气象站16米玻璃钢避雷针--避雷针的工作原理

️定义：避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置，在中国国家标准 GB50057—2010《建筑物防雷设计规范》中，已用接闪器的名字取而代之。

️发明历史：中国人在建筑物防雷方面的探索起步较早，如汉代的雷公柱、约 1100 年建造的湖南岳阳慈氏塔塔顶的铁链等，可看作避雷针的雏形。而现代避雷针则是由美国科学家本杰明・富兰克林在 1752 年进行风筝实验后，于 1762 年发明的。

️一、工作原理

️尖端放电原理：避雷针通常具有尖锐的尖顶，在雷云电场作用下，其尖端附近空气电离，形成大量空间电荷。由于导体尖端电荷密度高，会形成更强的局域电磁场，使得雷电流优先选择避雷针作为放电路径。

️电场畸变原理：当雷云放电接近地面时，地面电场发生畸变，避雷针顶部形成局部电场强度畸变，诱导雷电向避雷针放电，从而避免被保护物体直接遭受雷击。

️二、基本构造

️接闪器：即避雷针的顶部，通常是尖锐的尖顶，多由铜、铝等金属制成，也可采用其他导电材料，用于吸引雷电。

️支柱或支架：用于支撑接闪器，使其处于建筑物的高处，如屋顶或塔尖等位置，材料可以是金属或其他耐候性材料，以确保避雷针的稳定性和可靠性。

️引下线：一般由导线或导体构成，与接闪器直接相连，或通过附加的导线连接，作用是将接闪器接收到的雷电流引导到接地系统。

️接地系统：通常由一组导体和接地电极组成，用于将雷电的能量安全地引导到地下，进一步保护建筑物和其内部设备。

️三、分类

️按工作方式分类：可分为主动式避雷针和被动式避雷针。主动式避雷针通过避雷针尖放电，促进空气离子化，进而形成主放电通道的主动放电装置，在相同安装高度下，比普通避雷针的保护半径大数倍；被动式避雷针则是基于传统的尖端放电原理，等待雷电接近时吸引雷电并引导入地。

️按功能分类：有普通避雷针，适用于一般建筑，如住宅楼、厂房等；还有提前放电避雷针（ESE 避雷针），适用于高雷击风险区域，具有更大保护半径，如机场、通信基站等。

️按使用材料分类：常见的有铜质避雷针、镀锌钢避雷针、铜覆钢避雷针等。在腐蚀环境中，如海边或化工厂区，多采用铜材或不锈钢等耐腐蚀材料制成的避雷针。

️四、安装与维护

️安装位置：应安装在建筑物的高处，如屋顶、塔尖或烟囱等，这些位置能使避雷针更容易地吸引雷电，并在建筑物周围形成一个更有利的电场。

️接地要求：接地系统的设计与施工是关键，接地体通常使用垂直接地棒、水平接地带或网格接地网，材料应具有良好的导电性和耐腐蚀性，如镀锌钢、铜覆钢等。接地电阻一般应小于 10 欧姆，高雷击区域要求更低。

️日常维护：需定期检查避雷针的外观是否有损坏、腐蚀等情况，检查连接部位的螺栓是否松动，引下线是否完好无损。同时，还需定期测试接地电阻值，确保其符合标准。