高聳建築頂部爲什麼是尖的?避雷的原理是什麼?怎麼做到防雷

做工程的朋友都知道,圖紙中有一個 earth bar(pin),而且大多數要求銅材質,這就是接地棒(針),也就是引導避雷針電流傳導到地底下。

高聳建築頂部為什麼是尖的?避雷的原理是什麼?怎麼做到防雷

避雷針的身世:

避雷針是美國科學家富蘭克林發明的。富蘭克林認為閃電是一種放電現象。為了證明這一點,他在1752年7月的一個雷雨天,冒著被雷擊的危險,將一個繫著長長金屬導線的風箏放飛進雷雨雲中,在金屬線末端拴了一串銀鑰匙。當雷電發生時,富蘭克林手接近鑰匙,鑰匙上迸出一串電火花。手上還有麻木感。幸虧這次傳下來的閃電比較弱,富蘭克林沒有受傷。否則,一位偉大的科學家就早逝了,物理書估計要薄幾頁。

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避雷針的分類:

一般避雷針分為三類,直擊避雷針,優化避雷針和提前預放電避雷針。

而建築當中,一般是用直擊避雷針,也就是用接地線,將上面的電流到處地下,起到防止建築被雷擊。

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根據GB 50057-2010 當建築物高於30m時,尚應採取下列防側擊的措施:

1)應從30m起每隔不大於6m沿建築物四周設水平接閃帶並應與引下線相連。

2)30m及以上外牆上的欄杆、門窗等較大的金屬物應與防雷裝置連接。

避雷針原理:

靜電感應時,導體尖端總是聚集了最多的電荷。避雷針針頭是尖的,聚集了大部分電荷。避雷針又與這些帶電雲層形成了一個電容器,由於它較尖,所能容納的電荷很少。而它又聚集了大部分電荷,所以,當雲層上電荷較多時,避雷針與雲層之間的空氣就很容易被擊穿,成為導體。這樣,帶電雲層與避雷針形成通路,而避雷針又是接地的,避雷針就可以把雲層上的電荷導入大地,使其不對高層建築構成危險,保證了它的安全。

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注意:

當天空打雷下雨的時候,不要躲在樹下,也是這個原因。由於大樹相對較高,就成為地面上相對積雨雲最近的地方,由於尖端放電的原理,就不難理解,當雲與樹聚積到一定電量之後,會把空氣擊穿,這時就產生了雷電。雷電產生時會產生大量的熱,溫度比太陽表面的溫度還要高,這時若樹下有人,可以想想看會出現什麼結果——人會被燒死,也就是常說的被雷劈了。

所以夏天,下雷雨時不能在大樹或突出的無避雷針的建築下面如電線杆、平原上的小房屋等處避雨,因為這些突出的物體,都有可能成為地面上的尖端與積雨雲發生放電現象而造成危險。


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