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避雷针的工作原理非常简单,它实际上是利用导体将雷电的能量和电流导入了大地,这样电流就不会通过导体装置周围的任何物体,并对它们造成伤害。一般来说,高的建筑物上如果安装一个避雷针,当雷电发生的时候,闪电会寻找导体目标,由于高建筑物上有避雷针这个大导体,闪电就会击中避雷针,击中避雷针之后,连接地下的部分就会将电流导入大地,起到对建筑物的保护作用。
避雷针是以前的叫法,在国标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。
屋顶设置避雷针或避雷线,主要作用是对建筑物和屋面设备起到保护作用。其质量控制主要为:屋面的设备、金属构件、金属管道、金属支架、电气设备金属外壳都和接地干线可靠连接。避雷线安装应平直,镀锌层完好,接头应采用双面焊接,圆钢搭接长度6倍直径,焊接焊口须防腐处理。引下线宜采用圆钢或扁钢。当采用圆钢时,直径不应小于8mm。当采用扁钢时,截面不应小于48mm2,厚度不应小于4mm。对于装设在烟囱上的引下线,圆钢直径不应小于12mm。扁钢截面不应小于100mm2且厚度不应小于4mm。避雷带跨越建筑物变形缝时,应设补偿装置。接闪器应热镀锌,焊接处应涂防腐漆。在腐蚀性较强的场所,还应加大其截面或采取其他防腐措施。
避雷针的工作原理
现在人们对避雷针作用原理有了清晰的认识,
避雷针通常由接地体、接地引下线以及接闪器3部分组成
。通常,接闪器采用长度为1-2米和直径为15-20毫米的圆钢或钢管,将其固定于支柱上端,经接地引下线与接地体进行连接。
当遇到雨雪天气时,一些高层建筑可以感应上带电云层中的大量正电荷。当雷云放电接近地面时,它就会使地面电场发生畸变。在被雷电击中的这一短暂的放电过程中, 的电能瞬间转化为光、热等能量,从而导致建筑物被破坏。
避雷针的作用
通过以上简单的介绍,我们就可以知道避雷针真正的作用不是避雷,而是引雷。而建筑物安装避雷针和相关防雷设施主要有以下两个作用。
是防护直击雷:它主要是避免雷电直接击中建筑物。比如一些高层建筑物,安装避雷针或者其他防雷设施,以减弱雷击时产生的电流沿建筑物泄入大地的过程,减少对建筑物内部空间造成的伤害。
其次是防护感应雷:感应雷击是雷击产生的电磁感应作用于建筑物的金属物线,而发生破坏电子元器件的现象,避雷针主要是保护家用电器及弱电设备。此外,安装漏电保护器,也可起到保护家电作用,同时务必做好防雷接地。
假如雷击发生在楼层的混凝土立柱上,电流有可能会沿着建筑物内部金属一直向大地传导。
如果居住楼层没有采取必要的防雷接地措施,雷击电流产生的能量就不能得到有效的释放,那么它通过的楼层都会存在一定的危险性,直接或间接对建筑物或楼层的电气系统造成一定程度的损害。
因此,遇到雷雨天气,室内家用电器一定要注意及时断电,这样可以有效保护人们的生命财产安全。
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。以常见的铁质接闪杆为例,GB50057要求其小直径不能小于8毫米即可。
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