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。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。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。
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。5h-2hx)P当h≤30m时,P=1当30≤h≤120m时,60年代以来,又提出了计算避雷针保护范围的击距法,认为保护范围还受雷电流大小的影响。但是对于侧击雷和感应雷依旧是没有办法防护的。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。采购时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。
成功地进行了捉雷电的风筝实验之后,富兰克林在研究闪电与人工摩擦产生的电的一致性时,他就从两者的类比中作出过这样的推测:既然人工产生的电能被吸收,那么闪电也能被吸收。他由此设计了风筝实验,而风筝实验的成功反过来又证实了他的推测。他由此设想,若能在高物上安置一种装置,就有可能把雷电引入地下。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。富兰克林把这种避雷装置:把一根数米长的细铁棒固定在高大建筑物的顶端,在铁棒与建筑物之间用绝缘体隔开。然后用一根导线与铁棒底端连接。再将导线引入地下。富兰克林把这种避雷装置称为避雷针。经过试用,果然能起避雷的作用。避雷针的发明是早期电学研究中的一个有重大应用价值的技术成果。
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。为了证明这一点,他在1752年7月的一个雷雨天,冒着被雷击的***,将一个系着长长金属导线的风筝放飞进雷雨云中,在金属线末端拴了一串银钥匙。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。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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