在雷雨天氣,高樓上空出現(xiàn)帶電云層時,避雷針和高樓頂部都被感應上大量電荷,由于避雷針針頭是尖的,所以靜電感應時,避雷塔作用,導體總是聚集了較多的電荷。這樣,避雷針就聚集了大部分電荷。避雷針又與這些帶電云層形成了一個電容器,由于它較尖,避雷塔檢測,即這個電容器的兩極板正對面積很小,電容也就很小,也就是說它所能容納的電荷很少。而它又聚集了大部分電荷,所以,當云層上電荷較多時,避雷針與云層之間的空氣就很容易被擊穿,成為導體。這樣,帶電云層與避雷針形成通路,而避雷針又是接地的,避雷針就可以把云層上的電荷導入大地,使其不對高層建筑構成危險,保證了它的安全。
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(guī)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。我國建筑防雷規(guī)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,梁河避雷塔,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(guī)定的“滾球法”也開始得到行業(yè)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??偟膩碚f這二種算法各有特點,一般高層建筑更多的使用“滾球法”。
根據GB50057《建筑物防雷設計規(guī)范》中章節(jié)5‘ 防雷裝置’的要求,接閃器可以用銅、鍍錫銅、鋁、鋁合金、熱浸鍍鋅鋼、不銹鋼、外表面鍍銅的鋼等各種材料制成,只要滿足其較小截面和厚度的要求即可。也就是說,只要不是那么容易銹蝕,不至于因風吹雨打而輕易損壞,大多數常見的金屬材料都可以用來制作接閃器。以較常見的鐵質接閃桿為例,GB50057要求其較小直徑不能小于 8 毫米即可。
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