雷电天气高发之季，人们自然更加关注防雷问题。最近，有读者给本报来信咨询有关如何选择避雷针的问题：

“过去觉得避雷针就是一根有尖端的金属棒，称之为富兰克林避雷针。现在见到越来越多的楼顶上、铁塔上安装了形状各异的避雷针。很想知道这些新式避雷针比传统避雷针更有哪些优越性？如何根据受保护对象来选择合适的避雷针？”

避雷针是防雷的基本设施。现在，除了富兰克林避雷针外，形态多样的避雷针的确随处可见，且价格不菲。

本报读者所提到的“新式避雷针”就是防雷界所说的“非常规避雷针”。十年前《中国防雷》杂志就曾发起过针对“非常规避雷针”的讨论，在学术界引起较大反响，但因为缺乏权威的实验数据，并没有形成定论。而在此之前的“消雷器”大讨论，则因国内知名专家发起，主管部门介入，国家实验室参与，最终得出“停止使用”的结论。

为了增强广大读者对“非常规避雷针”等直击雷防护装置的理解，我们参考中国通信学会科普中国百科科学词条评审专家委员会整理的研究素材，对上述问题进行简要解答。欢迎相关厂商、用户参与深入讨论。

为“避雷针”正名——接闪杆

避雷针其实是直击雷防护装置的通俗叫法，正规的名称叫“接闪杆”（GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》）。接闪杆的作用是引雷上身（尖端放电、接闪雷电），然后通过其引下线和接地装置，将雷电流引入大地，从而起到保护建筑物的作用。接闪杆与接闪带、接闪线、接闪网、用以接闪的金属屋面、金属构件等，统称为接闪器；接闪器和引下线、接地装置共同组成了建筑物或构筑物的外部防雷装置。

根据GB50057《建筑物防雷设计规范》中“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。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，避雷针是没有品牌的，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，且价格非常低廉。

常见“非常规避雷针”原理

目前市场上广泛销售的各类“非常规避雷针”包括有优化避雷针和“提前放电”避雷针等，其产品原理和防雷效果主要来自厂商提供的资料。

优化避雷针厂家提供的基本原理是：通过气隙放电分流单元、限流单元（电感线圈）将雷电流幅度、陡度减小及延长放电时间，使di/dt减小，从而减小雷电感应的破坏作用。

提前放电避雷针的工作原理是产生一个比普通避雷针更快的迎面先导。在自然的迎面先导形成前，提前放电避雷针会率先产生一个先导，迅速地向雷电方向传播直至捕获雷电，并将其导入大地。实验室中证实：比普通针更早产生迎面先导的这个启动抢先时间称为△T，赋予了提前放电避雷针更加有效的防雷保护功能。

据厂商的报告称，提前放电避雷针比普通避雷针具有更好的引雷性能；将提前放电时间换算成提前放电距离后，相当于增加了避雷针的高度，从而可以增大保护半径。

缺乏检验标准，难以定性

要对“非常规避雷针”的性能进行客观的评判并非易事，需要通过理论推导、原理图、等效图等阐述其可行性、合理性，然后通过一定的实验手段对产品进行技术性能的检验，再结合实际环境下的运用效果，得出鉴定结论和推广意见。

浙江大学电气工程学院叶蜚誉教授对此曾指出，“一定要划清商品和科研的界限。对商品的要求更严，要求它符合自己声称的指标。而科研还可以有不完善之处。”

目前为止，由于没有官方的检验标准，在对安装了“非常规避雷针”的建筑物进行防雷验收时，普遍还是按照传统避雷针的保护范围进行核算。

所以，一些工程师认为，用普通的避雷针、避雷带等接闪器，老老实实按照国家规范进行现场细勘察，精心设计、计算和校验，这样做直击雷防护既安全可靠又经济实惠。

选择接闪杆（避雷针）要注意的事项：

1. 接闪杆并非万无一失

《建筑物防雷设计规范》及其它设计规范和标准对于防雷安全是以“减少”雷击为要求，所以即使按照国家和国际标准进行设计的防雷装置，被保护物并不是100%不会被雷击，只是遭雷击的概率较小。

2 接闪杆的泄流能力很重要

各种防雷规范均要求接闪杆拥有独立的下引接地，如此可保证闪电电流迅速泄入大地。

3. 接闪杆增加引雷概率，并非任何地方都需要

高耸建筑物或高架接闪杆会增加引雷的频率并使散击区的落雷密度增加。比如，莫斯科市573m高的电视塔建成以后，雷击频繁，其周围1.5km内的地面落雷率比平均值高2.5～4倍。

根据对塔形建筑物吸引雷击次数随其高度增加而变化的观测及长间隙放电的实验结果都表明，接闪杆的引雷能力随其高度而缓慢增加。

一些专家学者不主张使用高架接闪杆保护建筑物，提倡用避雷短针或避雷带（网、线）防雷，就是考虑到既能发挥其引雷作用，又能避免或减轻其负面特性的危害。

4. 增加了间接雷害的概率

间接雷害也称二次雷害，接闪杆设计和安装如果处理不好，可能引发的间接雷害，主要是雷电电磁脉冲辐射、旁侧闪络、接触高电压、跨步电压和地电位反击的危害。

接闪杆有较强的引雷能力而形成一定的保护范围，这是正面的作用，而其同时又存在侧击、绕击和散击的负面的特性，以及接闪时更容易造成雷电感应、旁侧闪络、接触电压、跨步电压和地电位反击等危害。

5. 应向用户了解真实效果

不要只听厂商的宣传，尽可能通过渠道了解到用户对产品的真实反馈。比如，有人声称，xx大厦因为装了xx新型避雷针，所以在遭受击时安然无恙。这样的说辞并不足信。须知，雷击本是低概率事件，许多大楼没有安装新型避雷针，也是安然无恙啊！

其实，对于直击雷防护，最理想的状况是避免雷电在被保护范围发生接闪，也即通过某种装置，不让雷电在被保护处形成。据说，此类直击雷防护装置产品已经在电力、通信、石化等领域使用多年，取得满意效果，但同样没有看到权威部门的意见。

总之，对接闪杆的选择使用要有一个正确认识，功利性太强往往会忽略其科学真实性，带来安全隐患和资金浪费。所以，对其原理要客观分析，使用上务必谨慎对待。

《电子报》综合报道

来源：CN防雷

编辑：自控中心站