预放电避雷针的原理及应用有哪些

预放电避雷针是在传统避雷针放电原理的基础上，引入了“促进电离”这一预防电型避雷针的基本特性，从而达到了比普通避雷针更早的先导放电，扩大了保护半径，提高了安全系数。在雷电条件下，当雷电下行先导接近地面时，任何导电的表面均会产生一个上行先导。在被动避雷针的情况下，只有在长时间的电荷重聚之后，才会传播上行先导。

常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。以避雷针作为接闪器的防雷电原理是：避雷针通过导线接入地下，与地面形成等电位差，利用自身的高度，使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变，开始电离并下行先导放电；避雷针在强电场作用下产生尖端放电，形成向上先导放电；两者会合形成雷电通路，随之泻入大地，达到避雷效果。

预放电型避雷针在欧洲普遍采用，已经标准化(NFC17-102)。相对于传统的避雷  EPE系列，中国防雷EPE系列，中国防雷针来讲，该种避雷针不等雷电场强增加到一定的程度就能够提前放电，保护半径更大，降低了每次接闪时的雷电流脉冲强度，减少了雷电感应引起的二次效应，更为安全。
　　预放电型避雷针利用了雷云产生的空间电场强度，预先使周围的空气电离，空气离子在空间电场的作用下加速接近雷云，从而使迎面先导大大提前与雷云的下行先导相遇，使得引雷的可靠性和半径提高大大保护，增强了保护性能。
　　其利用雷云在空中感应的电场强度，使针头的感应电极(空中场强)与针尖(地电位)之间产生强烈的火花放电，使针头周围空气电离，在电场的作用下形成一条向上的雷电先导，从而使迎面先导提前与雷云的下行先导相遇，形成主放电通道，从而大大提高了避雷针的效率，使保护半径大大提高。

预放电避雷针由截闪器、引下线和接地装置组成的防雷保护装置。截闪器安装在构架上并高于被保护物，用于拦截雷击使之不落在避雷针保护范围内的物体上，通过引下线和接地装置将雷电流释放到地中。雷电云层形成时，云层与地面之间产生一个电场，此电场强度可达到10kV/m甚至更高。从而使地面凸起部分或金属部件上开始出现电晕放电。当雷电云层内部形成一个下行先导时，闪电电击便开始了。下行先导电荷以阶梯形式向地面移动。当下行先导接近地面时，会从地面较突出的部分发出向上的迎面先导。当迎面先导与下行先导相遇时，就产生了强烈的“中和”过程，出现极大的电流（数十到数百千安），这就是雷电的主放电阶段，伴随着出现雷鸣和闪光。地面上的其它建筑物可能会生成好几个迎面先导。与下行先导会合的第一个迎面先导决定了闪电雷击的地点。提前放电避雷针的工作原理就是产生一个比普通避雷针更快的迎面先导。在自然的迎面先导形成前，提前放电避雷针会率先产生一个先导，迅速地向雷电方向传播直至捕获雷电，并将其导入大地。实验室中证实：比普通针更早产生迎面先导的这个启动抢先时间称为△T，赋予了提前放电避雷针更加有效的防雷保护功能。