防雷原理及使用范圍

A、防雷原理。避雷針防雷法是利用避雷針高出被保護物的高度，使雷云下的電場發(fā)生畸變，從而將雷電流吸引到避雷針上，通過引下線和接地裝置導入大地，使被保護對象免遭雷電直擊。也就是說其實質并不是避雷，而是引雷。

B、適用范圍。避雷針系統(tǒng)主要用于防直擊雷，這一系統(tǒng)的接閃器有很多，如：避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、帶等。由于古建筑防雷設置不僅要具有實效性，同時要盡量保持其原有風貌，所以多用避雷帶、網(wǎng)作為古建筑防雷的接閃器。

2.避雷針系統(tǒng)的局限性

A、保護范圍不穩(wěn)定。避雷針保護范圍是一個傘形或屋脊形保護區(qū)，其張開角度受到接閃器設置高度、雷電強度等多種參數(shù)的影響，有的采用30，有的采用60，盡管關于保護角的計算公式很多，但如何確定一直是富蘭克林防雷理論的困擾所在。

B、反擊問題。當雷擊避雷針或避雷帶時，由于引下線的阻抗，對地電壓可達到相當高的數(shù)值，以至于可能造成接閃器及引下線向周圍設備跳火反擊。避雷針系統(tǒng)還存在著感應電壓的危害，以及接觸電壓和跨步電壓等問題，但其對古建筑危害不大，在此不作詳細討論。

3.球雷的預防

A、球雷概述。球雷很久以來就引起了人們的注意，根據(jù)球雷現(xiàn)象規(guī)律和許多球雷案例剖析及模仿實驗表明：球雷是空中帶靜電荷氣霧層運動相互作用放電電離的結果。其本質是一個由高速旋轉電子封閉的等離子球體，之所以能形成球體，主要是空氣中氣霧層電離產(chǎn)生強電場和高頻電磁振蕩，產(chǎn)生一團漩渦狀等離子體的緣故。漩渦體的存在或消失，取決于其內部的電磁平衡和能量補充。球雷是一個復雜的電荷系統(tǒng)，球體本身好似法拉第籠，對外不呈現(xiàn)電性，普通避雷針、網(wǎng)、帶對其不起作用，并能從網(wǎng)、帶孔洞縫隙中自由出入。故此，目前還沒有同它斗爭的較為有效、可靠的辦法。

B、球雷的基本預防措施。由于球雷的難預防性，防護球雷的方法是采用屏蔽。對于一般的建筑（鋼筋混凝土），可將門窗加上金屬紗網(wǎng)與全部鋼筋連成一片，構成一個籠式防雷網(wǎng)，可以防止球雷侵入。但對古建筑這樣做是很困難的。對重要的古建筑應當做金屬紗窗和金屬紗門，將它可靠接地；對次要的古建筑，如不能補加金屬紗門窗，應注意在雷雨天緊閉門窗，力爭達到全封閉狀態(tài)，以防球雷的侵入，但不可用紙裱糊門窗。