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，先導自上而下發(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)展的先導過程產(chǎn)生，即使有主放電，因雷云向主放電通道供應電荷困難，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。這是因為上行雷閃先導是自下而上發(fā)展的，該先導或者直接進入雷云電荷中心，或者攔截自雷云向下發(fā)展的先導，這樣中和雷云電荷的反應在上空進行，自雷云向下的先導就不會延伸到被保護對象上。上行雷閃還有另外一個特點是上行先導對地面物體還具有屏蔽作用，可減輕放電時在地面物體上的感應過電壓。
可控放電避雷針正是利用了上行雷閃放電，從而達到中和雷云電荷，保護各類被保護對象的目的。
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)驗分析得出,要成功地引發(fā)上行雷, 針頭需要達到以下要求：
1、在引發(fā)的上行雷發(fā)生之前，針頭附近的空間電荷應盡量少，以便于自主針針尖向上發(fā)展放電脈沖。
2、當需要引發(fā)上行雷時,針尖處的電場強度應足夠高，以迅速產(chǎn)生放電脈沖。
通過對可控放電避雷針動作過程的研究說明它滿足了這兩條要求：
當可控放電避雷針安裝處附近的地面電場強度較低時（如雷云離可控放電避雷針及被保護對象距離較遠等情況），雷云不會對地面物體發(fā)生放電，此時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，由于動態(tài)環(huán)的作用，針頭上部部件（動態(tài)環(huán)和主針針尖）處于電位浮動狀態(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。
當雷云電場上升到預示它可能發(fā)生對可控針及周圍被保護物發(fā)生雷閃時，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度不再被動態(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，去攔截雷云底部先導或進入雷云電荷中心。如果第一次脈沖引發(fā)不成上行先導，貯能裝置即又進入貯能狀態(tài)，同時使第一次脈沖形成的空間電荷得以消散，準備第二次脈沖產(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
加強主動式
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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≤200m時，保護角65° ,相應地面保護半徑為2.14h ,離地面高度hx處水平面保護半徑為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的保護角為55°
（4）接地電阻≤10Ω(一般地區(qū))。
≤30Ω(在高阻區(qū)及無人區(qū))。
（5）抗風能力不低于風速50m/s。
（6）安裝方便，使用期內(nèi)免維護。
五、安裝說明
5.1安裝步驟
（1）可控放電避雷針可作為獨立系統(tǒng)立于各類建筑物上，安裝地點的選擇應滿足既要經(jīng)濟又要保證安全的要求。用于保護輸電線路時，直接裝在桿塔頂部
（2）在安裝針頭時，要求動態(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，可控放電避雷針應設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，并經(jīng)最短路徑接地。建筑藝術要求較高者，也可以暗敷，但截面應加大一倍。
（5）在易受機械磨損的地方，地面上約1.7m至地面下 0.3m的一段接地引下線應穿鐵管保護。
（6）可控放電避雷針系統(tǒng)的接地電阻應符合相應場所的要求，但最大值應小于30Ω
（7）一般采用復合接地裝置。垂直埋設的接地體可采用角鋼、鋼管；水平埋設的接地體采用扁鋼、圓鋼。
（8）接地裝置處于行人過道的地下時，應考慮采取降低跨步電壓的措施。
5.2針頭組裝
（1）當針頭以整體出廠時，組裝前只需進行外觀檢查和螺栓連接檢查，擰緊連接螺栓。如果因運輸原因造成變形，可參照下面的針頭組裝步驟及要求進行調(diào)整。
（2）針頭出廠是散件時，組裝前應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 、會堂等；
5.3.2 易受雷擊且包含有大量易損電氣設備的建筑， 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、運動場、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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