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在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，避雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，所以静电感应时，导体总是聚集了较多的电荷。这样，避雷针效应，避雷针就聚集了大部分电荷。避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少。而它又聚集了大部分电荷，所以，避雷针公司，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体。这样，带电云层与避雷针形成通路，避雷针，而避雷针又是接地的，避雷针就可以把云层上的电荷导入大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全。
单支避雷针的保护范围在DL/T620-997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》标准中有所规定；“滚球法”是国际电工委会（IEC）推荐的接闪器保护范围计算方法之一。我国建筑防雷规范GB50057-1994Z中也把“滚球法”强制作为计算避雷针保护范围的方法。滚球法是以hR为半径的一个球体沿需要防止击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器（包括被用作接闪器的金属物）或只触及接闪器和地面（包括与大地接触并能承受雷击的金属物），而不触及需要保护的部位时，则该部分就得到接闪器的保护。近几年来，中规定的“滚球法”也开始得到行业的认同，但在实际运用中“滚球法”也碰到一些问题，特别是在计算天面避雷针保护范围的时候。总的来说这二种算法各有特点，一般高层建筑更多的使用“滚球法”。
按我国统计的雷电流幅值较大约为300 kA，其对应的雷击高度为408 m。取雷击定位高度为400m，可得出不同高度避雷针的保护区和散击区的地表半径见表1。我国旧式民房一般高度在10 m以下，避雷带和避雷网的高度与房高相同，安装的短针防雷其高度为1～2 m，避雷针施工，它们引起的散击现象不明显；高耸建筑物和高架避雷针引雷招致雷击率和存在散击区。我雷学者历来不主张用高架避雷针保护建筑物，主张用屋顶短针和避雷带防雷就是考虑了既能发挥它的引雷作用，又避免增加散雷区。
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