避雷针的原理?安装注意事项?
避雷针是如何避雷的，它的原理是什么？
1、避雷针安装：
建筑物如果安装了接闪器但是没有接地或者接地效果不好的话，在接闪时反倒会对建筑物或其中的人员造成更大的损害，相比没有安装接闪器的建筑物反倒更加不安全。2007年发生在重庆开县的雷击事故，就是因为该教室屋顶是由钢筋水泥板构成，其中的钢筋没有良好接地，在打雷时发生接闪，无处泄放，从而通过教室的屋顶和墙壁对室内人员进行放电，造成教室里的小学生七人死亡数十人受伤的惨烈事故。
根据GB50057《建筑物防雷设计规范》中章节5‘ 防雷装置’的要求，接闪器可以用铜、镀锡铜、铝、铝合金、热浸镀锌钢、不锈钢、外表面镀铜的钢等各种材料制成，只要满足其最小截面和厚度的要求即可。也就是说，只要不是那么容易锈蚀，不至于因风吹雨打而轻易损坏，大多数常见的金属材料都可以用来制作接闪器。以最常见的铁质接闪杆为例，GB50057要求其最小直径不能小于 8 毫米即可。
从这个意义上来说，市场上绝大多数建筑钢筋，只要其直径大于8毫米，都可以用来制作避雷针，只需在安装上去以后在其表面涂刷一到两层防锈漆即可，其价格非常低廉。从这个意义上来说，避雷针是没有品牌的，因为避雷针只是接闪器中的一个小类，而任何金属构件都可以用来做接闪器。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。这些避雷针的所谓科学原理，在中国大陆到目前为止尚未得到认可，其防雷效果也没有得到实践的认可。在建筑物上即使安装了这样的避雷针，在防雷验收时，还是要按照传统的滚球法的原理进行计算，花高价购买了这样的避雷针的客户，要提防这方面的风险。
因此，与其花高价购买这样的所谓特殊避雷针来保护建筑物，还不如按照滚球法的科学原理，对现场仔细勘察，精心设计、计算和校验，老老实实按照国家规范进行现场施工，用普通的避雷针、避雷带等接闪器，把该防护的地方都做到位，这样就能达到既安全可靠又经济实惠的目的。
所谓滚球法，是假设以一定半径（根据建筑物防护等级的不同，100米、60米、45米、30米不等）的球体，沿建筑物的外表面滚动，当球体只触及接闪器和地面，而不触及需要保护的部位时，该部位就得到接闪器的保护。通俗地说，这个球体能够接触到的地方就是雷能够打到的地方，球体接触不到的地方就处于接闪器的保护范围之内。
接闪器的保护范围的计算，在GB50057《建筑物防雷设计规范》的附录D‘滚球法确定接闪器的保护范围’中列出了计算单支接闪杆（避雷针）、两支等高接闪杆、两支不等高接闪杆、成矩形布置的四支等高接闪杆、单根接闪线（接闪带、避雷带）、两根等高接闪线的保护范围的保护范围的计算方法，并绘制了相关示意图。
对于广大的雷电防护行业的技术人员，按照GB50057给出的方法，可以用手工的方式对一些简单的情况进行计算，但是在日常工作中，经常遇到远比规范上列出的案例复杂得多的现场情况，比如：多支不等高的且不以规则方式布置的接闪杆、不等高的接闪线、接闪杆和接闪线的联合的保护范围，对这些复杂情况的计算，以手工方式是根本无法进行的，GB50057也没有给出具体的计算方法。这个问题是雷电防护行业中一个经常会遇到的技术难题。
2、避雷针原理：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，所以静电感应时，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入大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全。
防雷接地工程
防雷装置的组成
建筑物的防雷装置一般由三部分组成：接闪器、引下线和接地装置。
接闪器
接闪器是用来接受雷电流的金属导体。通常有避雷针、避雷带、避雷网以及兼作接闪的金属屋面和金属构件(如金属烟囱，风管)等。
1．避雷针
避雷针是安装在建筑物上的针形导体。它能将雷云的放电通路吸引到避雷针本身，由它及与它相连的引下线和接地体将雷电流安全导人地中，确保建筑物免受雷击。避雷针通常采用镀锌圆钢或镀锌钢管制成。
2．避雷带和避雷网
避雷带是用圆钢或扁钢装于建筑物顶部或突出的部位，如屋脊、屋檐、屋角、女儿墙和山墙等的条形长带。避雷网是纵横交错的避雷带叠加在一起，形成多个网孔，是接近全部保护的方法，用于重要的建筑物。
避雷带和避雷网可以采用镀锌圆钢或扁钢，圆钢直径不得小于8mm；扁钢截面不得小于48mm2，厚度不得小于4mm装设在烟囱顶端的避雷环，其截面不得小于100mm2。
3．避雷线
避雷线是截面不小于35mm2的镀锌钢绞线，装在架空线路之上，以保护架空线路免受直接雷击。
引下线
引下线是把雷电流引到接地装置的金属导体。一般采用圆钢或扁钢，宜优先采用圆钢。
1．引下线的选择和设置
采用圆钢时，直径不应小于8mm；采用扁钢时，其截面不应小于48mm2，厚度不应小于4mm。烟囱上安装的引下线，圆钢直径不应小于12mm；扁钢截面不应小于100mm2，厚度不应小于4mm。
引下线可沿建筑物外墙敷设，并经最短路线接地，现在的房屋多采用暗敷，但截面应加大一级。
引下线可利用建筑物的金属构件(如消防梯等)，混凝土柱内钢筋、烟囱的金属爬梯、钢柱等，但其所有部件之间均应连成电气通路。
2．断接卡
断接卡于是用来便于运行、维护和检测接地电阻用的。用专设引下线时在各引下线上于距地面0．3～1．8m之间设置断接卡，以便于测量接地电阻以及检查引下线、接地线的连接状况。断接卡应有保护措施。
利用混凝土内钢筋做引下线并同时采用基础接地体时，可不设断接卡，但应在室外的适当地点设若干连接板，该连接板町供测量、接人工接地体和作等电位连接用。
接地装置
接地装置是接地体(又称接地极)和接地线的总合。其作用是把雷电流迅速流散到大地土壤中去。
1．接地体
接地体分人工接地体和自然接地体两种。自然接地体即兼作接地用的直接与大地接触的各种金属构件，如钢筋混凝土基础中的钢筋，建筑物的钢结构、行车钢轨、埋地的金属管道(可燃液体和可燃气体管道除外)等。人工接地体是直接打入地下专作接地用的各种型钢或钢管等。按其敷设方式可分为垂直接地体和水平接地体。
2．接地线
接地线是从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体。
防雷装置的安装
1 接闪器的安装
接闪器的安装内容有避雷针的安装和避雷带(网)的安装。
1)．避雷针的安装
避雷针的安装可按相关的标准图集做。图5-2是避雷针在屋面上的安装详图。其安装注意事项如下。
安装注意事项
一、划分等级：
根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004，确定信息系统的防雷等级。不同等级的防雷要求不一样。
信息系统的防雷保护应采用外部和内部结合的原则。
二、注意事项：
1、接地：宜采用建筑物内墙柱结构钢筋作为引下线，不应采用用做防直击雷引下线的结构主筋。施工前应测试其接地电阻是否合格。必须采用人工接地体的，应特别注意接地体及引出线的材质、规格、位置、防人身伤害、防机械损伤、防反击措施。同时做好机房内等电位连接，避免出现一个机房内存在两个地的问题。
2、等电位连接：
机房内应设置金属网格，将机房内所有金属物体（地板、线槽、机柜外壳、PE线、SPD等）就近与金属网格连接，不能设置金属网格的也应设置连接端子板（LEB）。网格或LEB的接地线应从对角的两根内墙柱引出，两根接地线的长度不应相同。采用一根的有可能出现两个问题：一是接地线松动或断开导致系统失效，二是接地线的长度恰好与信息系统的工作波长相同或是其整倍数，对系统运行造成干扰。
连接线的材质、规格、工艺应符合规范要求，连接点应紧固。
3、SPD：
SPD的电气参数选择应符合相关防雷等级要求，不能将用作C级保护的用到B级位置。特别注意信息线路专用SPD的型号选择，错误的选择会导致太大的插入损耗从而过度降低线路的速率。
SPD的设置应考虑级间能量配合，不能满足线路长度10m、5m要求的应设置退耦器、或采用一二级合一的SPD、或带提前点火装置的SPD。
SPD与线路连接最好采用凯文接线方式以降低残压值，SPD的接地线原则为短、粗、直，太长的接地线和弯曲过多的接地线会大大降低SPD的泄放效果。
SPD应设置在较隐蔽并易于维护的位置，安装牢固并有防爆措施。状态显示窗口应能够被人员轻松看到。
电气系统的SPD应设置2～3级，信息线路设置1～2级。
4：合理布线：
线路布置应避免形成大的闭合回路，减少电磁感应的影响。
引下线、电气线路和信息线路不应同槽敷设，不能避免的应采取屏蔽措施或加金属隔板。
引下线的布置应尽量远离人员能够接近的位置。
提醒甲方电气设备的位置应尽量远离建筑物的外墙柱，避免高电压反击。
5、其他：
卫星机房一般设置在建筑物的顶层，其天馈头应采取防直击雷措施，引入室内的线路应做好屏蔽。
带有摄像头的监控机房注意原则同上。
电话机房的SPD有些是采用间隙型的，这种SPD的反应速度可能不够快。型号选择上应特别注意。
三、资质要求：
依据中国气象局10号令要求，设计单位应具有相应防雷工程专业设计资质，施工单位应具有相应防雷工程专业施工资质，采用的防雷产品应在当地气象主管机构备案。
补充一点：楼下说“天馈头应采取防直击雷措施，这安全吗？？最好的办法还是采用设避雷针保护”。对此我很不理解。依据相关防雷规范的解释，所谓防直击雷措施包括避雷针、带、网、线、金属构件、金属护栏、金属爬梯等等屋面上能够承受直接雷击并良好泄放入地的永久性金属物。“避雷针”已包含在“防直击雷措施”概念中。如果是指的避雷器，则所有从LPZ0区进入LPZ1区的金属物均应作等电位连接或安装SPD，这点是不言自明的。
避雷针的工作原理是：
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．
答：针尖放电，避雷针针尖面积很小（面积越小就又越多的电荷被释放出去），而建筑的静电都积聚在这避雷针的针尖上放电，排斥了空气中的电荷，所以雷电无法劈中排斥电荷的避雷针，也就避雷了
答：避雷针其实可以叫做引雷针 它反而更吸引雷电，不过因为其电阻特性低，根据电流流动的原理，雷电会顺着避雷针流动，从而保护边上的设备。安装上比较简单，安装位置上，避雷针尖端要与被保护设备顶端连线与避雷针本身成45°角，使用镀锌扁钢连入地下，采用一点接地，防止出现电位差。如果是比较大的建筑物，...
答：其实它的原理是将附近雷吸引到自身，通过后引入到接地导体上，再传向地面,以达到保护建筑、植物等。因此可以在需要保护的物品周边安装避雷针来避免遭雷击。但要注意安装间隔，避雷针不可以相距受保护物过近或过远，太近，很容易在避雷针作用时发生反击问题，太远，便会超过避雷针的作用范围，丧失效果就...
答：避雷针原理：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，所以静电感应时，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...
答：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，所以静电感应时，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...
答：再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。由于避雷针根据保护范围的要求，需要一定的安装高度，后来在此基础上就有了避雷针塔，也就是塔式避雷针。但是在安装避雷针时要注意，独立避雷针与被保护物之间应有不小于5m距离，以免雷击避雷针时出现反击。
答：避雷针的原理：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，所以静电感应时，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...
答：雷电的产生是因为空中带电云团，与大地之间产生放电以达到电荷中和，根据电磁感应原理，大地上靠近带电云团的物体，比如高大的建筑，被感应出相反极性的电荷，两端（云团和建筑物）之间的电压达到一定限度，就产生了放电（电荷的移动），这个电流会对建筑物本身以及内部物体造成损坏。避雷针通过一个高于建筑物...
答：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...
答：安装避雷针的注意事项。在选择独立避雷针的装设地点时，应使避雷针及其接地装置与配电装置之间保持以下规定的距离：在地面行，由独立避雷针到配电装置的导电部分以及到变电所电气设备和构架接地部分间的空间距离不应小于5m;在地下，由独立避雷针本身的接地装置与变电所接地网间最近的地中距离一般不小于3m;...
