淺議接閃桿在設(shè)計中的應(yīng)用

嚴(yán)明

（天津渤化工程有限公司，天津 300193）

近年來隨著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人類對高層建筑和超高層建筑不斷進(jìn)行挑戰(zhàn)，一大批占地更廣、尺寸更高的建筑應(yīng)運(yùn)而生。在實(shí)際的設(shè)計和應(yīng)用過程中人們對雷電的防護(hù)更加重視，同時也積累了大量對雷電防護(hù)的經(jīng)驗(yàn)。接閃桿作為接閃器的一個重要部分，其在雷電防護(hù)過程中起著舉足輕重的作用。

1 接閃桿的原理及分類

1.1 接閃桿的原理

雷電流的正負(fù)極中大約存在10%的正極性和90%的負(fù)極性，所以負(fù)極性的雷電流占有很大比例。雷電流每一次對接閃桿的雷擊都可以分為三個階段，先導(dǎo)放電階段，主導(dǎo)放電階段，余輝放電階段。

1）先導(dǎo)放電階段：先導(dǎo)放電的電流很小，一般只有100A左右，持續(xù)時間大約在0.005～0.01s，時間也很短。先導(dǎo)放電主要是由雷云中相互的摩擦碰撞產(chǎn)生大量的電荷，由于靜電感應(yīng)的作用，在接閃桿頂端會感應(yīng)出與雷云中極性相反的電荷。這樣雷云與接閃桿之間就形成了已充電的間隙電容。由于雷云所帶電荷為不均勻分布，當(dāng)雷云中某電荷密集區(qū)的電場強(qiáng)度達(dá)到空氣被擊穿的限值時空氣被擊穿，與接閃桿之間形成一段微弱的導(dǎo)電通道，形成了最初的先導(dǎo)放電階段。

2）主導(dǎo)放電階段：主導(dǎo)放電電流巨大，大部分雷電流峰值可達(dá)到數(shù)十千安到數(shù)百千安，放電時間約為50～100μs。在主導(dǎo)放電階段雷電流與接閃桿之間所聚集的大量電荷，會通過先導(dǎo)放電的路徑進(jìn)行猛烈的電荷中和，過程中會產(chǎn)生巨大的光和熱，會使周圍空氣迅速膨脹。……