中国最早的避雷针,可行度大吗?
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发布时间：2022-05-02 00:57
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热心网友
时间：2022-06-25 20:37
（清华大学物理系 北京 100084）
最近一些防雷杂志上出现了对绝缘避雷的讨论[1-3]。本人想从几个方面谈谈对此问题的看法。
一、法拉第笼与绝缘避雷
从物理学上*拉第笼原是指一个密封的金属腔体，它最早是由美国物理学家法拉第（Michael Farady）根据静电平衡原理利用金属空腔隔离静电场影响所采用的一种结构。由物理学知，当有空腔的导体放入电场中时，导体中的电子要在外电场作用下发生移动，最后达到静电平衡，电子不再定向移动，此时电场分布不再随时间变化，金属腔体的内表面上处处没有电荷，电荷只能分布在腔体的外表面。由电场唯一性定理，腔内没有电场，电位处处相等，整个腔体是个等位体，它隔离了外电场的作用，使外电场不能进入空腔内部，因此，孤立的金属腔体保护了它所围的区域，实现了静电屏蔽（图1），1876年法拉第的学生J. C. Maxwell把由金属网格构成的腔体（俗称“法拉第笼”）替代密封的金属腔体，并提倡将其用到防雷中以替代传统的富兰克林避雷针。单从防止外电场干扰而言，法拉第笼并不需要接地，可与地绝缘。但这种法拉第笼若要应用于防雷保护，必须有一项极为重要的*[4]：即要有良好的泄放雷电流的装置——接地装置。否则，如果有人正好在雷打到法拉第笼时（此时法拉第笼电位骤升）跨进或走出不接地的笼的话，他的部分身体可能会遭到由电位差引起的致命的伤害（图2），因此对法拉第笼来说，“绝缘”是有危险的。
我国防雷资深专家王时煦教授在1958年的人民大会堂工程中将“法拉第笼”用于建筑物结构，使整幢建筑物实现了等电位连接，成为一个等位体，在此结构中，有良好的接地系统，达到了防雷的目的。
热心网友
时间：2022-06-25 20:38
