不同高度的蘭州避雷針?,作用各不相同
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不同高度的蘭州避雷針,作用各不相同
據(jù)統(tǒng)計(jì),15m 高的樓房,四到六年可能遭一次雷擊。高90m 的避雷針平均每年遭一次。早的高構(gòu)筑物,埃菲爾鐵塔高百米,落成第二年避雷針就遭雷電擊毀,重修后沒(méi)再損壞過(guò)。高180m的避雷針,每年平均約遭三次雷擊。高240m 的大約遭遇五次雷擊。高300m 的避雷針,大約雷擊十次。高360m 的,約為雷擊二十次。
避雷針是富蘭克林于1753 年發(fā)明的,又經(jīng)過(guò)多年的仔細(xì)觀察,于1774 年他很謹(jǐn)慎地指出,避雷針有雙重的作用或者由于放電而避免發(fā)生閃電,或者將閃電導(dǎo)入地下。
更鮮為人知的是,人類與動(dòng)物們也得到了植物的保護(hù),植物的根向下扎入泥土,青草尖和樹葉尖向上都有放電,所以近地低空,正是由于太多的放電作用而避免了許多閃電發(fā)生。
避雷針只有升到高處的時(shí)候,有電閃雷鳴才凸顯出來(lái)了它將閃電導(dǎo)入地下的強(qiáng)大作用,避雷針?lè)烹姷淖饔煤蛣?dòng)靜都顯得太小,幾乎被我們忽略了。避雷針的雙重作用從電學(xué)角度看,本質(zhì)上是一樣的,都是將電荷導(dǎo)入地下,但是兩者電流量大不一樣,相差懸殊,電荷來(lái)源也不同,一個(gè)是在大氣中的自由運(yùn)動(dòng)電荷,另一個(gè)是直接出自云中閃電的超額電荷。
美國(guó)紐約帝國(guó)大廈高361m,每年平均遭23 次雷擊,幾乎都是上行雷。北京中央電視臺(tái)發(fā)射塔的避雷針高405m,1994 年落成不久,夏季拍攝到一張上行雷的彩照??磥?lái),前面的統(tǒng)計(jì)高360m的避雷針,每年平均二十次雷擊記錄也應(yīng)該有數(shù)量的上行雷。從361m 到405m,基本上都是上行雷。高度增加到這一段,空間電荷體密度增加了,空間體電阻降低,接地導(dǎo)電又良好的避雷針,足以能快速引發(fā)上行先導(dǎo),向上發(fā)出擊閃。
再看看五、六百米高的避雷針。加拿大多倫多的C.N 通訊塔高553m,兩年遭35 次雷擊,其中31 次,有28 次擊在塔頂,3次擊在下部,分別是塔頂下8m、l0m 和33m 處。再看莫斯科電視塔,高537m,它的側(cè)擊雷繞擊雷則更多。據(jù)1972 年統(tǒng)計(jì),在四年半的雷雨季節(jié)里遭遇143 次雷擊,平均每年32 次,大部分雷擊在塔頂下方20m 到30m,有兩次分別擊在塔頂下方200m 和300m 處,在塔周圍1.5kmm 內(nèi)的地面落雷率比莫斯科市平均落雷率高2.5 到4 倍,這就使原先這個(gè)地區(qū)受閃電的危險(xiǎn)程度增加了。
在這五六百米的高度,避雷針引雷入地的作用似乎是注定了,好在美國(guó)學(xué)者在二十世紀(jì)末尾,通過(guò)連續(xù)七年的野外對(duì)比實(shí)驗(yàn),觀察到12 次雷電均擊中鈍的被雷針,而近旁尖的富蘭克林避雷針卻始終未吸引雷擊。因此改成鈍頭甘肅避雷針可以加強(qiáng)引雷入地的作用。