避雷系统是一种专门用于保护建筑物、设备设施以及人员安全的系统。其基本原理是利用针尖放电的原理,将建筑物或设备周围的电荷迅速释放,以防止雷电侵袭造成损害。
避雷系统主要包括接地系统、避雷针和引线等组成部分。
接地系统是避雷系统的基础。它将建筑物或设备的金属构件、外壳与地面紧密连接,形成一个低电阻的导电通路,有效地将雷电传递到地面。避雷针则是一种尖锥形的导体杆,安装于建筑物或设备的顶部。当雷电接近时,避雷针可以迅速吸引周围电荷,释放电荷,达到保护的作用。引线则是避雷系统的接地和避雷针之间的导体,用于将避雷针传导的电荷传递到接地系统中。
在雷电活动较为频繁的地区,建筑物与设备易受雷电侵袭。避雷系统的作用就是在某种程度上降低雷电侵袭的危害性。当雷云接近建筑物或设备时,电场强度会逐渐加强。而此时,由于避雷针尖锐的形状、导体的特性,它会使得周围的电荷逐渐集中,产生电离放电现象,这样,雷电能够优先放电到避雷针上,从而避免产生损害。此时,引线则能够将电荷传导到接地系统,从而保护建筑物和设备。
按照其作用原理的不同,避雷系统可以分为被动避雷系统和主动避雷系统两种。
被动避雷系统是依靠避雷针尖锐的形状和接地系统的导电性质来达到避雷的效果。这种避雷系统不需要外部电源,具有结构简单、投资低、运行稳定等特点,但其受雷击容易引起大面积的局部地区灾害。
相对于被动避雷系统,主动避雷系统需要外部电源的支持,其主要原理是通过强制电场的改变,形成一种人造的控制电场,使得雷电侵袭时的电场变化不至于达到危险程度。主动避雷系统包括电磁避雷、化学避雷等多种种类,但是这种方法比较复杂,投资较高,面临各种环境限制,因此并不普及。