易折杆避雷针的防雷原理是什么
编辑：薛红
易折杆避雷针的防雷原理基于传统避雷针的尖放电效应和等电位连接理论，同时结合机场安quan规范对易折性的特shu要求，通过优化结构设计实现雷电防护与人员/设备安quan的平衡。以下是其核心原理及技术细节：
一、雷电接闪与引雷机制
1.尖放电与接闪原理
物理基础：
易折杆ding端的避雷针（通常为金属杆体，高度≥1m）利用电场畸变效应，使周围空气电离形成放电通道。当雷云接近时，避雷针尖的电场强度高，率xian引发上行先导放电，与雷云下行先导连接，将雷电吸引至自身。
保护范围：
根据《建筑物防雷设计规范》，采用滚球法计算保护范围。例如，对于机场跑道灯具、气象设备等低矮设施（高度≤10m），当避雷针高度为4m时，其保护半径约为14m（滚球半径取30m，对应第2类防雷建筑物）。
2.易折杆的引雷优先级设计
高度优势：
易折杆通常高于周边设备（如跑道边灯高度约0.5m），成为区域内的制高点，优先吸引雷电，避免雷电直接击中敏感设备。
材料导电性：
杆体采用玻璃纤维增强复合材料（FRP）包裹金属导电网（如铜网或铝网），或内置金属引下线（直径≥8mm的铜棒），确保雷电脉冲快速传导。
二、雷电能量的传导与泄放
1.低阻抗泄放路径
引下线设计：
金属引下线与避雷针ding端焊接（焊接长度≥6倍直径），沿易折杆内侧垂直敷设，避免外露导致机械损伤；
对于非金属杆体（如GFRP），需在内部预埋金属网格，网格间距≤6m×6m，形成法拉第笼效应，均匀分散雷电流。
接地系统：
底部通过易折连接点与接地体连接，接地体采用环形接地网（水平接地体≥4根，长度≥20m），接地电阻≤10Ω（一类防雷要求≤4Ω，机场通常按二类执行）；
接地体与跑道、滑行道边缘距离≥3m，避免跨步电压危害。
2.雷电流分流机制
暂态电流分配：
当雷电流（峰值可达数十kA）流入避雷针时，约70%通过引下线泄入接地网，剩余30%通过杆体表面金属层扩散，利用易折杆的表面积降低电流密度，减少局部发热风险。
高频特性适配：
雷电流包含高频分量（10kHz~1MHz），引下线需避免直角弯折（曲率半径≥100mm），降低感抗，确保高频电流快速泄放。
三、易折性与防雷安quan性的协同设计
1.易折点的电气连续性
结构设计矛盾：
易折杆的底部易折点需在受到撞击时（如飞机轮胎刮擦）迅速断裂，避免损坏航空器；但断裂后需保持防雷通路不中断。
解决方案：
柔性导电连接：在易折点处采用铜质弹簧触点或导电橡胶，断裂时触点仍保持接触（允许位移≤5mm），确保引下线电气连通；
冗余引下线：设置两根独立引下线，分别通过易折点两侧的金属预埋件连接，即使一侧断裂，另一侧仍可传导雷电流。
2.防机械损伤设计
材料抗冲击性：
杆体复合材料需通过落锤冲击测试（如10kg锤从2m高度坠落，杆体不破裂），避免雷击时因材料脆断导致引下线断裂。
应力释放结构：
在引下线路径上设置应力缓释槽（深度为杆体厚度的1/3），引导雷电流产生的热应力沿槽口释放，防止杆体爆裂。
四、与周边系统的等电位连接
1.消chu电位差的技术措施
跨接设计：
易折杆与附近金属物体（如金属围栏、灯杆）通过铜编织带跨接（截面积≥25mm2），间距≤10m，确保电位均衡；
风向传感器、灯具等设备的金属外壳与杆体引下线直接连接，形成统一接地系统。
隔离与箝位：
对于非导电部件（如塑料风向袋支架），需通过放电间隙（间距2~3mm）与引下线连接，当感应电压超过间隙击穿值时，自动放电消chu电位差。
2.防反击保护
安quan距离控制：
引下线与机场通信线缆、电源线路的间距≥1m，无法满足时需采用金属屏蔽管（如镀锌钢管）包裹线缆，屏蔽层两端接地。