雷针形成通路,而避雷针又是接地的.避雷针就可以把云层上的电荷导入大地,使其不对高层建筑构成危险,保证了它的安全.

君山区19779152998： 避雷器的特性 - ？
离界淑润： 七大特性: 一、氧化锌避雷器的通流能力大 这主要体现在避雷器具有吸收各种雷电过电压、工频暂态过电压、操作过电压的能力.川泰生产的氧化锌避雷器的通流能力完全符合甚至高于国家标准的要求.线路放电等级、能量吸收能力、4/10纳...