建筑物和種種重要設(shè)施的行之有效的避雷措施——避雷針是美國科學(xué)家富蘭克林發(fā)明的,。他用科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明了閃電就是靜電高壓放電,,之后避雷針防雷的技術(shù)也就 有了科學(xué)的基礎(chǔ)。200年來人們的長期實(shí)踐,,進(jìn)一步證明了避雷針是可靠的,。
在世界各地,處處可見避雷針的蹤跡,。樓層,、廠房、煙囪,、火箭航天器發(fā)射塔,、衛(wèi)星天線等的頂部高高地聳立著一根,甚至幾根金屬桿,,那就是避雷針,。
我國古建筑物中的寶塔,有些用鐵鏈從塔頂引下,,末端埋入水井中,,這樣的寶塔很少被雷擊毀。中世紀(jì),,歐洲許多教堂的尖頂由于高聳于云端,,常 常是雷擊的目標(biāo)。但也有個(gè)別的高大建筑卻能幸存下來,。如有一座大教堂,,以鍍金的金屬覆蓋了教堂的圓頂,圓頂四周又豎起了一些尖頭長鐵棒,。金屬圓頂通過泄水 鐵管與地面的鐵制下水槽相連,。這些古建筑完整地保存下來,當(dāng)年人們并不清楚其中的道理,。只有在科學(xué)發(fā)展之后,,人們才揭示出它們?yōu)槭裁次幢焕讚魵еi。
1752年,,富蘭克林創(chuàng)制了世界上第一根避雷針,。不久即在美國推廣使用,隨后英國從1762年,,德國從1769年也開始陸續(xù)使用了避雷針,。
避雷針為什么能避雷呢,?
有人認(rèn)為,避雷針在雷雨云的感應(yīng)下產(chǎn)生尖端放電,,能中和掉雷雨云中所帶的電荷,,從而避免發(fā)生雷擊。也有人認(rèn)為,,避雷針是吸引閃電電流,,并把它導(dǎo)入地下。我們必須弄清楚哪一種說法是正確的,,才能設(shè)計(jì)避雷針,,有效地避免雷擊。
實(shí)驗(yàn)測量表明,,避雷針在雷雨云的電場作用下所釋放的電量是微不足道的,。一根避雷針的尖端放電電流一般只有幾個(gè)微安,而一次中等的雷 擊能釋放大約25~30庫倉的電量,。這相當(dāng)于幾千根避雷針在幾十分鐘內(nèi)放電的總電量,。
富蘭克林指出,避雷針在雷暴期間的放電電流太小了,,它的作用是把閃電引向自身,,并沿著它流入大地,不讓閃電電流竄到建筑物的各部分去,。
避雷裝置一般地由接閃器,、引下線和接地體三部分組成。避雷針只是接閃器的一種形式,,是吸引閃電電流的金屬導(dǎo)體,,然后通過引下線把閃電電流 引到接地體上。接地體是埋設(shè)在地下的導(dǎo)體,,它可把閃電電流泄放到大地中去,。
避雷針對(duì)于保護(hù)建筑物是很有益的,從安全角度看,,最好對(duì)所有建筑物都進(jìn)行防雷,。高大的建筑物較易受雷擊,然而,,據(jù)國外一份資料統(tǒng)計(jì),,低矮 民房受雷擊的事例還是不少的,美國每年平均有2000多戶民房遭雷擊,。為此,,對(duì)一般居民來說普及有關(guān)防雷的知識(shí)還是很必要的。
安裝避雷裝置,要遵守下列主要原則,。避雷針必須高于一切被它保護(hù)的建筑物,。裝置的各部分連接要牢靠,應(yīng)采用電焊或氣焊,,不許采用綁接和錫 焊,。如果避雷裝置接地下不好或安裝不合規(guī)格,那么被它吸引的閃電電流就可能流竄到建筑物的其它部分,,從而造成破壞?,F(xiàn)代建筑就采用一種新的既經(jīng)濟(jì)又安全的 防雷設(shè)施,稱之為"暗裝籠式避雷網(wǎng)",。把建筑物中的金屬結(jié)構(gòu)沿鋼筋連成一整體,構(gòu)成一個(gè)大型金屬網(wǎng)籠,。這種籠式避雷網(wǎng)既起屏蔽作用,,又充當(dāng)引下線,是一種 更加經(jīng)濟(jì),、美觀的安全的防雷方式,。你到大街上轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),可看到很多新樓的屋頂上不再有高聳的金屬桿和引下線了,,那就是因?yàn)樗鼈円延蒙匣\式避雷網(wǎng)了,。屋頂?shù)母?/SPAN> 種金屬物都用導(dǎo)體連到籠式避雷網(wǎng)上。在屋頂四周還應(yīng)布設(shè)一條金屬帶,,稱避雷帶,,把它與避雷網(wǎng)接上。
安裝了避雷裝置的建筑物是否就萬無一失不遭雷擊了呢,?那不一定,。有些高大建筑物雖安裝了避雷裝置,但因接地線斷裂等原因而"有形無用" 了,??梢娨_保避雷裝置發(fā)揮效能,不但要正確設(shè)計(jì),、正確安裝,,還要經(jīng)常保養(yǎng),使它經(jīng)常處于良好狀態(tài),,這樣一般就可免受雷害了,。這里我們對(duì)讀者提出一個(gè)忠告:一定要重視科學(xué),不要輕視避雷技術(shù)各種環(huán)節(jié)的科學(xué)原理,。更不可自以為是地自行安裝避雷針,,那是危險(xiǎn)的,弄不好,,反而會(huì)"引雷入室",,反倒遭了雷擊災(zāi) 禍,,這種事例不少??茖W(xué)是馬虎不得的,,對(duì)雷電不能存僥幸心里。黃島特大火災(zāi)就是一具慘痛教訓(xùn),。