陶诗秀

地球每秒钟大约会经历600次闪电，其中大约有100次会袭击地表。据研究，最常见的线状闪电拥有几万到二十万安培的电流强度，当它接触到建筑物时，常常造成“雷击”而引起火灾。雷电现象如此频繁，怎样才能有效地“避雷”呢？可能大家的脑海中马上会想到一个名词——避雷针。

避雷装置的发明

现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。他认为闪电是一种放电现象，为了证明这一点，1752年的一个雷雨天，富兰克林冒着被雷击的危险，将一个系着长长金属导线的风筝放飞进雷雨云中，在金属末端拴了一串银钥匙。当雷电发生时，富兰克林用手接近钥匙，钥匙上迸出一串电火花，他的手上还有麻木感。幸亏这次传下来的闪电比较弱，富兰克林才没有受伤。（注意：这个实验是很危险的，千万不要擅自模仿尝试。）

富兰克林由此设想，若能在较高的物体上安置一种尖端装置，就有可能把雷电引入地下。他把一根数米长的细铁棒固定在高大建筑物的顶端，将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。经过试验，这种被富兰克林称为避雷针的装置果然能起到避雷的作用。

避雷实际上是引雷

最开始，避雷针都被设计制作为针状。由于避雷针的针头是尖的，静电感应时，导体尖端总会聚集最多的电荷，因此，雷电现象发生时，避雷针就会聚集大部分的电荷。

与此同时，避雷针又与带电云层形成了一个“装电的容器”，也就是电容器。由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积（简言之就是两极板相互遮住的部分）很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少。而避雷针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，它可以把云层上的电荷导入大地，使其不对高层建筑造成危险，从而保证了建筑物的安全。

由此可以看出，避雷针的防雷作用是它把闪电从保护物上方引向自己，并安全地通过自己泄入大地。因此，我们也可以说避雷针实际上是在“引雷”。

安装了避雷针就万无一失吗？

事實上，没有什么避雷设备是万无一失的，在避雷设施的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》及其他设计规范和标准均以“减少”雷击为要求。

首先，避雷针是通过引下线将雷电流泄放到大地，如果安装了避雷针后没有定期检测，出现引下线破损，接地装置不能正常工作的情况，反而会成为“引雷烧身”的祸端，因此防雷装置要进行定期检测。

其次，避雷针只能降低建筑物遭直击雷危害的风险，但它保护不了建筑物内的电子、电器设备。这是为什么呢？强大的闪电会导致静电场、磁场发生变化，并产生电磁辐射。特别是雷电进入建筑物上的避雷针系统后向地下泄放雷电流的瞬间，也可产生迅速变化的电磁场，其迅变时间极短、电压很高，甚至可能产生电火花。而电子、电器设备特别是微电子设备的耐压很低，雷电不仅会干扰无线电通信和各种设备的正常工作，而且可能在一定范围内造成许多电子、电器设备的损坏，甚至引起火灾。

所以，建筑物必须采用全方位防雷技术，综合防雷。我们不仅要做好室外避雷针、引下线和接地装置的定期检测与维护工作，还要做好室内避雷器的安装工作。电源避雷器、信号避雷器、电话避雷器、网络避雷器等诸多避雷设备，可以为我们室内的电源、家电、网络、电话等用电设备做二次保护。当然，在雷电交加时，关闭电子、电器设备也不失为一个好方法。

避雷针设置原则

1.独立避雷针与被保护物之间应有不小于5米的距离，以免雷击避雷针时出现反击。独立避雷针宜设独立的接地装置，与接地网之间的地中距离不小于3米。

2. 35千伏及以下高压配电装置构架及房顶上不宜装设避雷针。装在构架上的避雷针应与接地网相连，并装设集中接地装置。

3.变压器的门型构架上不应安装避雷针。

4.避雷针和接地装置与道路及其出口的距离应大于3米，否则应铺碎石或5～8厘米厚的沥青，以保障人身不受跨步电压的危害。

5.严禁将架空照明线、电话线、广播线、天线等装在避雷针或构架上。

6.如在独立避雷针或构架上装设照明灯，其电源线必须使用铅皮电缆或穿入钢管，且直接埋入地中长度10米以上。