避雷針(英語:Lightning Conductor),或稱引雷針、鐓針,可以稱為避雷導線,也可以稱富蘭克林針(命名自發明者本傑明·富蘭克林(Benjamin Franklin)的姓名)。是一種用於牽制閃電的電擊到地面的設備,它是一種能截引閃電,將閃電的電流導入地下裝置,並能在一定的面積範圍內保護地面建築物或電力設備,使受電擊物備免受雷電破壞的金屬物裝置。常用的製造材料為銅。
目錄
原理
避雷針的原理是利用尖端放電現象,讓地球大氣層中雷雲中的電荷及時地釋放,通過避雷針進入地球地面,將電荷減低及中和,避免其過分的積累而引發巨大的雷電擊中事故,並保護被雷電擊中的建築物或設備。同時,在雷電發生時,避雷針還能吸引雷電的放電通道,讓雷電電流從避雷針流入地球的土地里,避免巨大的電流對建築、設備、樹木造成破壞或者傷害偶然在地面之上走動的人或動物[1]。
避雷針是廣泛地使用於全世界的建築物避雷系統中,並且效果良好,因為它們大大地減少了與閃電相關的火災和建築物結構損壞。
早期美國科學家認為避雷針向天的一端應該是一個尖端形狀,而英國科學家則認為向天的頂端應是一個球體形狀的效果比較好。事實上,實際試驗證明最佳的避雷針是棒狀,頂端略鈍。為發揮避雷針的作用,避雷針應安裝在建築物的最高點,以低電阻的電纜接地到地下的土地或水。
簡介
避雷針保護的區域為錐形,其地面範圍的半徑約為避雷針到地面的距離。避雷針不能完全避免被保護的建築或電力設備被雷電擊中,只能降低被擊中的幾率。同時因為大地電阻的存在,避雷針被雷電擊中時會抬高其附近地面的電勢,所以,在雷雨天氣時不能靠近避雷針[2],避免發生觸電事故。
中國
唐代《炙轂子》一書在記載了這樣一件事:漢朝時柏梁殿遭到火災,一位巫師建議,將一塊魚尾形狀的銅瓦放在層頂上,就可以防止雷電所引起的天火。屋頂上所設置的魚尾開頭的瓦飾,實際上兼作避雷之用,可認為是現代避雷針的雛形。而早在這銅瓦以前,中國已經有了避雷針,一般以龍頭為裝飾,龍嘴裡有避雷針頭。
法國旅行家卡勃里歐別·戴馬甘蘭1688年所著的《中國新事》一書中記有:中國屋脊頭尾兩端,都有一個仰起的龍頭,龍口吐出曲折的金屬舌頭,伸向天空,舌根連結一根細小的鐵絲,直通地下。這種奇妙的裝置,在發生雷電的時刻就能發揮避雷作用,避免雷電擊毀建築物;若雷電擊中了屋宇,電流就會從龍舌沿鐵線行至地底下,避免了雷電擊毀建築物。這說明,中國古代建築上的避雷裝置,在大批量和結構上已和現代避雷針基本相似。
視頻
避雷針 相關視頻
參考文獻
- ↑ 金蘋果:撐起遠離雷電的天幕,鳳凰網,2014-06-23
- ↑ 雷雨天氣為什麼不能靠近避雷器,佰佰安全網, 2018-5-7