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,导体总是聚集了的电荷。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***,保证了它的安全。
放电避雷针的工作原理
放电避雷针主要由从自然界的电场中吸收并贮存能量,避雷针针尖与大地有良好的电气连接,处于等电位状态。每当雷闪发生前,电场强度会迅猛增大,与针尖之间的电位差大致相当于雷云与大地之间的电位,它们之间的电压降迅速增加会造成打火,并使周 围的空气离子化,形成放电现象,从而产生一个早期的 上升先导去引导,改变雷云的向下先导的走向,将落雷点的引到自身上来并迅速、安全地将雷电泄放到大地,避免了传统避雷针的“绕击'和“侧击”现象。
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,一般以为装饰,龙嘴里有避雷针头。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,若雷中了屋宇,电流就会从龙舌沿线睛行至地底,避免雷毁建筑物。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。
常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成,即接闪器、引下线和接地体;接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。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,用以避免或减少闪中建筑物(构筑物)上或其附近造成的物理损害和人身***。
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,用以避免或减少闪中建筑物(构筑物)上或其附近造成的物理损害和人身***。