用了提前放电避雷针就能万无一失吗?事实上没有避雷设备是万无一失的,在保护范围内并不是没有雷击,只是雷击能量较小。国内避雷针市场鱼龙混杂,一些代理国外品牌的经销商大肆宣传自己的产品符合国外先进标准,其中真假难辨,建议采购时按照国标和IEC的标准来考察产品。从经济观点出发,要达到万无一失也将十分浪费,因此《建筑物防雷设计规范》及其它设计规范和标准均已“减少”雷击为要求。所以按照国家和进行设计的防雷装置,其防雷安全度也并不是。除了直击雷,高层建筑还可能受到侧击雷和感应雷的影响。
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。此后两千年来,我国古建筑的屋脊上大多安装这一类金属瓦饰,有的是龙,有的是飞鱼和雄鸡,它们虽然形状各异,却都有尖状物指向天空,尽管没有引导线与地面连接,但大雨淋湿的屋檐和墙壁自然起到了连接地面的作用。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。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独立的下引接地,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。
现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。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,只要满足其较小截面和厚度的要求即可。富兰克林认为闪电是一种放电现象。为了证明这一点,他在1752年7月的一个雷雨天,冒着被雷击的危险,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。当雷电发生时,富兰克林手接近钥匙,钥匙上迸出一串电火花。手上还有麻木感。幸亏这次传下来的闪电比较弱,富兰克林没有受伤。注意:这个试验是很危险的,千万不要擅自尝试。1753年,俄国电学家利赫曼为了验证富兰克林的实验,不幸被雷死,这是做雷电实验的一个牺牲者。
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。在被保护物顶端安装一根接闪器,用符合规格导线与埋在地下的泄流地网连接起来。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。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。
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