避雷针的作用（避雷针的作用原理） - 鸿海伟业生活资讯网
本文目录一览：
- 1、避雷针有什么作用？
- 2、避雷针的作用？
- 3、避雷针主要用来保护什么
- 4、避雷针的用途是什么？
- 5、避雷针如何作用
避雷针有什么作用？
防直击雷装置由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。接闪器就是大家通常所说的“避雷针”，它通过引下线和接地装置与大地相连。避雷针高高耸立，高于被保护的所有物体，与雷云的距离最近，所以，它最易吸引雷电，雷电通过避雷针提供的放电通道泄放入地。这样，雷击虽然还是发生了，但总是击向避雷针，而不是击向要保护的物体，所以避雷针实际是引雷针。它将雷电吸引至自身，使雷电通过引下线至接地装置而泄放到大地上，从而使保护对象免遭雷击。
现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。富兰克林认为闪电是一种放电现象。为了证明这一点，他在1752年7月的一个雷雨天，冒着被雷击的危险，和他的儿子一起，做了一个历史上非常著名的雷电实验。他将一个系着长长金属导线的风筝放飞进雷雨云中，在金属线末端拴了一串铜钥匙。当雷电发生时，富兰克林手接近钥匙，钥匙上迸出一串电火花，手上还有麻木感。幸亏这次传下来的闪电比较弱，富兰克林没有受伤。这次试验非常成功，让富兰克林充分认识了雷电的性质，并由此发明了避雷针，首先在自己费城的住宅安装了避雷针。此后，避雷针便在世界上流行开来。
据史书记载，我国汉朝时，有一次一处大殿遭到雷击引发火灾，一位巫师后来将一块鱼尾形状的铜瓦放在层顶上，由此防止了雷击的再次发生。专家们认为，这块铜瓦是现代避雷针的雏形。
避雷针的作用？
避雷针在保护人民财产安全方面发挥了很重要的作用。有避雷针的条件下，雷电能被避雷针引导到地下；
由于电荷会在物体表面分布，而且同种电荷之间相互排斥。因此，如果电荷分布于一个针状物体上时，在尖端处的电荷密度是更大的。因此容易在尖端发生放电现象，同时也能用此装置“引电”。这样如果在建筑物顶端装一根金属针，将针的底部用导线连到地下就构成了避雷针装置。如果在雷电天气条件下，装有避雷针的建筑物可以轻易地将雷电引到避雷针的尖端，进而引入地下，不会对建筑物造成危害。反之，如果建筑物上没有安装避雷针，雷电将随机的打到地面上的建筑物，进而引起火灾等事故。因此，避雷针在保护人民财产安全方面发挥了很重要的作用。
避雷针主要用来保护什么
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。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。
简单点说，雷击高处，避雷针应比周围要保护的物、设备等都要高，让雷优先打在避雷针上，将雷电流导入地下。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。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。
简单点说，雷击高处，避雷针应比周围要保护的物、设备等都要高，让雷优先打在避雷针上，将雷电流导入地下。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。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。
简单点说，雷击高处，避雷针应比周围要保护的物、设备等都要高，让雷优先打在避雷针上，将雷电流导入地下。
避雷针的用途是什么？
避雷针，又名防雷针、接闪杆，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。在被保护物顶端安装一根接闪器，用符合规格导线与埋在地下的泄流地网连接起来。避雷针规格必须符合GB标准，每一个防雷类别需要的避雷针高度规格都不一样。当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。在避雷针的顶端，形成局部电场集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。
避雷针如何作用
避雷针是一种能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路的电器装置。避雷器通常接于带电导线和地之间，与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时,避雷器立即动作,流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；当电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电。
最原始的避雷器是羊角形间隙，出现于19世纪末期，用于架空输电线路，防止雷击损坏设备绝缘而造成停电，故称“避雷器”。20世纪20年代,出现了铝避雷器,氧化膜避雷器和丸式避雷器。30年代出现了管式避雷器。50年代出现了碳化硅避雷器。70年代又出现了金属氧化物避雷器。现代高压避雷器，不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压，也用于限制因系统操作产生的过电压。
避雷针的防雷作用是它能把闪电从保护物上方引向自己并安全地通过自己泄入大地，因此，其引雷性能和泄流性能是至关重要的。避雷针的引雷性能已有实验和理论分析如下：
一个竖立在平地的避雷针其引雷空域。其中简化包络线是一条抛物线，此线即为在正、负雷雨云下该避雷针的50%击针击地平均分界线。图中小圈为空中各点实验放电统计数据，表示模拟实验下行先导的针尖位置，黑圈表示百分之百击针，白圈表示百分之百击地，黑白各半表示50%击针及击地。
雷击避雷针和地的放电强度与雷电极的极性有关：当雷的极性为正时，雷对避雷针的放电强度高于雷对地；当雷的极性为负时，雷对避雷针的放电强度略低于雷对地。所以在同样电压下雷电极对针的放电距离R与雷电极对地的放电距离H是不同的。
避雷器有管式和阀式两大类。阀式避雷器分为碳化硅阀式避雷器和金属氧化物避雷器(又称氧化锌避雷器)。
管式避雷器
内间隙（又称灭弧间隙）置于产气材料制成的灭弧管内，外间隙将管子与电网隔开。雷电过电压使内外间隙放电，内间隙电弧高温使产气材料产生气体，管内气压迅速增加，高压气体从喷口喷出灭弧。管式避雷器具有较大的冲击通流能力，可用在雷电流幅值很大的地方。但管式避雷器放电电压较高且分散性大，动作时产生截波，保护性能较差。主要用于变电所、发电厂的进线保护和线路绝缘弱点的保护。
碳化硅避雷器
其基本工作元件是叠装于密封瓷套内的火花间隙和碳化硅阀片（电压等级高的避雷器产品具有多节瓷套）。火花间隙的主要作用是平时将阀片与带电导体隔离，在过电压时放电和切断电源供给的续流。碳化硅避雷器的火花间隙由许多间隙串联组成，放电分散性小，伏秒特性平坦，灭弧性能好。碳化硅阀片是以电工碳化硅为主体，与结合剂混合后，经压形、烧结而成的非线性电阻体，呈圆饼状。碳化硅阀片的主要作用是吸收过电压能量，利用其电阻的非线性（高电压大电流下电阻值大幅度下降）限制放电电流通过自身的压降（称残压）和限制续流幅值，与火花间隙协同作用熄灭续流电弧。碳化硅避雷器按结构不同，又分为普通阀式和磁吹阀式两类。后者利用磁场驱动电弧来提高灭弧性能，从而具有更好的保护性能。碳化硅避雷器保护性能好，广泛用于交、直流系统，保护发电、变电设备的绝缘。
金属氧化物避雷器
其基本工作元件是密封在瓷套内的氧化锌阀片。氧化锌阀片是以ZnO为基体,添加少量的 Bi2O3、MnO2、Sb2O3、Co3O3、Cr2O3等制成的非线性电阻体，具有比碳化硅好得多的非线性伏安特性，在持续工作电压下仅流过微安级的泄漏电流，动作后无续流。因此金属氧化锌避雷器不需要火花间隙，从而使结构简化，并具有动作响应快、耐多重雷电过电压或操作过电压作用、能量吸收能力大、耐污秽性能好等优点。由于金属氧化锌避雷器保护性能优于碳化硅避雷器，已在逐步取代碳化硅避雷器，广泛用于交、直流系统，保护发电、变电设备的绝缘，尤其适合于中性点有效接地(见电力系统中性点接地方式)的110千伏及以上电网。
避雷针的作用
