避雷针(线)的保护范围

避雷针保护范围及其计算避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。

当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。

在避雷针的顶端，形成局部电场集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。

用折线法计算避雷针保护范围的方法：1、单支避雷针保护范围的计算2、双支等高避雷针保护范围的计算3、双支不等高避雷针保护范围的计算1、单支避雷针保护范围的计算hx平面上的保护范围避雷针在地面上的保护半径为r=1.5h o式中r――保护半径（米）；h――避雷针高度（米）。

在被保护物高度hx水平面上的保护半径为rx= （h-hx）p=hap ；式中rx—避雷针在hx水平面上的保护半径（米）；hx—被保护物的高度（米）；ha —避雷针的有效高度（米）；p――高度影响系数（考虑避雷针太高时，保护半径不按正比例增大的系数）0h< 30 米时，p=1 o2、双支等高避雷针保护范围的计算每支避雷针外侧的保护范围和单支避雷针的保护范围相同；两支避雷针中间的保护范围由通过两避雷针的顶点以及保护范围上部边缘的一最低点0作一圆弧来确定。

h0 :两避雷针之间保护范围上部边缘最低点的高度（m）D:避雷针之间距离hx:被保护物高度bx:宽度其中bx=1.5 (hO —hx)hO=h —D/7P当D>7ph 时，h0=0, bx=0 3、双支不等高避雷针保护范围的计算每支避雷针外侧的保护范围和单支避雷针的保护范围相同；内侧的保护范围：先做出较高避雷针的边界范围，再由较低针顶部做一条地面平行线，与较高边范围边界相交，过交点作垂线，以此为假想避雷针做保护范围hO=h1 —D1/7P。

避雷针保护范围的计算r=1.5h。

式中r——保护半径（米）；h——避雷针高度（米）。

在被保护物高度hx水平面上的保护半径为rx=1.5（h-hx）p。

式中rx—避雷针在hx水平面上的保护半径（米）；hx—被保护物的高度（米）；p——高度影响系数（考虑避雷针太高时，保护半径不按正比例增大的系数）这里取p=1两针间的保护范围，上限最低高度：H0 =H-D/7PD---两避雷针之间的距离m井架上两支避雷针的高度为38米，天轮最高点位置按30米计算，两避雷针之间的距离为9.05米，变电所旁及主提绞车房旁的避雷针高均为18米，井架避雷针到两个绞车房的距离均按60米计算，井架到机厂的最远距离按50米计算，绞车房的高度为6米，机厂宿舍的高度为3米。

H0 =38-9.05/7=36.7＞30井架上避雷针在绞车房屋顶平面上的保护范围r1=1.5×（38-6）×1=48米主提绞车房旁的避雷针在绞车房屋顶平面上的保护范围r2=1.5×（18-6）×1=18米变电所旁的避雷针在绞车房屋顶平面上的保护范围r3=1.5×（18-6）×1=18米井架上避雷针在机厂屋顶平面上的保护范围r4=1.5×（38-3）×1=52.5米由以上计算与避雷针到各场所的实际距离相比较，可得出结论：各场所均在避雷针的保护范围之内。

生活区两个避雷针的高度均为15米，宿舍高度为3米，生活区到避雷针的最远距离为15米，两避雷针之间的距离为10米。

生活区避雷针在宿舍屋顶平面上的保护范围r5=1.5×（15-3）=18米两针的保护范围，上限最低高度H0= H-D/7P=15-10/7=13.57＞3米由以上计算与避雷针到各场所的实际距离相比较，可得出结论：生活区各场所均在避雷针的保护范围之内。

第三节防雷装置的保护范围防雷装置的保护范围是指防雷装置保护其对象，被雷电击中的概率在0．1％以下的范围。

在防雷装置中，只对避雷针和避雷线确定其空间保护范围，而避雷网和避雷带，因为是直接设在建筑物表面上，已构成了确定的平面保护范围，不须要再计算确定。

避雷针、避雷线的保护范围与布局形式和高度有关。

避雷针、避雷线的布局形式取决于被保护物的结构尺寸(高度和面积)，通常有单支、双支、三支等高，双支不等高避雷针和单根、两根平行等高，两根平行不等高避雷线等布局形式。

避雷针和避雷线的保护范围确定方法有两种，一种是折线圆锥体法，另一种是滚球法。

对于同一结构的避雷针和避雷线，滚球法比折线圆锥体法核算的保护范围要小些，即滚球法比折线圆锥法对避雷针和避雷线的保护作用要求更严格一些。

一、避雷针的保护范围(一)单支避雷针的保护范围的确定1．单支避雷针折线圆锥体法保护范围的确定，按下式计算：r0＝1．5h(m)式中：h——避雷针的高度(m)。

r0——避雷针在地面上的保护半径高度为水平面上的保护半径当≥h时=k(h—)当≤h时=k(1．5h—2)式中：k——高度影响系数h≤30m，k=1；30m<h≤120m时，k=5．5/如图5—10所示，为单支避雷针的折线圆锥体确定保护范围，其作图方法是：作避雷针的水平底线，在底线中点作长度避雷针高度h的垂线；从针的项点向下，按避雷针保护物防雷要求角度(一般为45°)，作斜线至1/2h处。

即构成圆锥体的上半部分；在底线上取距避雷针1．5h的点，向上作斜线与前一斜线在1/2h处相交，即构成了折线圆锥体。

图5—10 单支避雷针折线圆锥体法的保护范围某一高度的保护半径．则作高度为的水平线共XX′相交于圆锥体母线，避雷针至交点的水平距离即为该高度的平面保护半径。

依据地面保护半径r=1．5h和水平面上的保护半径，可作出单支避雷针保护范围的俯视图。

通过上述作图可以看出，高度一定的单支避雷针随着保护平面的升高，避雷针的保护范围减少，要想增加其保护范围就必须增加避雷针的高度。

单支避雷针的保护范围计算：当针高度h小于或等于h r时：①距地面h r处作一平行于地面的平行线；②以针尖为圆心，h r为半径，作弧线交于平行线的A,B两点；③以A、B为圆心，h r为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切。

从此弧线起到地面止就是保护范围。

保护范围是一个对称的锥体；④避雷针在h r高度的xx/平面上和地面上的保护半径，按下列计算式确定：r=√h(2h r–h) –√h x(2h r–h x)r=√h(2h r–h)式中r避雷针在h r高度的xx/平面上的保护半径÷h r 滚球半径，按规范表确定（m）h x 被保护物的高度r避雷针在地面上的保护半径（m）双支避雷针的保护范围计算：在避雷针高度h小于或等于h r的情况下，当两支避雷针的距离D大于或等于2√h(2h r–h) 时，应各按单支避雷针的方法确定；当D小于2√h(2h r–h) 时，应按下列方法确定。

①AEBC外侧的保护范围，按照单支避雷针的方法确定。

②C、E点位于两针间的垂直平分线上。

在地面每侧的最小保护宽度b按下式计算：b＝CO=EO=√h(2h r–h) –(D/2)2在AOB轴线上，距中心线任以距离x处，其保护范围上边线上的保护高度h x按下式计算：h x＝h r —√(h r–h)2–(D/2)2–x2该保护范围上边线是以中心线距离地面h r的一点O｜为圆心，以√(h r–h)2＋(D/2)2为半径所作的圆弧AB。

hx③两针间AEBC内的保护范围，ACO部分的保护范围按以下方法确定：在任一保护高度hx和C点所处的垂直平面上，以hx作为假想避雷针，按单支避雷针的方法逐点确定。

确定BCO、AEO、BEO部分的保护范围的方法与ACO部分的相同。

④确定xx/平面上保护范围截面的方法。

以单支避雷针的保护半径r为半径，以A、B为圆心作弧线与四边形AEBC相交；以单支避雷针的(r–r)为半径，以E、C为圆心作弧线与上述弧线相交。

避雷针保护范围及其计算
避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。

当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。

在避雷针的顶端，形成局部电场集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。

用折线法计算避雷针保护范围的方法：
1、单支避雷针保护范围的计算
2、双支等高避雷针保护范围的计算
3、双支不等高避雷针保护范围的计算
1、单支避雷针保护范围的计算。

《建筑防雷设计规范》GBJ57-83是我国第一版防雷规范, 根据原国家基本建设委员会[71]建革函字150号通知的要求，由原第一机械工业部主持，一机部第八设计院负责，会同西南工业建筑设计院、北京市建筑设计院、东北电力设计院、五机部第五设计院、一机部第一设计院（上述单位均为当时名称）于1972 年至 1974 年共同编制，由国家计划委员会以计标[1983]1659号通知批准颁发。

在这前后出现过多种防雷保护范围方法。

一、曲线法我国过去防雷保护范围沿用前苏联的做法,其中为电力系统防雷所用的是所谓曲线法。

根据这一方法，单支避雷针在一定的被保护物高度下的保护范围(半径)可以用下式表示:式( 1-1 )式中：r x—避雷针的保护半径；h—避雷针高度；h x—被保护物高度；h a=h-h x—避雷针的有效高度。

式( 1 )适用于h≤30米的避雷针。

当h＞30米时，式( 1-1 )的结果须乘以系数。

图1曲线法单支避雷针保护范围由公式可知，曲线法无论计算还是作图，都比较复杂繁琐；对于两支及多支避雷针的保护范围，则需要更复杂的计算，或者依靠复杂的曲线图表才能得出。

为了使计算和作图得以简化，前苏联提出了所谓折线法。

二、折线法折线法被引用于我国《民用建筑物防雷保护》（1962年版）中，图2折线法单支避雷针保护范围当≤2.67时，被保护物将位于下部的△COD和COD´中，此时避雷针的保护半径为：式（2-1）当≥2.67时，被保护物将位于上部的尖顶中，此时避雷针的保护范围较小：式（2-2）折线法虽然在某些方面要比曲线法简单一些，但仍有不少烦琐与不便之处，即使在前苏联，折线法也没有完全取代曲线法，从而形成两种防雷保护法方法长期并存的局面。

三、新折线法3.1 单支避雷针保护范围《建筑防雷设计规范》GBJ57-83部分采用了广西大学发配电教研组的研究成果，即新折线法。

图3新折线法单支避雷针保护范保护范围计算公式为：当≥时，式（2-1）当＜时，式（2-2）上面的结果应用于h≤30米的避雷针。

高电压技术试题一、填空题（每空1 分，共20 分）1、避雷针（线）的保护范围是指具有___1%___左右雷击概率的空间范围。

2、避雷针有接闪器、引下线和接地体组成。

3、根据不同的目的，接地分为：防雷接地、静电接地、工作接地、保护接地。

4、输电线上出现雷闪过电压分为：直接雷过电压、感应过电压。

5、直接雷对电气设备产生的危害是高电压、大电流。

6、电力系统内部过电压产生的原因有电弧接地、开关重位、谐振。

7、避雷针加设在配电装置构架上时，避雷针与主接地网的地下连接点到变压器接地线与主接地网的地下连接点之间的距离不得小于___15___m。

8、影响tg 的主要因素有：温度、湿度、频率和电压。

9、对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是改善(电极附近)电场分布。

二、判断题1、只有雷直接击于输电线导线上，输电线才会产生过电压。

（×）2、雷电波是非正弦的周期波（×）3、由于输电线经过的地区不同，雷电绕击率也不同。

（√）4、决定输电线路绝缘水平的因素是工作电压。

（√）5、高压试验的目的主要是检查高压电器设备的绝缘缺陷。

（×）6、土壤电阻率低的地区，应充分利用杆塔的自然接地电阻。

（√）7、输电线路每次雷击都会引起绝缘闪络。

（×）8、由于避雷线的存在，可以降低导线上的感应过电压。

（√）9、阀型避雷器的残压越高避雷器的性能越好。

（×）10、介质损耗小的绝缘介质的绝缘性能就好。

（√）三、单项选择题（每题2分，共20分）气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是_________（D）1、SF6A、无色无味性B、不燃性C、无腐蚀性D、电负性2、介质损耗角正切值测量时，采用移相法可以消除________的干扰。

（B）A、高于试验电源频率B、与试验电源同频率C、低于试验电源频率D、任何频率3、根据我国有关标准，220kV线路的绕击耐雷水平是（A）A、12kAB、16kAC、80kAD、120kA4、以下属于操作过电压的（B）A、工频电压升高B、电弧接地过电压C、变电所侵入波过电压D、铁磁谐振过电压5、电晕放电是一种（A）A 、自持放电B 、非自持放电C 、电弧放电D 、均匀场中放电 6、变电所防直接雷措施是（C ）A 、每两相间装一组避雷器B 、每线装阀型避雷器C 、装设独立避雷针D 、装设架空地线 7、中性点接地系统比不接地系统供电可靠性（A ）A 、高B 、差C 、无法比较D 、相同 8、避雷针的接地装置是（A ）A 、工作接地B 、安全接地C 、重复接地D 、保护接地 9、FS 、FZ 阀型避雷器能有效保护（B ）A 、直接雷过电压B 、感应雷过电压、行波过电压C 、内部过电压D 、外部过电压 10、在雷闪放电过程中，第一次雷击放电是（D ）A 、先导放电B 、主放电C 、对地放电D 、先导放电和主放电四、名词解释题（每小题3分，共15分）1、吸收比———绝缘电阻测量中施压后60秒时的绝缘电阻值与15秒时的绝缘电阻值之比称为绝缘的吸收比,即5106''''=R R K 2 、工频过电压———在正常或故障时,电力系统中所出现的幅值超过最大工作相电压,频率为工频(50H z )的过电压。

如何计算避雷针的保护范围一．避雷针与避雷网、避雷带一样，属于防止雷击的防雷装置。

在防雷方面在针的一定高度以下有一个安全区域。

这个区域的物体通常是无害的对于雷击，这个区域被称为避雷针保护区。

二．避雷针保护范围图符号（m）小时----避雷针高度（距地）；换热器---受保护建筑物的高度；--避雷针有效高度，ha=h-hx；避雷针进入HX高度水平面上的保护半径；地面避雷针保护半径；H0型两个避雷针保护范围的中间最小高度；避雷针间距；B两根避雷针HX水平面中线两侧防护宽度；地平面中心线两侧两根避雷针的保护宽度；保护范围受高度影响的系数，p=5.5/小时。

三．单避雷针保护范围。

单根避雷针的保护范围是以避雷针为轴线、形状和帐篷的折线锥相似。

具体计算方法如下：如果避雷针的高度R=1.5小时避雷针HX高学位XX平面保护半径四．计算如下：换热器>小时/2当时，接收=h-hxhx＜小时/2当时，接收=1.5小时-2小时三十<小时<一百二十米，结果乘以系数P，保护范围具体绘制方法：什么时候？换热器<小时/2保护范围比四十五正锥角放大了一点。

即四十五度角线条只绘制到小时/2至地面R=1.5小时另一条斜线画在。

从这条线组合锥体是避雷针的保护范围（包括上部正锥体和下截锥的两部分）。

五．双等高避雷针保护范围双等高避雷针外侧的保护范围由单个避雷针确定，两个避雷针内侧的保护范围最大低防护高度小时。

然后根据以下公式什么时候？H0型=H-D/7型什么时候？小时>三十米希，H0型=H-D/7p型两针之间HX高度平面中线两侧保护宽度BX公司计算如下：什么时候？小时<三十米饭时间，bx=1.5（高0-换热器）什么时候？小时>三十米希，bx=1.5（高0-换热器）P作为丁<2.5小时那么BX公司> RX双倍等高避雷针保护范围大样说明：穿过两个针尖顶点一个以及两个销之间的最小保护高度H0办公室的C类点，弧ACB，C以上垂直于弧的点ACB公司平面在这一段找到地面上的中心线两侧防护宽度b（b=1.5小时）以及受保护的建筑物中心两侧HX保护宽度BX公司.然后根据单针的保护范围在两针外画出保护范围右和接收。