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避雷針由接閃器、接地引下線和接地體 3部分組成。接閃器通常采用直徑為 15~20mm、長度為1~2m的圓鋼或鋼管,固定于支柱上端經接地引下線與接地體連接。當雷云對地放電通道發展到臨近地面時,由于避雷針突出地面并有良好接地,在針尖附近的電場強度提高,聚積相反極性的電荷,引導放電。進而防止建筑物或儀器蓄積過多電荷而遭受雷擊。一般來講,雷電并不會直接擊中避雷針,而避雷針本身如果被閃中也有著融化及炸的危險。
接閃器的保護范圍的計算,在GB50057《建筑物防雷設計規范》的附錄D‘滾球法確定接閃器的保護范圍’中列出了計算單支接閃桿(避雷針)、兩支等高接閃桿、兩支不等高接閃桿、成矩形布置的四支等高接閃桿、單根接閃線(接閃帶、避雷帶)、兩根等高接閃線的保護范圍的保護范圍的計算方法,避雷塔安裝,并繪制了相關示意圖。
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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,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,中規定的“滾球法”也開始得到行業的認同,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。總的來說這二種算法各有特點,一般高層建筑更多的使用“滾球法”。
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