避雷针是怎么避雷的？

在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，迅雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷．这样，避雷针就聚集了大部分电荷．避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少．而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体．这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的．避雷针就可以把云层上的电荷导人大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全．

保护建筑物等避免雷击的装置。在高大建筑物顶端安装一个金属棒，用金属线与埋在地下的一块金属板连接起来，利用金属棒的尖端放电，使云层所带的电和地上的电逐渐中和。

唐代《炙毂子》一书在记载了这样一件事：汉朝时柏梁殿遭到火灾，一位巫师建议，将一块鱼尾形状的铜瓦放在层顶上，就可以主防止雷电所引起的天火。屋顶上所设置的鱼尾开头的瓦饰，实际上兼作避雷之用，可认为是现代避雷针的雏形。而早在以前，中国已经有了避雷针，一般以龙头为装饰，龙嘴里有避雷针头。

法国旅行家卡勃里欧别·戴马甘兰1688年所著的《中国新事》一书中记有：中国屋脊两头，都有一个仰起的龙头，龙口吐出曲折的金属舌头，伸向天空，舌根连结一根细的铁丝，直通地下。这种奇妙的装置，在发生雷电的时刻就大显神通，若雷电击中了屋宇，电流就会从龙舌沿线睛行至地底，避免雷电击毁建筑物。这说明，中国古代建筑上的如雷装置，在大批量和结构上已和现代避雷针基本相似。

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铜钥匙。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。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。富兰克林把这种避协装置称为避雷针。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。

而避雷针在最初发明与推广应用时，教会曾把它视为不祥之物，说是装上了富兰克林的这种东西，不但不能避雷，反而会引起上帝的震怒而遭到雷击，但是，在费城等地，拒绝安置避雷针的一些高大教堂在大雷雨中相继遭受雷击。而比教堂更高的建筑物由于已装上避雷针，在大雷雨中却安然无恙。

由于避雷针已在费城等地初显神威，它立即传到北美各地，随后又传入欧洲。

避雷针传入法国后，法国皇家科学院院长诺雷等人开始反对使用避雷针，后来又认为圆头避雷针比富兰克林的尖头避雷针好。但法国人仍然选用富兰克林的尖头避雷针。据说当时的法国人把富兰克林看作是苏格拉底的化身。富兰克林成了人们崇拜的偶像。他的肖像被人们珍藏在枕头下面，而仿照避雷针式样的尖顶帽成了1778年巴黎最摩登的帽子。

避雷针传入英国后，英国人也曾广泛采用了富兰克林的尖头避雷针。但美国独立战争爆发后，富兰克林的尖头避雷针在英国人眼中似乎成了将要诞生的美国的象征。据说英国当时的国王乔治二世出于反对美国革命的盛怒，曾下令把英国全部后家建筑物上的避雷针的尖头统统换成圆头，以示与作为美国象征的尖头避雷针势不两立，这真是避雷针应用史上一件有趣的事情。

它的工作原理是：

在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，避雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷．这样，避雷针就聚集了大部分电荷．避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少．而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体．这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的．避雷针就可以把云层上的电荷导人大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全．

避雷针为什么要装在楼顶？

带电的云,首先是从上往下运行,在高处安避雷针,就将首先将云中的电放掉,以后到房子接触云的时候,就基本没有或只有少部分电而没有危险了

避雷针原理

在雷雨天气，我们有时会—看到一些些参天大树被雷电击倒，而周围的一些高塔、高楼等高层建筑却安然无恙．这是什么原因呢

这些参天大树由于受到带大量电荷的云层的感应，也带上大量电荷，积累的电荷过多时，树就被击倒．

在同样倩况下，高层建筑安然无恙恐怕要归功于避雷针了．在许多高塔上都有于个金属做的、状如绣花针、针头向上直立的东西，这就是避雷针．

那么，这状如绣花针、貌不惊人的东西为什么会有这么大的作用，能“避雷”呢

其实，避雷针应叫“引雷针”才合适．

在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，迅雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷．这样，避雷针就聚集了大部分电荷．避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少．而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体．这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的．避雷针就可以把云层上的电荷导人大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全．

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首先分清避雷针的两种避雷情况：

1、避雷针的尖端因静电感应就集中了异种电荷，发生尖端放电，与云内的电相中和，避免发生激烈的雷电、这就是避雷针能避雷的一方面。

2、如果云中积电很快，或一块带有大量电荷的云突然飞来，有时来不及按上述方式中和，于是有强烈的放电，加雷电仍会发生。但这时由于避雷针高过周围物体，它的尖端又集中了与云中电荷相反极性的电荷，如果雷电是在云和地面物之间发生，放电电流主要通过避雷针流入大地。由此可见，避雷针的尖端放电作用会减少地面物与云之间打雷的可能性，到了不可避免时，它自己就负担了雷的打击，房屋与人得到了安全。

3、“避雷针就可以把云层上的电荷导人大地”，其实就是第二种情况，详细过程：

由于雷电对避雷针产生静电感应引起

避雷针对雷电电场产生一个附加电场使雷电场畸变，因而将雷云的放电通路吸引到避雷针本身。

同时由于静电感应使避雷针本体的电荷与雷电所带电荷极性相反，引起电荷相互吸引（异性相吸），于是出现”放电过程”产生电流，由于大地是一个无限大的散流体，而避雷针本身经引下线与大地相连而将产生的电流引入大地中和。

4、阴黑潮湿的天气,雷电前你可以看到避雷针周围的电晕,并听到咝咝的放电声，那是上面说的避雷针作用的第一种情况。

5、避雷针把云层的电传到大地是一瞬间的时，会看到避雷针上有闪电，这是避雷针避雷的第二种情况。

并不是规定有多少层需要装避雷针，要看楼房是不是在避雷带保护半径之内。

就是说房子如果50层，旁边如果也有一个51层的楼房上装了避雷针，如果楼房在避雷针保护半径之内，也可以不用装。如果房子只有三层，但是在当地的最高点，附近也有没有装避雷针， 这样也需要装避雷针。

避雷针的作用：

只强调避雷针的作用，强调著名品牌的避雷针，而忽视了其它接闪器的共同接闪作用，忽视了接闪器脱离了引下线和接地装置就不能发挥作用的客观事实，这种观念是有害的，需要加以纠正。

需要注意的是，市场上有各种各样所谓知名品牌的避雷针，大都以‘预放电’或者‘提前放电’作为其卖点，大都是从国外进口来的所谓“特殊避雷针”，其所宣称的保护范围远远超过按照滚球法的原理所计算的保护范围，其价格非常昂贵，动辄几万元一根。

避雷针的原理并不是阻挡雷电，而是沿着安全的路径使云层里的电荷和地面的电荷中和，从而保护建筑物免受雷电的袭击。 云层的底部带负电荷，因此感生的正电荷便会在云层下的地面聚集。根据静电学的原理，带电导体表面上较尖的地方，电苛密度会较其他地方高，所以避雷针的尖端会比其他地方集合了更多的正电荷，引导云层中的负电荷沿着避雷针频密地往地面放电，以免云层中的负电荷累积过多，一次过放电时形成了具有巨大破坏力的雷电，击中地面上聚集了较多正电荷的建筑物。

装置避雷针是避免雷击的有效方法。在房屋最高处竖一金属棒，棒下端连一条足够粗的铜线，铜线下端连一块金属板埋入地下深处潮湿处。金属棒的上端须是一个尖头或分叉为几个尖头。有了这样的装置，当空中有带电的云时。避雷针的尖端因静电感应就集中了异种电荷，发生尖端放电，与云内的电相中和，避免发生激烈的雷电、这就是避雷针能避雷的一方面。但这种作用颇慢，如果云中积电很快，或一块带有大量电荷的云突然飞来，有时来不及按上述方式中和，于是有强烈的放电，加雷电仍会发生。但这时由于避雷针高过周围物体，它的尖端又集中了与云中电异号的电荷，如果雷电是在云和地面物之间发生，放电电流主要通过避雷针流入大地，因此，不会打在房屋或附近人的身上，只会打在避雷针上了。由此可见，避雷针的尖端放电作用会减少地面物与云之间打雷的可能性；到了不可避免时，它自己就负担了雷的打击，房屋与人得到了安全。

由于避雷针的构造和作用，我们要特别注意保持避雷针的良好导电性。一旦有一处联接不好，或断了，断口以上的一段就成为一个隔离的导电系统。当云中有电荷时，这隔出的部分上部感应出与云中电异号的电荷，而下部感应出与云中电同号的电荷，如果上部和云中电起放电作用时，强大的放电电流只能通过建筑物放出大量热量，于是引起雷击。这样不但不能避雷，反而还招来雷祸。为防意外，高大建筑物最好竖起几条避雷针。另外，每一又避雷针只能保护一定的建筑面积。对于较大的建筑物也需要竖起几条避雷针。

避雷装置（避雷针、避避雷带、避雷线）的选择，一般根据建筑物的特点来选定，比如建筑物是钢筋结构的屋面平顶的，可以用选用Φ 10的热镀圆钢作为避雷带，沿四周女儿墙眀敷 ，如果做避雷网格，一般民用建筑避雷网格间隔2020m或者1624。引下线可以与主钢筋连接，联合接地接地电阻接地电阻必须少于等于1欧姆。如果单独引下线可以选用Φ 10的圆钢（国家规范标准是Φ 8）或者404热镀扁铁。

如果避雷带单独接地接地电阻必须少于等于10欧姆。 如果是尖顶做避雷带比较复杂，可以在屋顶的平台或者地面做避雷针。避雷针的高度跟建筑物的长宽高，及周边的地理环境，如果你了解滚球半径计算公式，可以计算一下。

无论是避雷带还是避雷针都是引雷的。用于接闪用的，作用都是将雷电流迅速泄入大地。所以选用避雷带、避雷针不是问题。

注意：将自家突出屋面的金属物如太阳能、水箱及浇灌柱筋进行良好接地。全部进行等电位连接。

你想自己做的话可能会非常麻烦，工程量较大。具体的做法我可以给你说，具体的施工还得看你的。

1．雷针的保护区

避雷针的保护区是避雷针下面45~60°伞形区。避雷针架设越高，保护区的范围就越大。安装避雷针必须注意它与受保护物体距离应大于5m,因为避雷针及下引线受雷电感应能击穿2~3m的空气。

2．杆避雷针制造和安装

避雷针由接闪器（即避雷针的针尖）、支杆、接地引线和接地体四部分组成。 针尖用粗一点的铜丝、铁丝做成，用粗铁棍更好；支杆可用木杆，也可用金属杆；接地引线可用粗一点的铁丝或其它带状金属条，上端与针尖相连，下端与埋入地下的接地体相连，连接必须用焊接。接地引线必须用整根线，并选择最矩离接到接地体上，尽量不弯曲。接地体是埋在地下的金属物件，通常用钢管、角钢、钢针等做成，长度应取1 ~ 2m。埋没深度不小于2m。避雷针接地体不能与其它接地体混用，必须独立接地。

3．金属杆避雷针的制造和安装

用金属杆做支杆的避雷针，可利用金属支杆本身导引雷电流而不需另设接地引线。避雷针针尖与金属杆焊接在一起。埋入地下的接地体可用钢管、角钢、钢针等做成。长度应取1 ~ 2m。埋没在深度不小于2m的坑中，坑中可撒些盐。

在选择避雷针安装位置时，应尽量离开人们通过的道路和进出口，以防雷击时避雷针附近产生的跨步电压伤害人体。

避雷针制作、安装

所有金属部件必须镀锌，操作时注意保护镀锌层。

采用镀锌钢管管制作针尖，管壁厚度不得小于3mm,针尖刷锡长度不得小于70mm

避雷针应垂直安装牢固。垂直度允许偏差为3/1000。

焊接要求焊接应采用搭接焊，其搭接长度必须符合下列规定：

扁钢为其宽度的2倍(且至少3个棱边焊接)。

圆钢为其直径的6倍。

圆钢与扁钢连接时，其长度为圆钢直径的6倍。

避雷针一般采用圆钢或钢管制成，其直径不应小于下列数值：

a独立避雷针一般采用直径为19mm镀锌圆钢。

b屋面上的避雷针采用直径25mm镀锌钢管。

c水塔顶部避雷针采用直径25mm或40mm的镀锌钢管

d烟囱顶上避雷针采用直径25mm镀锌圆钢或直径为40mm镀锌钢管e避雷环用直径12mm镀锌圆钢或截面为100mm2镀锌扁钢，其厚度应为4mm

1、避雷针制作

1) 根据图纸要求在土建进行避雷针基础施工时 , 预埋好地

脚螺栓等。

2) 按设计要求的材料所需的长度分上、中、下三节进行下料。如果针尖采用钢管制作 , 先将上节钢管一端锯成锯齿形 , 用 手锤收尖后进行焊缝磨尖、涮锡 , 然后将另一端与中、下两节找直焊好。

2、避雷针安装

将支座钢板固定在预埋的地脚螺栓上 , 焊上一块肋板 , 再将避雷针立起 , 找直、找正后 , 进行点焊 , 然后加以校正 , 焊上其他三块胁板。最后将引下线焊接在底板上 , 清除药皮刷防锈漆。

3、支架安装

角钢支架应有燕尾，其埋注深度不小于100mm，扁钢和圆钢支架埋深不小于80mm。

所有支架必须牢固，灰浆饱满，横平竖直。

防雷装置的各种支架顶部一般应距建筑物表面100mm；接地干线支架其顶部应距墙面20mm

支架水平间距不大于1m（混凝土支座不大于2m）；垂直间距不大于15m 。各间距应均匀，允许偏差30mm。转角处两边的支架距转角中心不大于250mm。

支架应平直。水平度每2m检查段允许偏差3/1000，垂直度每3m检查段允许偏差2/1000；但全长偏差不得大于10mm。

支架等铁件均应做防腐处理。

埋注支架所有的水泥砂浆，其配合比不应低于1：2。

支架安装

应尽可能随结构施工预埋支架或铁件。

根据设计要求进行弹线及分档定位。

用手锤。錾子进行剔洞，洞的大小应里外一致。

首先埋注一条直线上的两端支架，然后用铅丝拉直线埋注其它支架。在埋注前应先把洞内用水浇湿。

如用混凝土支座，将混凝土支座分档摆好。先在两端支架间拉直线，然后将其它支座用砂浆找平找直。

如果女儿墙预留有预埋铁件，可将支架直接焊要铁件上，支架的找直方法同前。

避雷针制作与安装注意的质量问题：

焊接处一不饱满，焊药处理不干净，漏刷防锈漆。应及时予以补焊，将药皮敲掉，刷上防锈漆。

针体弯曲，安装的垂直度超出允许偏差。应将针体重新调直，符合要求后再安装

独立避雷针及其接地装置与道路或建筑物的出入口保护距离不符合规定。其距离应大于3m，当小于3m时，应采取均压措施或铺设卵石或沥青地