雷擊是雷暴云電荷與地面物體上感應(yīng)電荷間的電擊穿現(xiàn)象。地面上的絕緣體上沒有感應(yīng)電荷，因此不會遭雷擊。金屬導(dǎo)體是感應(yīng)電荷的載體，易遭雷擊。若能使導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷消失，則雷擊就不會落到這個導(dǎo)體上，這將成為另一種雷電防護(hù)思路。這就是我國莊紅春教授2002年發(fā)明的等粒子避雷裝置。

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1、等離子避雷球工作原理

在被保護(hù)物的關(guān)鍵部位表面覆蓋上一層大氣等離子體氣層，可以把表面感應(yīng)電荷及時傳導(dǎo)到空氣中。而到達(dá)空氣中的帶電粒子（即離子）不可能同極性積聚太多，因此不再會產(chǎn)生能夠擊穿空氣的高電場強度，所以就不會成為雷擊點。也就是說，在表面覆蓋上一層等離子體氣層的被保護(hù)物不再會遭受雷擊。這就是大氣等離子體的避雷功能。

這一功能實際上是由于等離子體氣層在雷的電場作用下極化而產(chǎn)生的屏蔽作用所致，這一屏蔽作用有個建立過程，即弛豫時間。只有當(dāng)弛豫時間與雷閃的電場的時間變化量級相當(dāng)時，才能及時屏蔽，起到避雷作用。

計算表明，等離子氣層的帶電粒子濃度必須超過109個/立方厘米，才能使弛豫時間小于30μs，才來得及實現(xiàn)避雷功能。這樣的等離子體氣層厚度只要不低于2 cm即可，因此氣層對通常的廣播、電視和雷達(dá)等無線電波無顯著的影響。產(chǎn)生這樣濃度和厚度的大氣等離子體氣層在理論上和工程上都是可行的，因此大氣等離子體的避雷功能就成為一種實用的避雷新手段。

等離子避雷是基于等離子體中正負(fù)帶電粒子在雷云電荷或先導(dǎo)電荷產(chǎn)生的脈沖電場作用下的極化遷移，把被保護(hù)物表面的感應(yīng)電荷及時地散布到空氣中，而在空氣中的電荷具有均勻化的趨勢，使得被等離子體覆蓋的表面附近電場強度和電流密度達(dá)不到擊穿空氣的數(shù)值，從而使被覆蓋表面的免遭雷擊。

等離子避雷也是基于極化產(chǎn)生的同號電荷能夠?qū)ο幢坏入x子體覆蓋表面上的感應(yīng)電荷，因此使得未被覆蓋表面附近的電場強度消失或減弱，從而使未被等離子體覆蓋表面免遭雷擊。

這兩個作用使得被等離子體氣層覆蓋表面和未被覆蓋但與等離子體極化電荷相連的表面都不會出現(xiàn)高電場強度，從而都可以避免遭到雷擊的可能。

等離子避雷系統(tǒng)對消強電磁輻射時，由微機全自動的進(jìn)行監(jiān)測、控制和防避，不依賴于接地電阻的大小，特別適用于無法接地或接地電阻不易降低的場合，例如移動通信車、高山頂上的移動通信基站、雷達(dá)站等。

2、等離子避雷裝置技術(shù)參數(shù)

等離子避雷裝置如圖2-1所示；等離子避雷裝置主要技術(shù)參數(shù)（包括外形尺寸等）如下表2-1所示；其防雷保護(hù)半徑R如圖2-2所示；其外形尺寸及質(zhì)量（不含安裝支架、控制箱及雷電預(yù)警器）如下表2-2所示。

圖2-1：等離子避雷裝置示意圖

表2-1：等離子避雷裝置主要技術(shù)參數(shù)

圖2-2：等離子避雷裝置防雷保護(hù)半徑

表2-2：等離子避雷裝置外形尺寸及質(zhì)量

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