提前放電避雷針又名預(yù)放電避雷針,垂直安裝在被保護(hù)體頂部的防止雷擊的接地金屬棒系統(tǒng)。
由接閃器、引下線和接地裝置組成的防雷保護(hù)裝置。接閃器安裝在構(gòu)架上并高于被保護(hù)物,由提前與雷云感應(yīng)出負(fù)荷并通過引下線釋放能量,削弱雷云的能量從而保護(hù)建筑物等。
當(dāng)雷電云層形成時(shí),云層與地面之間產(chǎn)生一個(gè)電場,此電場強(qiáng)度可達(dá)到10kV/m甚至更高。從而使地面凸起部分或金屬部件上開始出現(xiàn)電暈放電。當(dāng)雷電云層內(nèi)部形成一個(gè)下行先導(dǎo)時(shí),閃電電擊便開始了。下行先導(dǎo)電荷以階梯形式向地面移動。當(dāng)下行先導(dǎo)接近地面時(shí),會從地面較突出的部分發(fā)出向上的迎面先導(dǎo)。當(dāng)迎面先導(dǎo)與下行先導(dǎo)相遇時(shí),就產(chǎn)生了強(qiáng)烈的“中和”過程,出現(xiàn)極大的電流(數(shù)十到數(shù)百千安),這就是雷電的主放電階段,伴隨著出現(xiàn)雷鳴和閃光。地面上的其它建筑物可能會生成好幾個(gè)迎面先導(dǎo)。與下行先導(dǎo)會合的個(gè)迎面先導(dǎo)決定了閃電雷擊的地點(diǎn)。提前放電避雷針的工作原理就是產(chǎn)生一個(gè)比普通避雷針更快的迎面先導(dǎo)。在自然的迎面先導(dǎo)形成前,提前放電避雷針會率先產(chǎn)生一個(gè)先導(dǎo),迅速地向雷電方向傳播直至捕獲雷電,并將其導(dǎo)入大地。實(shí)驗(yàn)室中證實(shí):比普通針更早產(chǎn)生迎面先導(dǎo)的這個(gè)啟動搶先時(shí)間稱為△T,賦予了提前放電避雷針更加有效的防雷保護(hù)功能。
需要注意的是,市場上有各種各樣所謂知名品牌的避雷針,大都以‘預(yù)放電’或者‘提前放電’作為其賣點(diǎn),大都是從國外進(jìn)口來的所謂‘特殊避雷針’,其所宣稱的保護(hù)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過按照滾球法的原理所計(jì)算的保護(hù)范圍,其價(jià)格非常昂貴,動輒幾萬元一根。這些避雷針的所謂科學(xué)原理,在中國大陸到目前為止尚未得到認(rèn)可,其防雷效果也沒有得到實(shí)踐的認(rèn)可。在建筑物上即使安裝了這樣的避雷針,在防雷驗(yàn)收時(shí),還是要按照傳統(tǒng)的滾球法的原理進(jìn)行計(jì)算,花高價(jià)購買了這樣的避雷針的客戶,要提防這方面的風(fēng)險(xiǎn)。
預(yù)放電避雷針是在傳統(tǒng)避雷針放電原理的基礎(chǔ)上,引入了“促進(jìn)電離”這一預(yù)防電型避雷針的基本特性,從而達(dá)到了比普通避雷針更早的先導(dǎo)放電,擴(kuò)大了保護(hù)半徑,提高了系數(shù)。在雷電條件下,當(dāng)雷電下行先導(dǎo)接近地面時(shí),任何導(dǎo)電的表面均會產(chǎn)生一個(gè)上行先導(dǎo)。在被動避雷針的情況下,只有在長時(shí)間的電荷重聚之后,才會傳播上行先導(dǎo)。