避雷針（Lighting   pole）中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50057—在2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》中，已改用接閃器的名稱。避雷針是保護(hù)建筑物免受雷擊的裝置。在高樓頂部安裝金屬桿，用金屬線與埋在地下的金屬板連接，使與地面相對的云中電荷導(dǎo)入地下，減弱云層與建筑物之間的電場強(qiáng)度，達(dá)到防雷效果。

避雷針可以通過將雷電導(dǎo)入地下或周圍的接地系統(tǒng)來安全地分散雷電能量，從而保護(hù)建筑物及其內(nèi)部設(shè)備免受雷擊損壞。它在保護(hù)建筑物和人的安全方面起著重要作用。

避雷針的發(fā)明可以追溯到18世紀(jì)美國科學(xué)家本杰明·富蘭克林。他做了一個風(fēng)箏實驗，證明了閃電和電是一樣的，發(fā)明了避雷針。避雷針的設(shè)計和安裝需要遵循特定的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以確保其有效性和可靠性。

避雷針已成為建筑物防雷系統(tǒng)中不可或缺的一部分，尤其是在那些容易遭受雷擊的地區(qū)。它們在保護(hù)住宅、商業(yè)建筑、工廠、它廣泛應(yīng)用于電力設(shè)施和其他重要基礎(chǔ)設(shè)施。

放電原理

避雷針主要依靠尖端放電原理使避雷針收集雷云發(fā)射的大量電荷，并通過使用多樣化的接地設(shè)置，將接收到的電荷傳輸?shù)降貙咏Y(jié)構(gòu)中。保護(hù)原理是雷云放電靠近地面時，地面電場發(fā)生畸變，在避雷針頂端形成局部電場強(qiáng)度畸變，誘發(fā)雷電向避雷針放電方向放電。避雷針的保護(hù)原理雷電的分類方法有很多種，其中直擊雷是公認(rèn)的、球形雷、云閃3類。

尖端效應(yīng)

避雷針一般都有尖尖的尖頂，有利于電場的集中。避雷針效應(yīng)也叫尖端效應(yīng)（lightning-Rod   effect）它意味著某些納米粒子的某些部分的曲率半徑極小，并且此處的電荷密度較高，可以形成更強(qiáng)的局部電磁場，從而增強(qiáng)該位置附近的目標(biāo)分子的拉曼信號。一般是指在粗糙的金屬表面有一些曲率非常大的區(qū)域，類似針尖在這些有尖端效應(yīng)的區(qū)域，電荷會在這里富集，從而產(chǎn)生很強(qiáng)的局部電場。在金屬尖端，電磁場高度局域化和增強(qiáng)，這是避雷針效應(yīng)的基本物理增強(qiáng)原理。

新型防雷方法概述無源電暈場避雷器無源電暈場避雷器是由金屬多短針構(gòu)成的“似尖端效應(yīng)”電暈場避雷器周圍的環(huán)境電場遠(yuǎn)高于被保護(hù)對象，但低于傳統(tǒng)避雷針，從而使被保護(hù)對象處于相對安全的狀態(tài)。

接閃效應(yīng)

也就是說，被保護(hù)對象的有效保護(hù)范圍不僅與雷電的極性有關(guān)、閃電通道的電荷分布、空間電荷分布，也與避雷針有關(guān)（線）數(shù)量及其高度、被保護(hù)對象的位置和形狀與當(dāng)時的大氣條件和地理條件有關(guān)。其接閃效應(yīng)(即被保護(hù)對象形成的有效保護(hù)范圍)，不僅有閃電極性、閃電通道的電荷分布、空間電荷分布、先導(dǎo)頭電位等，而且還與避雷針的高度有關(guān)、保護(hù)對象的形狀和位置、地形與地質(zhì)構(gòu)造等多種因素有關(guān)。

安裝位置

避雷針通常安裝在建筑物的高處，如屋頂、塔尖或煙囪等。這些位置使避雷針更容易吸引閃電，并確保它在建筑物周圍形成更有利的電場。在塔頂安裝避雷針可以起到調(diào)整雷擊方向的作用避雷針將雷擊電流吸引過來，然后進(jìn)行分流，可以減少或避免電流對線路的危害。

引導(dǎo)雷電

當(dāng)閃電靠近建筑物時，避雷針的尖端會吸引閃電，成為最容易受到攻擊的目標(biāo)。閃電會通過空氣中的電離形成導(dǎo)電通道，并沿著避雷針流動。避雷針和避雷線的作用是引導(dǎo)閃電從被保護(hù)對象上方穿過，并安全地泄漏到大地中，以防止閃電直接擊中，并降低其保護(hù)范圍內(nèi)的電氣設(shè)備和建筑物被閃電擊中的概率。

導(dǎo)電路徑

避雷針由導(dǎo)電材料制成，可有效傳導(dǎo)電流。當(dāng)閃電擊中避雷針時，導(dǎo)電材料會將電流從避雷針頂部引向接地系統(tǒng)或建筑物的地下。這樣，閃電的能量將被分散并安全地引導(dǎo)到地下，減少對建筑物及其內(nèi)部設(shè)備的影響。

接地系統(tǒng)

避雷針的導(dǎo)向路徑通常與建筑物的接地系統(tǒng)相連。接地系統(tǒng)可以通過良好的接地有效地將雷電能量釋放到大地中，進(jìn)一步確保建筑物和周圍環(huán)境的安全。在具體的工程建設(shè)中，技術(shù)人員要處理好建筑物的防雷問題、設(shè)計接地系統(tǒng)、計劃，并利用電子信息技術(shù)和計算機(jī)軟件進(jìn)行實時模擬，以確定最佳避雷針位置。接地系統(tǒng)的建立應(yīng)注意以下三個問題(1)避雷針應(yīng)盡可能選擇具有早期放電功能的主動避雷裝置，并應(yīng)距離30、45°、60°等不同角度，以防護(hù)各種雷擊，增加防護(hù)范圍和增加導(dǎo)電性。

避雷針通常由金屬端頭和金屬框架組成，避雷針頂端通常是尖尖的尖頂，有助于電場的集中和雷電的吸引。尖頂可以由金屬制成，例如銅、鋁等以及其他導(dǎo)電材料。避雷針由建筑物高處的支柱或支架支撐，如屋頂或塔尖。支柱或支架的材料可以是金屬或其他耐候材料，以確保避雷針的穩(wěn)定性和可靠性。

按規(guī)范要求完善防雷裝置就是讓出現(xiàn)在一定范圍內(nèi)的雷電按防雷系統(tǒng)的規(guī)定通過，通常是避雷針（塔）或避雷線，以將閃電能量釋放到地下，以及城鎮(zhèn)和城市的加油站、安裝在調(diào)壓站和閥室內(nèi)的避雷針（塔）或避雷針，必須嚴(yán)格按照《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057—2010）根據(jù)避雷針的要求設(shè)計和安裝（塔）或避雷針及其接地裝置和被保護(hù)建筑物的支柱、設(shè)備設(shè)施、管道、電纜等金屬物體之間必須留有足夠的間距，最小安全凈距不得小于3m避雷針（塔）或避雷針應(yīng)設(shè)置獨立的接地裝置，接地電阻應(yīng)小于10ω。

避雷針通過電線或?qū)w將雷電能量傳導(dǎo)到地下或接地系統(tǒng)。導(dǎo)體可以直接與避雷針連接，也可以通過附加導(dǎo)體與避雷針連接。避雷針的導(dǎo)向路徑與建筑物的接地系統(tǒng)相連。接地系統(tǒng)通常由一組導(dǎo)體和接地電極組成，用于將雷電能量安全地引導(dǎo)到地下，進(jìn)一步保護(hù)建筑物及其內(nèi)部設(shè)備。

為了保證避雷針的安裝和運行效果，需要一些附件和配件，如接地線等、連接件、絕緣件等。這些配件和附件有助于確保避雷針的穩(wěn)定性、安全性和可靠性。

主動式避雷針

主動避雷針通過避雷針尖端放電以促進(jìn)空氣電離，然后形成主放電通道的主動放電裝置。根據(jù)現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，避雷針采用可控放電主動防雷裝置。在相同安裝高度下，主動放電避雷針的保護(hù)半徑比普通避雷針大幾倍。與傳統(tǒng)避雷針相比，主動避雷針具有激勵器(觸發(fā)裝置)當(dāng)活動避雷針附近的電場強(qiáng)度較低時(例如，雷云遠(yuǎn)離避雷針和被保護(hù)對象)雷云不會對地面物體放電，主動避雷針的儲能裝置處于儲存雷云電場能量的狀態(tài)。

根據(jù)現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的要求，避雷針應(yīng)選擇具有早期放電的主動式防雷裝置，且應(yīng)為30、45°、60°和其他不同角度，以防止各種雷擊并增加保護(hù)范圍和傳導(dǎo)能力。目前國內(nèi)沒有放射源、無易損件的主動避雷針，如ERICO公司生產(chǎn)的3000避雷針已得到廣泛應(yīng)用，是世界上最先進(jìn)的避雷針之一領(lǐng)先的避雷針'主動式'避雷針。主動避雷針可以隨著大氣電場的變化吸收能量當(dāng)儲存的能量達(dá)到一定水平時，它會在避雷針尖端放電，尖端周圍的空氣會電離，這樣就可以在避雷針上方形成一個人工向上的避雷針，它可以比自然向上的閃電通道更早地與雷云的向下避雷針接觸，形成一個主要的放電通道。

被動式避雷針

被動避雷針主要是指常用的避雷帶、避雷網(wǎng)或富蘭克林避雷針等。它們在防雷過程中是被動的，并根據(jù)雷電的影響引導(dǎo)和分散雷電能量。被動避雷針是安全的、方便、簡單便宜，所以應(yīng)用廣泛。然而，被動式避雷針也有一些缺陷。其中，被動式避雷針的可靠性較低，它可以 t主動防止雷擊，而是依靠雷電的沖擊來引導(dǎo)雷電能量。此外，被動避雷針的保護(hù)范圍相對較小，只能在其直接影響范圍內(nèi)提供保護(hù)。此外，無源避雷針容易受到磁場感應(yīng)的影響，可能會降低其防雷效果。傳統(tǒng)的富蘭克林避雷針屬于被動放電方式，具有一定的局限性。在排水過程中，富蘭克林避雷針的響應(yīng)靈敏度較差，因此可以 t主動吸引閃電，保護(hù)范圍有限（可能出現(xiàn)繞擊雷）對薄弱設(shè)備保護(hù)效果差的問題。在被動避雷針中，避雷帶、導(dǎo)線、網(wǎng)和富蘭克林避雷針被廣泛使用。但被動式避雷針的主要缺點是安全性能低保護(hù)范圍小效果差。傳統(tǒng)的防雷方案基于建筑工程中無源避雷針的設(shè)計和安裝，這些方案遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如GB50057-2010、IEC 61312-1等。然而，被動保護(hù)方案無法滿足一些特殊環(huán)境和設(shè)備的防雷要求。

除了主動和被動避雷針外，還有富蘭克林避雷針、放射性避雷針、脈沖式避雷針、動態(tài)球式避雷針、頂部安裝避雷針等。

避雷針廣泛用于各種建筑物，包括房屋、商業(yè)建筑、工廠、醫(yī)院、學(xué)校、酒店等。它們用于保護(hù)建筑物及其內(nèi)部設(shè)備免受雷擊。

避雷針

避雷針在電力系統(tǒng)中起著重要的作用。它們被安裝在發(fā)電廠、變電站、輸電線路等電力設(shè)施用于保護(hù)設(shè)施設(shè)備免受雷擊，保證供電的穩(wěn)定性和可靠性。

避雷針廣泛用于通信設(shè)施，如無線電塔、移動通信基站、衛(wèi)星地面站等。這些設(shè)施通常位于開闊地帶，很容易受到雷電的影響，因此安裝避雷針可以保護(hù)通信設(shè)備和信號的穩(wěn)定性。

因為飛機(jī)在起降時是暴露在外的，所以機(jī)場和航空設(shè)施需要有效的防雷系統(tǒng)。安裝避雷針可以確保飛機(jī)和地面設(shè)施免受雷擊，維護(hù)空中交通安全。

避雷針在鐵路和地鐵系統(tǒng)中的應(yīng)用可以保護(hù)軌道、信號設(shè)備和車輛免受雷擊損壞。它們被安裝在鐵路線上、車站和信號塔等。在各種工業(yè)場所，如石油化工廠、鋼鐵廠、在化工廠中，安裝避雷針可以降低雷擊事故的風(fēng)險并保護(hù)設(shè)備、工人和環(huán)境的安全。