雷云向大地或雷云之间剧烈放电的现象称为闪击

雷云向大地或雷云之间剧烈放电的现象称为闪击（这里以讨论前者为主），带负电荷的雷云向大地放电为负闪击，带正电荷的雷云向大地放电为正闪击，雷云对大地放电多为负闪击，其电流峰值以20~50KA居多。

正闪击比负闪击猛烈，其电流幅值往往在100KA以上，我国黑龙江省近年曾发生过300KA正电荷闪击记录雷电之所以破坏性很强，主要是因为它把雷云蕴藏的能量在短短的几十μｓ放出来，从瞬间功率来讲，它是巨大的。

但据有关资料计算，每次闪击发出的能量只相当燃烧几千克石油所放出的能量而已。

雷击的选择雷击区与地质结构有关。

苏联H﹒C﹒斯捷柯里尼科夫（CTehojhkob）曾用模拟试验的研究方法证明，如果地面土壤电阻率的分布不均匀，则在电阻率特别小的地区，雷击的几率较大。

这就是在同一区域内雷击分布还是不均匀的原因。

这种现象我们称之为“雷击选择性”试验结果证明，雷击位置经常在土壤电阻率较小的土壤上，而电阻率较大的多岩石土壤被击中的机会很小。

这是因为在雷电先驱放电阶段中，地中的电导电流主要是沿着电阻率较小的路径流通，使地面电阻率较小的区域被感应而积累了大量与雷云相反的异性电荷，雷电自然就朝这些地区发展。

土壤电阻率较大的山区和平原，雷电选择性都比较明显；雷击经常发生在有金属矿床的地区、河岸、地下水出口处、山坡与稻田接壤的地上和具有不同电阻率土壤的交界地段。

在湖沼、低洼地区和地下水位高的地方也容易遭受雷击。

此外地面上的设施情况，也是影响雷击选择性的重要因素。

当放电通道发展到离地面不远的空中时，电场受地面物体影响而发生畸变。

如果地面上有一座较高的尖顶建筑物，例如一座很高的铁塔，由于这些建筑物的尖顶具有较大的电场强度，雷电先驱自然会被吸引向这些建筑物，这就是高耸突出的建筑物容易遭受雷击的缘故。

在旷野，即使建筑物并不高，但是由于它是比较孤立、突出，因此也比较容易遭受雷击。

调查结果表明，在田野里供休息的凉亭、草棚、水车棚等遭受雷击的事故是很多的。

从烟囱冒出的热气柱和烟囱常含有大量导电微粒和游离分子气团，它们比一般空气易于导电，这就等于加高了烟囱的高度，这也是烟囱易于遭受雷击的原因之一。

因此，在一支较高的烟囱附近，如果有一支较低的烟囱，在高烟囱不冒烟而低烟囱冒烟的情况下，雷电往往直接击在低烟囱上。

所以在高低两条烟囱并排时，即使低烟囱在高烟囱雷电保护范围之内，但仍然要求两条烟囱都要装避雷装置。

建筑的结构、内部设备情况和状态，对雷击选择性都有很大关系。

金属结构的建筑物、内部有大型金属体的厂房，或者内部经常潮湿的房屋，如牲畜棚等，由于具有很好的导电性，都比较容易遭受雷击。

易遭雷击的地点：土壤电阻率较小的地方，如有金属矿床的地区、河岸、地下水出口处、湖沼、低洼地区和地下水位高的地方；山坡与稻田接壤处；具有不同电阻率土壤的交界地段。

易遭受雷击的建（构）筑物：高耸突出的建筑物，如水塔、电视塔、高楼等；排出导电尘埃、废气热气柱的厂房、管道等；内部有大量金属设备的厂房；地下水位高或有金属矿床等地区的建（构）筑物；孤立、突出在旷野的建（构）筑物。

同一建（构）筑物易遭受雷击的部位：平屋面和坡度≤1/10的屋面，檐角、女儿墙和屋檐；坡屋度＞1/10且＜1/2的屋面；屋角、屋脊、檐角和屋檐；坡度＞1/2的屋面、屋角、屋脊和檐角；建（构）筑物屋面突出部位，如烟囱、管道、广告牌等。

雷电的破坏作用当人类社会进入电子信息时代后，雷灾出现特点与以往有极大的不同，可以概括为：（1）受灾面大大扩大，从电力、建筑这两个传统领域扩展到几乎所有行业，特点是与高新技术关系最密切的领域，如航天、航空、国防邮电通信、计算机、电子工业、石油化工、金融证券等；（2）从二维空间入侵变为三维空间入侵。

从闪电直击和过电压波沿线传输变为空间闪电的脉冲电磁场从三维空间入侵到任何角落，无空不入地造成灾害，因而防雷工程已从防直击雷、感应雷进入防雷电电磁脉冲（LEMP）。

前面是指雷电的受灾行业面扩大了，这儿指雷电灾害的空间范围扩大了。

例如二000年七月二十五日14点40分左右，一次闪电造成漕宝路桂菁路附近二家单位同时受到雷灾，而不是以往的一次闪电只是一个建筑物受损。

（3）雷灾的经济损失和危害程度大大增加了，它袭击的对象本身的直接经济损失有时并不太大，而由此产生的间接经济损失和影响就难以估计。

例如一九九九年八月二十七日凌晨2点，某寻呼台遭受雷击，导致该台中断寻呼数小时，其直接损失是有限的，但间接损失将大大超过直接损失。

（4）产生上述特点的根本原因，也就是关键性的特点是雷灾的主要对象已集中在微电子器件设备上。

雷电的本身并没有变，而是科学技术的发展，使得人类社会的生产生活状况变了。

微电子技术的应用渗透到各种生产和生活领域，微电子器件极端灵敏，这一特点很容易受到无孔不入的LEMP的作用，造成微电子设备的失控或者损坏。

为此，当今时代的防雷工作的重要性、迫切性、复杂性大大增加了，雷电的防御已从直击雷防护到系统防护，我们必须站到历史时代的新高度来认识和研究现代防雷技术，提高人类对雷灾防御的综合能力。

外部防雷系统外部防雷系统由接闪器（避雷针）、引下线、接地地网等有机组成。

缺一不可。

下面分别对以上三个主要因素的相关技术及安装进行描述。

主要讲本部分的内容是对建筑物外部空气如何截雷，把雷电流向大地中泄放的问题。

本部分的内容提要是：(1)接闪器：避雷针、避雷线、避雷带、避雷网(2)避雷带和避雷网的结构设计(3)接闪器的选择和布置接闪器直接截受雷击，以及用作接闪的器具、金属构件和金属屋面等，称之为接闪器。

功能是把接引来的雷电流，通过引下线和接地装置因如大地中泄放，保护建筑物免受雷害。

从公元1753年，富兰克林发明了避雷针以来，避雷针作为接闪器唯一的形式，延续了上百年的历史，从十九世纪以后，逐渐有出现了避雷线、避雷带和避雷网。

其分类如下：避雷针、避雷线、避雷带、避雷网, 下面逐一介绍。

避雷针尖端放电由物理学可知，通常物体内部的正电荷和负电荷是相等的，所以从整体来看不显示带电现象。

当某一物体所具有的正、负电荷不相等时，这个物体就显示带电的特性。

当物体内部的正电荷多于负电荷时，物体带正电，反之带负电。

由于电荷都有异性相吸、同性相斥的特性，所以带电物体中的同性电荷总是受到相互排斥电场力的作用。

以图中带尖锋的金属球为例，假如金属球上带负电（同样也可以理解带上正电），由于电荷同性相斥的作用，电子总是分布到金属球的最外层表面，并且容易逃离金属球。

球的尖锋部分，电子受到同性电荷往外排斥力最强，最容易被排斥离开金属球，这就是通常说的“尖端放电”。

公元1749年4月29日，富兰克林在给约翰·米西尔（John Mitchel）的信中提出了，云层由于不断受到蒸汽摩擦而带电的看法，他认为"当带电的云块飘过田野、掠过高山、巨树、耸立的高塔、尖屋顶、船舶桅杆、烟筒等物的时候，拖曳出电火，正如许多尖导体和突出物产生的现象一样，整个云层就在那里放出电来"由此，他提出了避雷针的设想。

他说：既然尖导体可以把一个离它很远的带电体上的电荷释放掉，避免它对其他物体产生电击，那麽尖导体对于人类可能有些用处。

于是他建议将一根上端尖锐并涂有防锈层的铁杆安装在房屋的最高处，并用导线接在它的下端，沿着墙壁直通到地下。

在海船上则把铁杆固定在桅杆顶端，用导线连接向下直通入水中。

它们就能在云层将要产生电击的千钧一发之际，静悄悄地把电从云中吸走，因而使我们免受最突然、最骇人的悲剧。

富兰克林详细描述避雷针的装置，并正式宣布它是在1753年。

避雷针的英文名字Lightning rod，直译为"闪电棍"更准确些，本无避免雷击之意。

这个名词望文生义就会产生误解。

我们国内许多物理课本，甚至大学的教课书也把避雷针的原理说成是靠尖端放电中和云层电荷从而消除闪电的，这是错误的。

实际上，在富兰克林发明避雷针的时候，提出了两种避雷针工作机理的解析；第一种解析认为，避雷针是靠其针尖电晕放电发出与雷雨云相反的电荷，使雷雨云的电荷得到中和，从而免除建筑物的雷害。

第二种解析认为，避雷针是靠把雷雨云所带的异种电荷引导到自身上来，通过良好的接地装置，把雷电流泄入大地，保护建筑物不受雷击。

至1753年富兰克林明确倾向于避雷针引雷的理论了，所以说避雷针是靠尖端放电消除闪电而能避雷的提法是错误的，避雷针是消除不了闪电的。

工作原理雷雨云形成以后对大地的电压，低则几百万伏，高则数千伏甚至更高，雷雨云对大地的一次闪击放电的峰值电流平均为30多KA，它的瞬时功率为109-1012W以上。

由于瞬时功率很大，所以它的破坏力是相当大的。

当高空出现雷雨云的时候，大地上由于静电感应作用，必然带上与雷雨云相反的电荷，避雷针处于地面建筑物的最高处，与雷雨云的距离最近，由于它与有良好的电气连接，所以它于大地有相同的电位，使避雷针附近空间的电场强度比较大，容易吸引雷电先驱，使主放电都集中到它的上面，从而保护附近比它低的物体遭受雷击的几率大大减少。

而避雷针被雷击的几率却大大的提高。

避雷针不但不能避雷反而引雷，它是自身的多受雷击而保护周围免受雷击。

由于避雷针与大地有良好的电气连接，能把大地积存的电荷能量迅速传递到雷雨云层中泄放；或把雷雨云层中积存的电荷能量传递到大地中泄放，使雷击而造成的过电压时间大大的缩短，从很大程度上降低了雷击的危害性，这就是避雷针的工作原理。

但需要说明，避雷针必须有足够可靠，并且有接地电阻尽量小的引下线接地装置与其配套，否则，它不但起不到避雷的作用，反而增大雷击的损害程度。

避雷针保护范围的计算方法目前世界各国关于避雷针保护范围的计算公式在形式上各有不同，大体上有如下几种计算方法：1、折线法：即单一避雷针的保护范围为一折线圆锥体。

2、曲线法：即单支避雷针的保护范围为一曲线锥体。

3、直线法：是以避雷针的针尖为顶点作一俯角来确定，有爆炸危险的建筑物用45°角，对一般建筑物采用60°角，实质上保护范围为一直线圆锥体。

自1983年起，我国正式制定了自己的防雷规范。

目前我国建筑防雷规范GB50057-94也采纳了国际电工委员（IEC）推荐的"滚球法"作为避雷针保护范围的计算方法。

避雷针的制作规格由大量模拟实验和实际调查统计资料表明，避雷针的外表形状与其避雷效果无明显的关系，所以，不必过多考虑采用单针式或者其他形式造型的避雷针。

避雷针宜采用圆钢或钢管制成，其直径不应小于下列数值：针长1m以下：圆钢为12mm 钢管为20mm针长1-2m：圆钢为16mm 钢管为25mm烟囱顶上的针：圆钢为20mm 钢管为40mm (见GB50057-94.第四章)主动式避雷针近来国内市场经销一种叫主动式避雷针的产品，主要有来自法国和澳大利亚的产品，据厂家称，这此产品能够随大气电场变化而吸收能量，当存储的能量达到某一程度时，便会在避雷针尖放电，尖端周围空气离子化，使避雷针上方形成一条人工的向上的雷电先导，它比自然的向上的雷电通道能更早的于雷雨云向下的雷电先导接触，形成主放电通道。