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试述避雷针的结构及其防雷原理。

2017-01-26 15:24分类:电气工程 阅读:

 
    所谓防雷问题实际是一个能量释放方式问题。避雷针的作用实质上是引雷作用,是将雷电引到自己身上来,避免了在它所保护范围内其他物体遭受雷击。避雷针保护范围的大小与其高度有关。雷针由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。
    接闪器,避雷针的最高部分,是专门用来接受雷云放电的金属杆,一般用镀锌圆钢或镀锌焊接钢管制成。接闪的金属线称为避雷线,或称为架空地线。接闪的金属带称为避雷带。接闪的金属网称为避雷网。
    针长1m以下时,圆钢直径不得小于12mm,钢管直径不得小于20mm;针长在1~2m时,圆钢直径不得小于16mm,钢管直径不得小于25mm;烟囱顶上的针,圆钢直径不得小于20mm。当针长2m以上时,可用粗细不同的几节钢管焊接起来。接闪器一般安装在支柱(电杆)上或其他构架、高层建筑物上。
    接地引下线,它是接闪器与接地体之间的连接线,它将接闪器上的雷电流安全地引入接地体.使之尽快地泄人大地。引下线如采圆钢,直径不得小于8mm;如采用扁钢,其截面不得小于48mm2,厚度不得小于4mm;装设在烟囱上的引下线,圆钢直径不得小于12mm;扁钢截面不得小于100mm2,厚度不得小于4mm。这些钢质材料均需镀锌或涂漆。
    接地装置,是避雷针的地下部分,其作用是将雷电流直接泄人大地。接地装置应充分利用自然接地体,以节约投资和钢材。如果实际测量的接地体电阻不能满足要求时,应装设人工接地体。人工接地体有垂直和水平埋设两种形式。常用的垂直接地体一般为50mm×50mm×5mm、长2.5m的镀锌角钢或者直径50mm、长2. 5m的钢管,垂直接地体之间的距离一般不小于5m。为了减少
外界气候对接地电阻的影响,接地体一般要埋入地表下面0. 6~0. 8m。
    避雷针之所以能防雷,是因为在雷云先导发展的初始阶段,因其离地面较高,其发展方向会受一些偶然因素的影响而不“固定”,但当它离地到一定高度时,地面上的高耸的避雷针因静电感应聚集了与雷云先导异性的大量电荷,使雷电场畸变,因而将雷云放电的通路由原来可能向其他物体发展的方向,吸引到避雷针本身,通过引下线和接地装置将雷电流引人大地,从而使被保护物体免受直接 雷击。
    避雷针实质上是引雷针,它是防止直接雷的有效措施。

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