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1、消雷器的頂端帶有許多"尖端電極的電離裝置",而避雷針則是一根"金屬棒",頂部沒有尖端的電極;

2、消雷器有"地電流收集裝置",它位于地表層內;而避雷針雖也有"接地裝置",但一般都位于地面表層,所以避雷針不一定能完全排除多余的電流。

由于消雷器安全可靠、便于安裝,且基本不需維護,接地電阻又無需象避雷針那樣要求高(一般小于100Ω即可),因而日益受到用戶歡迎。

人們通常以為,安裝了避雷針的建筑物,就不會遭受雷擊了,其實并不盡然。

目前世界上普遍使用的避雷針,仍然是1749年美國科學家富蘭克林發(fā)明的。多年來,這種避雷針發(fā)揮過不少保護作用。但同時,該避雷針的副作用也很大。

首先,雷擊時它把雷電流引入大地的過程中,要產生強大的感應電流,對電子設備的破壞性尤為巨大。全世界每年由此造成的直接經濟損失在10億美元以上,傷亡人數達5萬多人。

其次,避雷針的保護作用是有選擇性的。對感應雷如對沿著架空導線侵入變壓器的高壓電磁波,它是無能為力的。即使是對直擊雷的防護,由于避雷針的"尖端引電"作用,而現今建筑多為鋼筋水泥結構,避雷針吸引了雷電后,如果接地系統(tǒng)不良(比如接地線斷開或接點虛爆等),雷電流不能順利地向大地泄放,則建筑物鋼筋就會帶電,甚至高達幾萬伏,從而發(fā)生雷擊事故。因此,重要設施(如火藥庫、油庫)及高層建筑的避雷針,每年在雷季到 來之前,應進行接地電阻的測量,以保證接地系統(tǒng)良好。

再者,避雷針上的反擊過電壓不可忽視。即使避雷針的接地裝置電阻很低(總不可能為零),在雷電波的沖擊電壓作用下,避雷針上總會產生很高的感應電勢。當人或其它設備與之接近時,這個感應電勢就會向人或其它設備放電,這就叫"反擊"現象。為了防止避雷針上的反擊過電壓對人體造成傷害及對設備絕緣損壞,故規(guī)程規(guī)定設備的接地裝置與避雷針的接地裝置在土壤中間隙應大于3m,人行道與避雷針的空間距離應大于5m,主變壓器在接地網上的引入點與避雷針的引入點之間的接地線長度不得小于15m。

此外,雷電形態(tài)也影響避雷針的保護效能。如球形雷(又稱滾雷)常呈飄浮狀態(tài),往往不會被避雷針吸引,它常從建筑物高處的孔、洞、窗等隙縫鉆入。所以雷雨時高層住宅的門窗最好關閉,電視機等家電免開,以防遭到球形雷傷害。

消雷器是70年代發(fā)展起來的新型防雷裝置。消雷器是由離子化裝置、連接線及接地裝置三部分組成(如附圖所示),是利用金屬針狀電極的尖端放電原理設計的。在雷云電場作用下,當尖端場強達到一定值時,周圍空氣發(fā)生游離后,在電場力的作用下離去,而接替它的其它空氣分子相繼又被游離。如此下去,從金屬尖端向周圍有離子電流流去。隨著電位的升高,離子電流按指數規(guī)律增加。當雷電出現在消雷器及被保護設備上空時,消雷器及附近大地均感應出與雷云電荷極性相反的電荷。安有許多針狀電極的離子化裝置,使大地的大量電荷在雷云電場作用下,由針狀電極發(fā)射出去,向雷云方向運動,使雷云被中和,雷電場減弱,從而防止了被保護物遭受雷擊。

由上可知,消雷器的功能是使雷電沖擊放電的微秒·千安級瞬變過程轉化為秒·安級的緩慢放電過程,因而使被保護物上可能出現的感應過電壓降低到無危害的水平,達到"防雷消災"的目的。

美國佛羅里達州空軍武器系統(tǒng)試驗場的365m高的通訊塔位于山峰上,加利福尼亞電視臺的46m高的鐵塔位于1676m高的高山上,印度麥卡薩海峽東岸石油公司92m高的通訊塔,都使用了消雷器,安裝后再未受過雷擊。我國昆明太華山氣象站海拔469.3m,消雷塔60m高,未裝消雷塔前多次遭受雷擊。安裝消雷塔后未再遭過雷擊。貴州貴陽東山是重雷區(qū),在山頂的電視塔上安裝消雷器后,也未遭過雷擊。

根據離子化裝置上的金屬針狀電極的不同,消雷器可分為少長針型和多短針型兩大類。我國出產的有導體傘板型和導體陣列型消雷器兩大系列。前者主要用于占地一定面積的發(fā)電廠、變電站、軍火庫、氣象站、電視塔等高層建筑或重要防雷場所;后者則是用于架空線路的防雷保護。