一、工作原理
雷云對地面物體放電一般有以下兩種方式：上行雷閃和下行雷閃。
一般來說，下行雷閃時(shí)，先導(dǎo)自上而下發(fā)展，主放電過程發(fā)生在地面（或地面物體）附近，所以電荷供應(yīng)充分，放電過程來的迅速，造成雷電流副值大（平均值3O~44kA）,陡度高（24-4OkA/μs）; 上行雷閃，一般沒有自上向下的主放電，它的放電電流由不斷向上發(fā)展的先導(dǎo)過程產(chǎn)生，即使有主放電，因雷云向主放電通道供應(yīng)電荷困難，所以放電電流副值?。ㄆ骄∮?kA）,且陡度低（小于 5kA/μs）.
上行雷閃不僅雷擊電流幅值小陡度低而且不繞擊。這是因?yàn)樯闲欣组W先導(dǎo)是自下而上發(fā)展的，該先導(dǎo)或者直接進(jìn)入雷云電荷中心，或者攔截自雷云向下發(fā)展的先導(dǎo)，這樣中和雷云電荷的反應(yīng)在上空進(jìn)行，自雷云向下的先導(dǎo)就不會(huì)延伸到被保護(hù)對象上。上行雷閃還有另外一個(gè)特點(diǎn)是上行先導(dǎo)對地面物體還具有屏蔽作用，可減輕放電時(shí)在地面物體上的感應(yīng)過電壓。
可控放電避雷針正是利用了上行雷閃放電，從而達(dá)到中和雷云電荷，保護(hù)各類被保護(hù)對象的目的。
二、系統(tǒng)特色
根據(jù)尾部帶金屬線的火箭比高層建筑更容易引發(fā)上行雷的經(jīng)驗(yàn)分析得出,要成功地引發(fā)上行雷, 針頭需要達(dá)到以下要求：
1、在引發(fā)的上行雷發(fā)生之前，針頭附近的空間電荷應(yīng)盡量少，以便于自主針針尖向上發(fā)展放電脈沖。
2、當(dāng)需要引發(fā)上行雷時(shí),針尖處的電場強(qiáng)度應(yīng)足夠高，以迅速產(chǎn)生放電脈沖。
通過對可控放電避雷針動(dòng)作過程的研究說明它滿足了這兩條要求：
當(dāng)可控放電避雷針安裝處附近的地面電場強(qiáng)度較低時(shí)（如雷云離可控放電避雷針及被保護(hù)對象距離較遠(yuǎn)等情況），雷云不會(huì)對地面物體發(fā)生放電，此時(shí)可控放電避雷針針頭的貯能裝置處于貯存雷云電場能力工況，由于動(dòng)態(tài)環(huán)的作用，針頭上部部件（動(dòng)態(tài)環(huán)和主針針尖）處于電位浮動(dòng)狀態(tài)，與周圍大氣電位差小，因此幾乎不發(fā)生電暈放電，即保證了在引發(fā)發(fā)生前針頭附近的空間電荷很少的要求。
當(dāng)雷云電場上升到預(yù)示它可能發(fā)生對可控針及周圍被保護(hù)物發(fā)生雷閃時(shí)，貯能裝置立即轉(zhuǎn)入釋能工況，這一轉(zhuǎn)變使主針針尖的電場強(qiáng)度不再被動(dòng)態(tài)環(huán)限制，針尖電場瞬間上升數(shù)百倍，使針尖附近空氣迅速放電，形成很強(qiáng)的放電脈沖，因沒有空間電荷的阻礙，該放電脈沖在雷云電場作用下快速向上發(fā)展成上行先導(dǎo)，去攔截雷云底部先導(dǎo)或進(jìn)入雷云電荷中心。如果第一次脈沖引發(fā)不成上行先導(dǎo)，貯能裝置即又進(jìn)入貯能狀態(tài)，同時(shí)使第一次脈沖形成的空間電荷得以消散，準(zhǔn)備第二次脈沖產(chǎn)生。如此循環(huán)總能成功地引發(fā)上行雷。
三、型號和結(jié)構(gòu)尺寸
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適用 范圍
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型號
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針頭尺寸與外徑 直徑Φmm 總高H mm
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重量
kg
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底座尺寸
Dmm
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輸電線路
加強(qiáng)主動(dòng)式
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500
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1200
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1200
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39
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200
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300
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1000
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1000
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34
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100
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220
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800
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800
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28
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100
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110
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600
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600
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21
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200
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35
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650
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600
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19
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100
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輸電
線路
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500
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1200
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1200
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29
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200
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300
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1000
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1000
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25
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200
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220
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800
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800
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20
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140
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110
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600
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600
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12
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140
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35
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500
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450
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9
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120
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10
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380
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400
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6
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100
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四、參數(shù)特性
（1）針相對地面高h(yuǎn)≤200m時(shí)，保護(hù)角65° ,相應(yīng)地面保護(hù)半徑為2.14h ,離地面高度hx處水平面保護(hù)半徑為2.14 (h~~hx)。
（2）上行雷閃主放電電流的中值為7kA；陡度小于5kA/μs
（3）繞擊概率不大于十萬分之一時(shí)的保護(hù)角為55°
（4）接地電阻≤10Ω(一般地區(qū))。
≤30Ω(在高阻區(qū)及無人區(qū))。
（5）抗風(fēng)能力不低于風(fēng)速50m/s。
（6）安裝方便，使用期內(nèi)免維護(hù)。
五、安裝說明
5.1安裝步驟
（1）可控放電避雷針可作為獨(dú)立系統(tǒng)立于各類建筑物上，安裝地點(diǎn)的選擇應(yīng)滿足既要經(jīng)濟(jì)又要保證安全的要求。用于保護(hù)輸電線路時(shí)，直接裝在桿塔頂部
（2）在安裝針頭時(shí)，要求動(dòng)態(tài)環(huán)保持水平，主針處在鉛垂方向。自針頭頂部至被保護(hù)物頂部的高度大于 3m。禁止在結(jié)構(gòu)支柱上懸掛電話線、廣播線、電視天線及電力架空線。
（3）一般情況下，可控放電避雷針應(yīng)設(shè)兩根專用的接地引下線（對于直接裝在鐵塔上的可控放電避雷針 ,不另設(shè)接地引下線，直接與鐵塔連接牢固就可以了）。引下線一般采用圓鋼或扁鋼，其尺寸不應(yīng)小于下列值：
圓鋼直徑10mm,扁鋼為4*25mm
（4）引下線沿建筑物或構(gòu)筑物外墻敷設(shè)，并經(jīng)最短路徑接地。建筑藝術(shù)要求較高者，也可以暗敷，但截面應(yīng)加大一倍。
（5）在易受機(jī)械磨損的地方，地面上約1.7m至地面下 0.3m的一段接地引下線應(yīng)穿鐵管保護(hù)。
（6）可控放電避雷針系統(tǒng)的接地電阻應(yīng)符合相應(yīng)場所的要求，但最大值應(yīng)小于30Ω
（7）一般采用復(fù)合接地裝置。垂直埋設(shè)的接地體可采用角鋼、鋼管；水平埋設(shè)的接地體采用扁鋼、圓鋼。
（8）接地裝置處于行人過道的地下時(shí)，應(yīng)考慮采取降低跨步電壓的措施。
5.2針頭組裝
（1）當(dāng)針頭以整體出廠時(shí)，組裝前只需進(jìn)行外觀檢查和螺栓連接檢查，擰緊連接螺栓。如果因運(yùn)輸原因造成變形，可參照下面的針頭組裝步驟及要求進(jìn)行調(diào)整。
（2）針頭出廠是散件時(shí)，組裝前應(yīng)檢查零部件是否齊全和完整；然后按以下順序組裝：
a、 將帶主針的底座垂直放到地面上，然后將斜桿固定到底座的螺孔上。
b、 將動(dòng)態(tài)環(huán)與斜桿對稱連接好。
c、 將水平拉桿對稱布置且將它們與斜桿和套在主針上的盤形法蘭連接起來，注意調(diào)整端在斜桿的一側(cè)。
e、 調(diào)整動(dòng)態(tài)環(huán)與地面平行，幾根斜桿等分布置，盤形法蘭固定在主針標(biāo)定的位置。
f、 擰緊全部連接螺栓。
5.3適用范圍
5.3.1 現(xiàn)代高層建筑，如大型賓館、飯店、金融大廈 、會(huì)堂等；
5.3.2 易受雷擊且包含有大量易損電氣設(shè)備的建筑， 如廣播電視塔、微波通訊塔、航空調(diào)度指揮塔、電力過江塔、信號塔等；
5.3.3 llOkv及以上電壓等級的輸電線路，對高桿塔 、高電壓（220kV、330kV、500kV）等級的高壓輸電線路尤為適用；
5.3.4 多雷區(qū)的大型露天娛樂場、運(yùn)動(dòng)場、采礦場和施工作業(yè)區(qū)；
5.3.5 發(fā)電廠及變電站
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