原理分析
通過對當(dāng)前國內(nèi)外生產(chǎn)的優(yōu)化避雷針的研究分析，發(fā)現(xiàn)其優(yōu)化避針針主要采用先導(dǎo)放電，阻抗限流等技術(shù)來解決其傳統(tǒng)避雷針的兩大不足，以改善其避雷效果。
1.先導(dǎo)放電原理分析
通過雷電的形成性質(zhì)可知，雷云對地面物質(zhì)放電，有以下兩種方式：上行雷閃和下行雷閃。一般來說，下行雷閃時，先導(dǎo)自上而下發(fā)展，主放電過程發(fā)生在地面附近，大地電荷供應(yīng)充分，所以放電過程來得迅速，造成雷電流幅值大（平均值為30 ～ 40kA），陡度高（20 ～ 40kA/ms），上行雷閃，一般沒有自上而下的主放電，它的放電電流，由不斷向上發(fā)展的先導(dǎo)過程產(chǎn)生，即使有主放電因雷云向主放電通道供應(yīng)電荷困難，所以放電電流幅值小（平均小于7kA），且陡度低（小于5kA/ms）。上行雷閃不僅雷擊電流幅值小陡度低而且不發(fā)生繞擊。這是因為當(dāng)雷閃先導(dǎo)自上而下發(fā)展時，該先導(dǎo)或者直接進(jìn)入雷云電荷中心、或者攔截自雷云向下發(fā)展的先導(dǎo)，這樣中和雷云電荷的反應(yīng)在上空進(jìn)行，自雷云向下的先導(dǎo)就不會延伸到被保護(hù)對象。這種優(yōu)化避雷針正是利用了上行雷閃的這些特點，在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行加工處理，使其能可靠地引發(fā)上行雷閃放電，從而達(dá)到改善防雷效果的目的。為此，這種優(yōu)化避雷針亦可稱之為提前放電避雷針。要成功引發(fā)上行雷閃， 具備以下兩個條件：
1）在引發(fā)發(fā)生之前，抑制針尖的電暈放電，盡量減小包圍的空間電荷。
2）在需要引發(fā)上行雷閃時，針尖處的電場強(qiáng)度應(yīng)足夠高，以迅速產(chǎn)生放電脈沖，形成向上引流。
結(jié)論
通過分析可知，采用先導(dǎo)放電技術(shù)的避雷針可引發(fā)上行雷閃，從而有效降低雷電流的幅度和陡度，并能有效防止側(cè)擊和繞擊現(xiàn)象，采用阻抗限流技術(shù)的避雷針利用阻抗變化來達(dá)到降低雷電流的幅度和陡度。而存在不能引發(fā)成功的問題。采用阻抗限流技術(shù)的避雷針，而不能有效防止側(cè)擊和繞擊現(xiàn)象，且在阻流消陡的同時，在避雷針上產(chǎn)生一個很高的電壓，容易對周圍的物體產(chǎn)生反擊。因此，應(yīng)深入了解各種優(yōu)化避雷針的性能及原理，根據(jù)其被保護(hù)物的要求以及使用場合和環(huán)境的不同進(jìn)行合理選擇。以致能夠安全使用，實現(xiàn)優(yōu)化避雷針的防護(hù)效果。
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