根据G***057《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,只要满足其较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。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。以较常见的铁质接闪杆为例,G***057要求其较小直径不能小于 8 毫米即可。
按我国统计的雷电流幅值较大约为300 kA,其对应的雷击高度为408 m。取雷击***高度为400m,可得出不同高度避雷针的保护区和散击区的地表半径见表1。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。我国旧式民房一般高度在10 m以下,避雷带和避雷网的高度与房高相同,安装的短针防雷其高度为1~2 m,它们引起的散击现象不明显;高耸建筑物和高架避雷针引雷招致雷击率和存在散击区。我雷学者历来不主张用高架避雷针保护建筑物,主张用屋顶短针和避雷带防雷就是考虑了既能发挥它的引雷作用,又避免增加散雷区。
合理选用避雷针保护范围的计算方法。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。取雷击***高度为400m,可得出不同高度避雷针的保护区和散击区的地表半径见表1。“折线法”的主要特点是设计直观,计算简便,可节省***,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***成本较大。在这二种计算方法中,“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。
避雷针传入英国后,英国人也曾广泛采用了富兰克林的尖头避雷针。但美国***爆发后,富兰克林的尖头避雷针在英国人眼中似乎成了将要诞生的美国的象征。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***的下引接地,如此能可保证闪电电流迅速泄入大地。据说英国当时的国王乔治二世出于反对美国革命的盛怒,曾下令把英国全部后家建筑物上的避雷针的尖头统统换成圆头,以示与作为美国象征的尖头避雷针势不两立,这真是避雷针应用上一件有趣的事情。
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