避雷针的原理是什么 避雷针有什么作用
避雷针是我们都很熟悉的一个东西了，它经常被安装在被保护物顶端。用于保护建筑物、高大树木等。这是我们对其的初步认识，那您知道避雷针的原理是什么吗？它的作用都有哪些呢？接下来就让我们一起来了解下吧。
避雷针是我们都很熟悉的一个东西了，它经常被安装在被保护物顶端，用于保护建筑物、高大树木等。虽然我们对避雷针这个名字很熟悉，也大概知道它的重要性，但是你知道避雷针的原理是什么吗？它的作用都有哪些呢？接下来就让我们一起来详细了解下吧。
一、避雷针的定义
首先先让我们了解下避雷针的定义。
避雷针是以前的叫法，在中华人民共和国国家标准GB《建筑物防雷设计规范》中，已经放弃了这一称呼，而代之以&接闪杆&。接闪杆与接闪带、接闪线、接闪网、用以接闪的金属屋面、金属构件等，统称为接闪器;接闪器和引下线、接地装置共同组成了建筑物或构筑物的外部防雷装置，用以避免或减少闪电击中建筑物(构筑物)上或其附近造成的物理损害和人身伤亡。
之所以将避雷针改名为接闪杆，是因为以前的名称不科学，没有反映出接闪杆的原理。避雷针刚刚出现在中国时，人们以为它可以避免房屋遭受雷击，所以称其为避雷针。但事实上，避雷针保护建筑物的方式并不是避免房屋遭受雷击，而是引雷上身，然后通过其引下线和接地装置，将雷电流引入地下，从而起到保护建筑物的作用。正因为这个原因，也有人建议将避雷针改名为引雷针，但总的来说，还是接闪杆这个名称最为贴切。
二、避雷针的原理
接下来让我们了解下避雷针的原理。
在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，迅雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷。这样，避雷针就聚集了大部分电荷.避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少。
而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体.这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的.避雷针就可以把云层上的电荷导人大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全。
三、避雷针的作用
最后让我们了解下避雷针的作用。
常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体;接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。
以避雷针作为接闪器的防雷电原理是：避雷针通过导线接入地下，与地面形成等电位差，利用自身的高度，使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变，开始电离并下行先导放电;避雷针在强电场作用下产生尖端放电，形成向上先导放电;两者会合形成雷电通路，随之泻入大地，达到避雷效果。实际上，避雷针是引雷针，可将周围的雷电引来并提前放电，将雷电电流通过自身的接地导体传向地面，避免保护对象直接遭雷击。
了解了避雷针的相关知识后，我们才能更好地去利用它。以上就是我为大家介绍的避雷针的原理及作用，希望您会喜欢。
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用避雷针还是用等离子避雷技术——信息社会防直击雷的思考
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官方公共微信现代防雷工程分外部防雷和内部防雷两部分。外部防雷是我们常见的避雷针 ,避雷带 ,避雷器以及引下线和接地系统 ;内部防雷系统主要是对建筑物内部的易受过电压破坏的设备 ,如计算机、电话机、UPS、数据传输线 ,音频配线设备、空调、冰箱及电子设备加装过电压保护装置 ,在设备受到过电压侵袭时 ,保护装置能快速将能量泄放 ,从而保护设备不受破坏。1　雷电的危害众所周知 ,雷电具有极大的破坏性 ,其电压高达数百万伏 ,瞬间电流可高达数十万安培 ,千百年来 ,世界各地人畜、建筑、设施受雷击而造成伤亡和破坏的重大事故不计其数。目前 ,世界上各种建筑、设施大多数仍在使用传统的外部防雷系统。但是 ,随着现代电子技术的不断发展 ,大大促进了通信、计算机网络、信息技术的进步 ,人类社会迈进了信息时代 ,因此外部防雷与内部防雷系统显得愈来愈重要。2　外部防雷措施(1)　架设避雷线。架设避雷线又称架设地线 ,它的作用是使雷直接击在避雷线上 ,避免导线遭受直...&
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在社会生产生活过程中,雷电灾害会导致电气设备难以保持正常运行的状态,甚至威胁着人类和动物的生命安全,严重影响着正常的社会秩序,甚至给人们的心灵造成严重的创伤,地区产业也遭受严重的经济损失。此种情况下,加大力度探讨电力自动化现代防雷技术,对于维护社会稳定运行,降低地区产业经济损失上具有重要意义。1雷的类型与危害雷电灾害的危害性较大,为降低雷电灾害所造成的损失,如何做好防雷工作是现代研究人员所面临的一项重要课题。传统模式下的防雷技术主要是应用避雷针等设备对雷电灾害进行预防,随着现代社会科学技术的发展,电力自动化技术被广泛应用于雷电预防工作中,为切实提高防雷效果,应当准确把握雷电的种类及其危害,将电力自动化科学技术与现代防雷技术进行有机融合,切实提高雷电预防效果,维护社会生产生活的有序运行。雷电主要包括以下几种类型:1.1直击雷云层与地面存在的突起物产生放电后,直击雷形成。直击雷的电流十分强大,其在短时间内击倒人或动物,甚至造成死亡,...&
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当前,微电子技术发展很快,很多工厂与建筑物如雨后春笋般落成,这使得雷电灾害的发生几率也在提升,经济的潜在损失日益增多。我国对雷电防御工作十分重视,学术界也在一直研究雷电灾害的预防方法,相关的防雷工程设计要求也更高了。现代防雷技术可以有效防止雷电的直击侵害,减少电磁干扰,保证弱点设备正常运转。[1]因此,积极研究现代防雷技术的工程设计方法,不但能够提高建筑单位的工程设计质量,还能够保障人民的生命财产安全。1供电线路的设计方法1.1屏蔽与连接等电位利用合理的方式对建筑物的外部主要线路进行屏蔽包装,利用金属网、管、箱等导体来包围保护对象,防止雷电脉冲电磁场从空间侵入建筑物,通常建筑物是以钢筋为引下线达到屏蔽效果,而机房则一般设置在和墙有一定距离的楼层中部位置,如果是在边缘,重要设备必须远离窗口;而等电位链接则是对直击雷、雷电感应过电压实施拦截,以便于弱化雷电磁场强度。1.2电源SPD安装划分好雷电防护区,根据雷电危险程度来对建筑外的防...&
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1引言近几年来,随着我国微电子技术的快速发展,各种大型建筑和工厂相继建成。这在一定程度上提高了雷电灾害的发生概率,导致国民经济损失越来越大。21世纪初,由国家技术监督局和建设部对之前制定的《建筑物防雷设计规范》又重新进行了修订。由此可见,国家历来都比较重视雷电防护工作,学术界一直在开展雷电灾害的预防与消除研究,国家各部门对防雷工程设计的理解也越来越透彻,越来越全面,对设计技术的要求也越来越高。现代防雷技术不仅可以保证所保护对象免遭直击雷过电压侵害,而且能够抑制电磁干扰,为信息系统等弱电设备的正常运转创造良好的电磁环境。正是基于此背景,本文在深入理解现代防雷技术的基础上,探讨了现代防雷技术的工程设计关键点,对提高各建筑单位工程设计水平,提高建筑质量具有重要的现实意义。2现代防雷技术的措施现代防雷技术,即是集接地、分流、均压、屏蔽等技术为一体的综合防护技术。具体而言,现代防雷技术的措施主要可以分为以下几种:2.1躲闪通常,在无法保证...&
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1引言近年来，我国的雷电灾害忽然呈现新情况，灾害频繁，许多从不发生雷电灾害的行业部门也频频受害。究其原因，就是随着当今高新技术的迅猛发展，人类正步入一个崭新的信息时代社会，各行各业都广泛地使用微电子设备，而这些微电子设备的元器件体积小、能耗低、灵敏度高、耐压等级低，不但沿线路传播的感应雷会对它们造成损害，就连沿三维空间传播的闪电的电磁脉冲辐射(LEMP)也足以对它们发生作用，轻则引起系统失灵，重则造成系统或元器件的损坏。正基于雷电对微电子设备造成的新灾害，现代防雷添加一个了以微电子设备为主要保护对象的弱电系统防雷，传统的强电系统防雷以建筑物和电力系统设备为保护对象，弱电系统防雷是现代防雷的新课题，它以强电系统防雷为基础，同时，强电系统防雷又不能涵盖它，要做好防雷减灾工作，必需采取强、弱电系统防雷措施相结合的综合防护方法。如今，电视台节目的制作和播出基本实现数字化，大量地运用微电子设备，我们要确保节目制作、播出的安全，首先要保障设...&
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1拦截(Conduting)拦截就是将雷电拦截下来,按照人们设计的通道泄放到大地中去,英文对这一方法的表述为Conduting,其中文的意思为“传导”,我们称之为避雷针的装置,其英文原名是“Lightning rod”,又称“Lightning Condutor”,其原意并不是“避雷的针”,而是“闪电棒”,更准确地说,应是“闪电传导器”,即是指它的功能是把闪电传导入地。拦截这一技术方法的实现就是利用避雷针以及由此而发展起来的避雷线和避雷带等接闪装置。控制雷击发生点,“牺牲”自己,从而保护被保护的人和物体。为了更好地控制雷击发生点,减少雷电磁脉冲的干扰,做好雷电的第一道防线,人们研制出了各种优化避雷针。概括起来主要是利用先导放电、阻抗限流这两种技术来优化传统的富兰克林避雷针。利用先导放电技术生产的避雷针一般叫提前放电避雷针或主动避雷针。这种优化针的特点是利用电场以及电子技术,在结构上进行加工处理,使其能主动地引发上行雷闪放电,从而...&
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并排的两个物体，一个是绝缘体；一个是导体。它们在雷雨云下，后者容易遭受雷击；而前者较少遭受雷击.
现在看见一个概念叫什么绝缘避雷:是用绝缘材料挡住雷电,这东西对头吗?怀疑中,望解疑.
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再论“绝缘避雷”不可行
来源：中国科学院电工研究所 作者：马宏达
摘&&要：“绝缘避雷”是一个模糊而错误的概念，分析了几个有关的误解，说明了其所以错误的道理。
关键词：建筑物防雷&&绝缘避雷
& & 《防雷世界》2004年第6期刊登文章[1][2]，对笔者“关于绝缘避雷问题的讨论”[3]一文表示疑问和异议，又有文[4]再次提出“绝缘避雷”问题。对此方家光教授已经撰文[5]给予澄清，我表示完全赞成。为了补充有关资料，笔者写出本文作为答辩，欢迎读者讨论和批评。
一、雷击下物体所承受的电压是107-108V吗?
& & 文[2]的作者同意雷雨云的电压是107-108V，但是不同意地物承受同样的高电压，因为包括避雷针和消雷器等也将承受这样的高电压。我们说，是的，地物和防雷装置上也将承受这样的高电压。这个问题可以大致地估算如下，雷电先导头部积存有几个库伦的电量Q，一般地物(包括避雷针和消雷器等)的固有电容C为108法拉，当先导头部的电量注入到地物上时，地物上的瞬间脉冲电压就是Um,Um=Q/C=100库伦/10-8法拉=108伏
& & 再从先导流注通道的电压降来估算，先导通道变成电弧放电时其单位电压降为5.5V/cm，云地距离为105cm，所以云地间的电弧电压降总计为105V量级，雷雨云的电压为107-108V，地物所承受的电压Um应为，107-108V减107-108V依然是107-108V。避雷针和消雷器等屏蔽下的物体，它受到的是旁路耦合电压，决定于防雷导体的电感电压降和电阻电压降，那就不是107-108V了。但是这种情况已经属于避雷针防雷的方式，而不是绝缘避雷的方式了。少长针消雷器和优化避雷针被雷击毁的事实告诉我们，它们确实遭受到107-108V的脉冲高电压。
二、雷击选择性规律≠绝缘避雷
& & 并排的两个物体，一个是绝缘体；一个是导体。它们在雷雨云下，后者容易遭受雷击；而前者较少遭受雷击，这是雷击选择性规律的表现。绝缘避雷的概念是用绝缘材料挡住雷电，是串联的电路概念(或者从上空、或者从地面串入绝缘材料)。雷击选择性规律≠绝缘避雷，这两者是不能混淆的。在没有并联导体存在的情况下，雷击打下来，串联的绝缘体上必然先产生电晕现象(这时它已经开始丧失其绝缘性能)，随后产生绝缘材料的表面放电现象或绝缘体的电击穿现象。我们说用绝缘材料不能阻隔高电压放电，这有大量的实验数据；这些实验数据是做防雷设计计算反击抗电强度所必须知道的。文[1]作者进行的并联模拟仿人雷击实验是雷击选择性规律的试验，它不能作为绝缘避雷的理由。
& & 有人拿某些古建筑一时未曾遭受雷击说事，他们(以自己所知为准)只算未曾遭受雷击的，不计算曾经发生过雷击的；即便该建筑物已被雷击，他们依然坚持要绝缘避雷，例如山西应县木塔[4]。河北省定兴有一座古塔(砖塔)，也曾遭受雷击，曾被击去一角并有垮塌的危险。北京古建部门派专家用环氧树脂进行了加固，对该塔做了全面整修并安装了防雷装置。北京十三陵和故宫等古建筑群的宫殿历史上也曾多次遭受雷击，这些都有较详细的记载。
& & 明朝，弘治三年(公元1500年)七月壬子，故宫午门遭受雷击起火；
& & 嘉靖二十年四月辛酉(1541年)太庙大殿遭受雷击发生大火；
& & 嘉靖三十六年四月丙申(1557年)雷击三大殿、午门、文武二门及奉天门等均被焚毁；
& & 万历二十二年六月乙酉(1594年)西华门遭受雷击起火；
& & 崇祯十六年六月二十三日(1643年)奉先殿雷击着火；
& & 清朝，乾隆四十八年六月癸亥(1783年)体仁阁遭受雷击火灾，等等。
& & 解放后，人民政府对古建筑的保护非常重视，在故宫的主要建筑物上安装了避雷针保护，凡是安装了防雷装置的宫殿均得到安全地保护。1985年起我们在王时煦先生指导下，会同故宫博物院古建部专家进行了十几年的调查研究、雷击模拟实验研究、防雷设计、工程施工和检测。在制定故宫防雷规划过程中，当时未被安装防雷的宫殿又屡次遭受雷击，我们认识到必须全面地实施防雷，但是这又不现实。到现在为止，我们只写了外部防雷的总结报告。王老、于倬云和白丽娟合写了“故宫博物院的防雷历史与经验总结”[6]。由于故宫的雷电电磁脉冲防护是由公安部某技术部门做的，我们未能做故宫博物院防雷的全面总结。以上事实说明，古建防雷研究工作是件细致而艰苦的工作，要深入实际调查核实，知道多少就说多少。不能看了几本书就对古建防雷指手画脚。古建筑中的“雷公柱”是位于两侧山墙中部的顶梁柱。古建筑的房角的雷击率最多，它下边的顶梁柱遭受雷击损坏的机率也最多。历史上雷公柱经常遭到雷击而劈裂和烧毁，说“雷公柱相当于今天的避雷针的接地装置”[4]是错误的，这不符合事实。
& & 对于古建筑群的防雷，需要对当地的地理环境做全面的调查研究，例如当地的雷电活动情况、建筑物的结构和使用情况，地下土壤的导电情况等等。我们对故宫博物院的防雷就是这样做的；对浙江宁波天童禅寺的大环境和实际情况我们都没有调查研究，就没有权力发表意见。按文[1]作者的论述，带电气溶胶对山坡树林放电，这可能是一种区域性防雷[7]的机制在起作用，但那也不能说明“绝缘避雷“是可行的。
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三、绝缘避雷概念的模糊性及其宣传的危害性
& & 绝缘避雷的概念具有很大的模糊性，容易令人想到市电的绝缘。1956年上海地区(包括市区、松江和昆山)雷击死伤多人(死亡71人，伤99人)，百姓中产生恐慌情绪和迷信思想。某地小学教师宣传了防雷知识说“绝缘可以避雷”，农民只知道木头不导电，结果一听打雷，有的人坐在桌子上，有的人爬在稻草堆里，有的人措手不及就把脚桶翻过来立在上面。有的宣传神秘化，说打雷时不能*墙、不能*柱、脚不能着地，结果弄得人人自危。文[1]的作者认为绝缘伞和绝缘衣可以防雷，这就不对了。因为躲在砖木结构建筑物中的人尚且不能避免雷击的危险，在旷野中打着绝缘伞和穿着绝缘衣更不能保证不被雷击。穿着绝缘靴的人较比光脚的人能避免跨步电压的危害，这是因为地中的土壤形成一道旁路，人身所受的电压不是雷击的全部电压。
& & 建筑物防雷的概念是清楚、明确的，它的原理是引雷人地和对室内的人和电气设备隔离绝缘。在早期的防雷设计中曾广泛地采用独立避雷针，对建筑物的隔离距离为3m。现代建筑物的防雷则较多地采用避雷带和避雷网。现在有人提议独立避雷针对建筑物的隔离距离改为5m，这是考虑了雷电的电磁感应对室内电气设备的影响。智能建筑物的防雷则采用法拉第笼、接地网、屏蔽布线等等防雷电电磁脉冲的措施。随着电讯时代的到来，防雷技术获得了极大地发展，现代系统防雷工程可以保证建筑物内的电气系统(包括电力、电讯和自动控制)的安全运行，不必拉闸断电。然而有人无视这些进步，奇怪地要我们回到“绝缘避雷”[4]的时代!
四、现代防雷的原理是引导与隔离
& & 通俗地讲解，防雷和治水是一个道理，要疏导和堵塞相结合，用技术语言说是引导加隔离。现在进入信息时代，几乎所有的建筑物都离不开电源和通讯线路，雷电侵入建筑物的渠道不只是直接雷击，还有通过天线、电源线、通讯线和金属管道，所以要进行系统防雷。大气物理学家告诉我们，发展成熟的落地闪电是不能阻止和消灭的，雷击总会击中地面某处释放掉它的能量。雷电先导流注在高空不受地物的影响，当它延伸到距离地物50-150m时，就要受到地面电场分布的影响。先导流注将向着电场强度最大的方向发展，避雷针和避雷带的引雷原理就是它们具有最大的电场强度，就是电场理论的应用。平屋顶的中部的电场强度比其屋顶边檐(或女儿墙)处的电场强度小两、三个数量级，所以我们建议在平屋顶的边檐处安装避雷带或在房顶的四角安装避雷针。这是控制论在防雷中的应用，也是电场理论在防雷中的应用。我们建议的建筑物易受雷击的部位的分布图也是电场理论的应用。文[4]说的(“场”与“路”之争)都是妄加指责，就是“等离子避雷”也得给落地雷一个落脚点(引导雷电流安全入地的装置)，否则它绝不能成功。
& & 文[4]对防雷接地问题提出质疑，他说获得低接地电阻值特别难。我看他把问题夸大了。现在人们明确了共地是防雷工程最合理的选择，可以充分利用自然接地体和接地管线降低接地电阻。所以在城市中的防雷工程做到低接地电阻值并不难；在山地、卵石地带获得低值接地电阻确有较大的困难，但是有做大接地网，采用降阻剂，进出线采用埋地铁管敷设等等措施，可以解决问题。然而用文[4]作者建议的“绝缘避雷”的办法是决然不行的。正如大气物理学家郭昌明先生指出的[8]，要使被保护系统不产生上行先导，就要使这系统各处的电场在雷电先导临近时都低于一定值。如果这并不是件不可能的事，也是一件难以实际作到的事。迄今，没有真正成功的个例。
& & 1.中国的古建筑绝大部分是木结构的和砖木结构的。这些建筑物在历史上曾经遭到多次雷击，北京故宫的建筑群就屡次遭到过雷击，这是有记录可查的。那种古建筑有“绝缘避雷”性能的传说是讹传。
& & 2.发展成熟的落地闪电是不能用绝缘阻挡也不能消除的。
& & 3.现代防雷的原理是引导雷电流人地，并保证人身和电气设备的隔离安全。
& & 参考文献
[1] 江明礼，绝缘物上出现电晕现象和发生雷击是一回事吗?防雷世界，2004年第6期，6l-62页；
[2] 江明札，雷击下物体(包括避雷针和消雷器等)所承受的电压是107-108V吗?防雷世界，2004年第6期，63页；
[3] 马宏达，关于绝缘避雷问题的讨论，防雷世界，2004年第2期，57-58页；
[4] 虞昊，用避雷针还是用等离子避雷技术?——信息社会防直击雷的思考，雷电防护与标准化，2004年第3期，101-107页；
[5] 方家光，绝缘避雷可行吗?防雷世界，2004年第6期，57-60页；
[6] 王时煦，于倬云，白丽娟，故宫博物院的防雷历史与经验总结，《中国紫禁城学会第三次学术讨论会论文提要汇编》，中国紫禁城学会，2000年10月，65页；
[7] 马宏达，山区电网防雷的新概念——区域性防雷，1995年第7期，43-46页
[8] 郭昌明，防雷技术中的争论之我见，CHINA防雷，2003年，ll-12期，33-36。
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很多东西我不一定看得懂,所以无从讨论.我想谈一些我的理解,对了大家讨论下,错了也不要笑我无知啊
我认为绝缘避雷从理论上应该还是可行的,只是实际中无法实现而也,雷电流也有个路由选择问题,我觉得如果防雷物件根本没有电流通路,就应该可以起防雷作用
呵呵,我在想,就象一个避雷针立在楼顶,如果它对地没有连接,与大楼有很好的绝缘,就算它立得再高,应该也不会引雷吧,因为它没有雷电通路啊,这是不是就应该叫绝缘避雷措施???
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呵呵，白给楼主发了！
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首先谢谢楼上的,你工作肯定是没有白做的,就算我没有理解过来,但最少还是有些概念性的东西能记忆下来,离明白又更近了一步嘛,总会有明白的一天吧,学习是一个渐近的过程.再次谢谢
8-3(在线教育)
8-4(商易宝会员)
8-5(广告合作)
(非工作时间)}