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避雷针是谁发明的 避雷针的发明者是谁

作者:扑克之星6up下载 发布时间:2020-03-01 09:00 点击数:

  导语:避雷针的出现,大大提高了人们在雷雨天的安全系数,此外,还减少了电器在雷雨天中会遇到的损害。那么,第一个避雷针是谁发明的呢?你知道避雷针的发明者是谁吗?下面小编来带大家了这位避雷针的发明人。

  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,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银钥匙。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。

  注意:这个试验是很危险的,千万不要擅自尝试。1753年,俄国著名电学家利赫曼为了验证富兰克林的实验,不幸被雷电击死,这是做雷电实验的第一个牺牲者。

  在成功地进行了捕捉雷电的风筝实验之后,富兰克林在研究闪电与人工摩擦产生的电的一致性时,他就从两者的类比中作出过这样的推测:既然人工产生的电能被尖端吸收,那么闪电也能被尖端吸收。他由此设计了风筝实验,而风筝实验的成功反过来又证实了他的推测。他由此设想,若能在高物上安置一种尖端装置,就有可能把雷电引入地下。富兰克林把这种避雷装置:把一根数米长的细铁棒固定在高大建筑物的顶端,在铁棒与建筑物之间用绝缘体隔开。然后用一根导线与铁棒底端连接。再将导线引入地下。富兰克林把这种避雷装置称为避雷针。经过试用,果然能起避雷的作用。避雷针的发明是早期电学研究中的第一个有重大应用价值的技术成果。

  常用避雷针(这里仅指单针)保护范围的计算方法主要有折线法和滚球法。“折线法”的主要特点是设计直观,计算简便,可节省投资,但不适用于高度大于20m的建筑物;“滚球法”的主要特点是可以计算避雷针或避雷带与网格组合时的保护范围,但计算相对复杂,按此方法计算出的投资成本较大。

  在这二种计算方法中,“折线法”是比较成熟的方法,在电力系统又称“规程法”,即单支避雷针的保护范围是一个以避雷针为轴的折线圆锥体。单支避雷针的保护范围在DL/T620-997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》标准中有所规定;“滚球法”是国际电工委员会(IEC)推荐的接闪器保护范围计算方法之一。我国建筑防雷规范GB50057-1994Z中也把“滚球法”强制作为计算避雷针保护范围的方法。滚球法是以hR为半径的一个球体沿需要防止击雷的部位滚动,当球体只触及接闪器(包括被用作接闪器的金属物)或只触及接闪器和地面(包括与大地接触并能承受雷击的金属物),而不触及需要保护的部位时,则该部分就得到接闪器的保护。近几年来,国标中规定的“滚球法”也开始得到行业的认同,但在实际运用中“滚球法”也碰到一些问题,特别是在计算天面避雷针保护范围的时候。总的来说这二种算法各有特点,一般高层建筑更多的使用“滚球法”。

  事实上没有避雷设备是万无一失的,在保护范围内并不是没有雷击,只是雷击能量较小。从经济观点出发,要达到万无一失也将十分浪费,因此《建筑物防雷设计规范》及其它设计规范和标准均已“减少”雷击为要求。所以按照国家和国际标准进行设计的防雷装置,其防雷安全度也并不是100%。除了直击雷,高层建筑还可能受到侧击雷和感应雷的影响。

  提前放电避雷针的优点主要有两个,一是它可以“提前放电”,比普通避雷针具有更好的引雷性能。二是将它的提前放电时间换算成提前放电距离后,相当于增加了避雷针的高度,从而可以增大保护半径。但是对于侧击雷和感应雷依旧是没有办法防护的。

  各种防雷规范均要求避雷针拥有独立的下引接地,如此能可保证闪电电流迅速泄入大地。采购时绝对不可听信一些不正规厂家的建议,把避雷针接入建筑本身的接地系统来节约成本。

  避雷针其实是引雷针,所以防雷工程需要经过严谨的科学计算,稍有不慎可能反而“引雷入室”。所以选择避雷针供应商时需要查看其是否具有防雷工程专业设计资质和防雷工程专业施工资质。国内避雷针市场鱼龙混杂,一些代理国外品牌的经销商大肆宣传自己的产品符合国外先进标准,其中真假难辨,建议采购时按照国标和IEC的标准来考察产品。


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