3 对异型避雷针的看法

    普通避雷针有针、带（线）、网3种形式，国际上统称为常规避雷针或富兰克林避雷针；其它各种避雷针均为异型避雷针，异型避雷针大致有以下几种：

    （1）球头避雷针

    球头避雷针当其球头半径大于雷击距离下其临界电晕半径时，雷电对避雷针的放电强度高于雷对地，有k＝R／H＝0．8～0．9，其引雷分界线为一椭圆。这种球头避雷针（包括同等曲率半径的多针避雷针）的高度如与被保护目的物相等或相近，可能使目的物附近空间电场分布趋于均匀，从而减少目的物的引雷概率。但这不能认为是“排雷效应”，而是一种控制接闪点的技术行为。因为下行雷电先导仍要发展，直到对地物放电。若要可靠保护目的物并不增加相邻建筑物的雷击率，还必须在其两侧安装避雷针或避雷线，以保证雷电流的安全泻放。建筑物屋顶为平面和球面的就相当于改善局部电场结构，我们进行过大型平顶房屋的模型雷击试验，负雷击下绝大部分放电都击于四周的檐部，屋面上很少雷击；正雷击下屋面上的雷击次数也很少，但略多于负雷击的情况。

    （2）限流避雷针

    模拟试验表明，限流电阻可以减小主放电电流，但也减小了迎面放电的发展速度vzh，所以限流避雷针的引雷能力降低，在高电阻的条件下将有（vzh＋vxia）／（vd＋vxia）＜1的情况，其中vd为地面迎面放电的发展速度。高电阻限流避雷针的引雷空域为一椭圆（见图7的定性物理图象），其具体数值须由试验求得。所以限流避雷针的保护范围将小于常规避雷针，模拟试验表明其散击被保护物的概率增大，即雷击避雷针后仍然会向建筑物放电，发生多点雷击的现象。高阻抗限流避雷针也必须研究其保护范围的变化，有几种限流避雷针至今没有明确的原理说明，因此是不可信的。

    图7中MP＝（vzh＋vxia）T；

    PE＝（vd＋vxia）T

    （3）脉冲避雷针

    1987年前苏联学者提出在避雷针的上部加装圆球形或圆盘形导体，并从理论和试验上证明了这种增大避雷针固有电容的办法能提高避雷针的引雷能力［5］。笔者认为，这种避雷针结构不耐风压，应改用高压电容器进行试验。试验中发现当高压电容器的保护间隙被击穿时其模拟雷电间隙的放电电压显著降低。因此结合快脉冲放电的技术基础，我们研制了高效避雷针。长间隙的直流和操作波的试验证明，在负雷击下高效避雷针的雷击距离是常规避雷针的1．3倍，在正雷击下高效避雷针与常规针的放电性能无显著差异［6］。这些试验结果尚不能冒然推广到自然雷电情况，我们有选择性地试装了这种避雷针，其实际性能还有待实际运行的验证。

    由于避雷针上部有一段遭受侧击的空间，所以不能认为雷击距离大的避雷针就能高效保护屋顶上的天线和其它突出物。法国标准规定脉冲避雷针有钟罩形的保护范围，并未得到国际防雷协会的认可。他们没有考虑避雷针的引雷区域问题，在遭受侧击的引雷区域以内，避雷针的保护率不是99％，而是50％～80％或更低。有人用避雷针或脉冲避雷针保护天线，他们以为针端高出天线就可以使天线免除雷击，这种想法也是不全面的。