接下來(lái)讓我們了解下避雷針的原理。

在雷雨天氣，高樓上空出現(xiàn)帶電云層時(shí)，迅雷針和高樓頂部都被感應(yīng)上大量電荷，由于避雷針針頭是尖的，而靜電感應(yīng)時(shí)，導(dǎo)體尖端總是聚集了最多的電荷。這樣，避雷針就聚集了大部分電荷.避雷針又與這些帶電云層形成了一個(gè)電容器，由于它較尖，即這個(gè)電容器的兩極板正對(duì)面積很小，電容也就很小，也就是說(shuō)它所能容納的電荷很少。

而它又聚集了大部分電荷，所以，當(dāng)云層上電荷較多時(shí)，避雷針與云層之間的空氣就很容易被擊穿，成為導(dǎo)體.這樣，帶電云層與避雷針形成通路，而避雷針又是接地的.避雷針就可以把云層上的電荷導(dǎo)人大地，使其不對(duì)高層建筑構(gòu)成危險(xiǎn)，保證了它的安全。

避雷針的作用：

常規(guī)防雷電可分為防直擊雷電、防感應(yīng)雷電和綜合性防雷電。防直擊雷電的避雷裝置一般由三部分組成，即接閃器、引下線和接地體;接閃器又分為避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)。以避雷針作為接閃器的防雷電原理是：避雷針通過(guò)導(dǎo)線接入地下，與地面形成等電位差，利用自身的高度，使電場(chǎng)強(qiáng)度增加到極限值的雷電云電場(chǎng)發(fā)生畸變，開始電離并下行先導(dǎo)放電;避雷針在強(qiáng)電場(chǎng)作用下產(chǎn)生尖端放電，形成向上先導(dǎo)放電;兩者會(huì)合形成雷電通路，隨之瀉入大地，達(dá)到避雷效果。實(shí)際上，避雷針是引雷針，可將周圍的雷電引來(lái)并提前放電，將雷電電流通過(guò)自身的接地導(dǎo)體傳向地面，避免保護(hù)對(duì)象直接遭雷擊。

避雷針的保護(hù)范圍：

當(dāng)避雷針的高度h≤hr時(shí)，距地面hr處作一條平行于地面的平行線，以避雷針的針尖為圓心，hr為半徑畫弧，交水平線于A、B兩點(diǎn)，又分別以A、B兩點(diǎn)為圓心，hr為半徑，從針尖向地面畫弧。曲線就是避雷針保護(hù)范圍的邊界，保護(hù)范圍是一個(gè)對(duì)稱的錐體。

在避雷針保護(hù)范圍內(nèi)的被保護(hù)物體是否絕對(duì)安全?

避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算方法是根據(jù)雷電沖擊小電流下的模擬試驗(yàn)研究確定的，并以多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)做了校驗(yàn)。保護(hù)范圍是按保護(hù)概率99、9%(即屏蔽失效率或繞擊0、1%)確定的。也就是說(shuō)，保護(hù)范圍不是絕對(duì)保險(xiǎn)的，而是相對(duì)于某一保護(hù)概率而言。

(1)當(dāng)避雷針高度h小于或等于hr時(shí)：

①距地面hr處作一平行于地面的平行線。

②以針尖為圓心，hr為半徑，作弧線交于平行線的A、B兩點(diǎn)。

③以A、B為圓心，hr為半徑作弧線，該弧線與針尖相交并與地面相切。從此弧線起到地面止就是保護(hù)范圍。保護(hù)范圍是一個(gè)對(duì)稱的錐體。

④避雷針在hx高度的xxˊ平面上和在地面上的保護(hù)半徑，按下列計(jì)算式確定：

式中：rx——避雷針在 hx高度的xx′平面上的保護(hù)半徑(m)。

hr——滾球半徑，按本規(guī)范表5.2.1確定(m)。

hx——被保護(hù)物的高度(m)。

r0——避雷針在地面上的保護(hù)半徑(m)。

(2)當(dāng)避雷針高度h大于hr時(shí)，在避雷針上取高度hr的一點(diǎn)代替單支避雷針針尖作為圓心。其余的做法同本款第(1)項(xiàng)。

避雷針的配置原則：

所有被保護(hù)設(shè)備均應(yīng)處于避雷針(線)的保護(hù)范圍之內(nèi)，以免遭受雷擊。 當(dāng)雷擊避雷針時(shí)，避雷針對(duì)地面的電位可能很高，如它們與被保護(hù)電氣設(shè)備之間的絕緣距離不夠，就有可能在避雷針遭受雷擊后，使避雷針與被保護(hù)設(shè)備之間發(fā)生放電現(xiàn)象，這種現(xiàn)象叫反擊。此時(shí)避雷針仍能將雷電波的高電位加至被保護(hù)的電氣設(shè)備上，造成事故。不發(fā)生反擊事故的避雷針與電氣設(shè)備之間的距離稱為避雷針與電氣設(shè)備之間防雷最小距離。

避雷針與電氣設(shè)備之間防雷最小距離的確定

雷擊避雷針時(shí)，雷電流流經(jīng)避雷針及其接地裝置，為了防止避雷針與被保護(hù)設(shè)備或構(gòu)架之間的空氣間隙被擊穿而造成反擊事故，空氣間隙必須大于最小安全凈距。 為了防止避雷針接地裝置與被保護(hù)設(shè)備或構(gòu)架之間在土壤中的間隙被擊穿而造成反擊事故，空氣間隙必須大于最小安全凈距。