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针号针（线）高h（m）高度影响系数P被保护物名称被保护物高度h x （m） 保护半径r x （m）实际针距D（m）等效针距D′（m）两针间保护范围上最低点h o （m）保护范围一侧最小宽度b x (m)备注30114.51590.7320.587.95 两支不等高避雷针高度分别是、h2，且h1＞h2。
避雷针的高度h(m)30√h= 5.477225575h≤30m r=1.5hP=4530m＜h≤120mr=1.5hP=45.18711099h x =10h a 为避雷针的有效长度。
h x /h=0.333333333h≤30m P=1h≤30m r x =(h-h x )P=h a P=2030m＜h≤120m r x =(h-h x )P=h a P=20.0831604430m＜h≤120m P=1.004158022h≤30mr x =(1.5h-2h x )P=2530m＜h≤120m r x =(1.5h-2h x )P=25.103950550.929669681长针高度h1=40短针高度h2=25两针间距D=76h2≥(1/2)h162.0549548h2＜(1/2)h166.7033032h O =h-D′/7P=16.135006避雷针、线保护范围计算表高度影响系数P h＞120m时，取其等于120m。
在被保护物高度h x 水平面上的保护半径（m）避雷针在地面上的保护半径r(m)h x ≥0.5hh x ＜0.5h 按长针计算的高度影响系数p=按短针计算的高度影响系数p=h2≥(1/2)h1两支等高避雷针外侧的保护范围应按单支避雷针的计算方法确定。
两针间的保护范围应按通过两针顶点及保护范围上部边缘最低点O的圆弧确定，圆弧的半径为R′O . O点为假想避雷针的顶点，其高度记h O .两避雷针间的等效针距D′（m）D′=D-(h1-h2)p=两支不等高的避雷针，等效针距D′计算式中的高度影响系数p套用按长针计算结果，两针间保护范围上最低点ho和保护范围一侧最小宽度bx计算式中的高度影响系数p套用按短针计算结果。
b）当hp v0.5h时，被保护物高度hp水平面上的保护半径2“滚球法”避雷保护计算“滚球法”是国际电工委员会（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G 50057—994（2000年版）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。
滚球法确定接闪器保护范围应符合规范规定，见表。
应用滚球法，避雷针在地面上的保护半径的计算可见以下方法及图2。
a）避雷针高度h< hR时的计算距地面hR处作条平行于地面的平行线。
以针尖为圆心、hR为半径作弧线交于平行线A,两点。
以A,为圆心，hR为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切，这样，从弧线起到地面就是保护范围。
保护范围是一个对称的锥体。
避雷针在hP高度的xx'平面上和在地面上的保护半径，按公式［2］（4）计算确定式中：Rp――避雷针保护高度xx'平面上的保护半径；hR ――滚球半径，按表确定；hp ――被保护物的高度；R0 ――避雷针在地面上的保护半径。
b）当避雷针高度h> hR时的计算在避雷针上取高度hp的一点代替单支避雷针针尖并作为圆心，亦可见图2。
3“滚球法”计算天面避雷针保护范围存在的问题3.1用“滚球法”计算避雷针在地面上的保护，保护范围可以很好地得到确认，但用“滚球法”计算天面避雷针保护范围时却存在较大的误差。
“滚球法”是以避雷针和被保护物所在平面为一无限延伸的平面作为前提的，当被保护物位于屋顶天面时，天面不是一个无限延伸的平面，况且，当滚球同时与避雷针尖和天面避雷带接触时，滚球和天面之间不存在确定的相切关系。
因此《建筑物防雷设计规范》中给出的计算公式将不能直接运用。
在这种情况下，我们怎样计算其保护范围呢？由于天面不可延伸且形状不规则，因此，根据滚球法计算保护范围的原理，当避雷针位置确定后，滚球在以避雷针尖作为一个支点，以避雷带上任一点作为另一支点滚动时，它在一定高度的保护范围也将是一个不规则的图形。
《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。
封面作者：PanHongliang仅供个人学习独立避雷针的安装施工方案独立避雷针是保证银星一井光伏电站和人身、设备免受雷击灾害所必须采取的重要技术措施。
银星一井光伏电站建设时根据所需保护的建筑、构架以及设备分布情况进行避雷针防雷保护。
一. 根据设计单位计算，银星一井光伏电站新建工程将安装1 根30M 高的独立避雷针，由于30M高的独立避雷针高度较高，重量大约(1.2625 T),且靠近带电线路，因此，作业难度较大，特制定本施工方案。
二. 施工时间此项工程总体时间计划：2016年6月6日至2016年6月8日三. 施工内容及主要质量控制要点(—)施工准备(1)技术准备。
I)图纸会检：严格按照国家电网公司《电力建设工程施工技术管理导则》的要求做好图纸会检工作，主要有下列几项:a.施工图纸与设备、原材料的技术要求是否一致；b・图纸表达深度能否满足施工需要；c・施工图之间和总分图之间、总分尺寸之间有无矛盾；d・设计采用的四新在施工技术、机具W物资供应上有无困难。
(I)复核避雷针的基础轴线、标高、地脚螺栓的规格是否符合设计要求。
(2)基础顶面的支承面、地脚螺栓位置的质量标准应符合:I)支承面的标高偏差：<±3.Omm ;2)支承面的平整度偏差：s5mm ;3)相邻螺栓中心偏移：<2.Omm o(三)构件排杆、组装(I )根据图纸轴线和厂家构件安装说明，制定〃构件平面排杆图"。
(2 )构件运输、卸车排放时组装场地应平整、坚实，按照"构件平面排杆图"一次就近堆放，尽量减少场内二次倒运。
(3)排杆时应将构件垫平、排直,每段钢柱应保证不少于两个支点垫实。
(4 )避雷针组装。
1)组装时用道木将其垫平、排直，每段钢柱两端保证两根道木垫实，道木应保证在同一平面上，同时应检查和处理钢管接触面上的锌瘤或其他影响节点接触的附着物。
组装后，对柱身长度、柱的弯曲矢高进行测量。
2)上下两节钢管插入深度要求：必须满足大于外套入段最大内径1.5倍。
文章编号 100426410(2007)S120043204屋面避雷针保护范围的计算方法陈 锐,覃 辉,陆金凤(广西柳州市防雷中心,广西柳州 545001)摘 要:在防雷检测中,很多人在计算屋面上避雷针的保护范围时,直接运用《建筑物防雷设计规范》(G B50057-94)中给出的“滚球法”计算公式进行计算的。
从理论上讲,这种方法不完全正确,应根据实际情况,选择适合的方法进行计算。
关 键 词:避雷针;滚球法;保护范围中图分类号:TU856 文献标识码:B收稿日期252作者简介陈锐(82),男,广西柳州人柳州市防雷中心副主任,助理工程师。
在防雷检测工作中,经常遇到在建筑物屋面上某个物体用避雷针来保护的情况,这时就要计算此避雷针是否完全能够保护该物体,在实际的计算工作中,很多人直接运用《建筑物防雷设计规范》中给出的“滚球法”计算公式来进行计算[1]。
从理论上来讲,这种方法不完全正确。
分析如下。
1 “滚球法”计算单支避雷针保护范围111 “滚球法”的定义滚球法是以h r (按一、二、三类防雷标准分别取30m 、45m 、60m )为半径的一个球体沿需要防止雷击的部位滚动,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。
112 《建筑物防雷设计规范》中单支避雷针保护范围的计算(1)当避雷针高度h 小于或等于h r 时,如图1所示:图1 单支避雷针的保护范围 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;第18卷 增刊1 广西工学院学报 Vol 118 Sup 12007年6月 JOURNAL OF GUANGXI UNIVERSI TY OF TECHNOLO GY J une 12007:2007010:197④避雷针在h x 高度的xx ′平面上和在地面上的保护半径,按下列计算式确定: r x =h (2h r -h)-h x (2h r -h x )(1) r 0=h (2h r -h )(2)式中:r x ──避雷针在h x 高度的xx ′平面上的保护半径(m );h r ──滚球半径(m );h x ──被保护物的高度(m);r 0──避雷针在地面上的保护半径(m )应用滚球法,单支避雷针在地面上的保护半径的计算可见以下方法及图11(2)避雷针高度h ≥h r 时的计算,在避雷针上取高度h r 的一点代替单支避雷针针尖作为圆心。
建筑防雷设备11.1 雷电雷电的形成过程可分为气流上升、电荷分离和放电三个阶段。
在雷雨季节,地面上的水分受热变成蒸汽上升,与冷空气相遇之后凝成水滴,形成积云。
云中水滴受强气流摩擦产生电荷,小水滴容易被气流带走,形成带负电的云；较大水滴形成带正电的云。
由于静电感应,大地表面与云层之间、云层与云层之间会感应出异性电荷,当电场强度达到一定值时,即发生雷云与大地或雷云与雷云之间的放电。
典型的雷击发展过程如图11-1所示。
图11-1 雷电的发展过程对地放电的雷云大多带负电荷。
随着雷云中负电荷的积累,其电场强度逐渐增加,当达到25～30 kV/cm时,使附近的空气绝缘破坏,便产生雷云放电。
雷电流是一种冲击波,雷电流幅值变化范围很大,一般为数十至数千安培。
雷电流幅值一般在第一次闪击时出现,也称主放电。
雷电流一般在1～4 μs内增长到幅值。
雷电流是一个幅值很大、陡度很高的电流,具有很强的冲击性,其破坏性极大。
11.1.1 雷电击的基本形式1.直击雷当天空中的雷云飘近地面时,会在附近地面特别是凸出的树木或建筑物上感应出异性电荷。
电场强度达到一定值时,雷云就会通过这些物体与大地之间放电,发生雷击。
这种直接击在建筑物或其他物体上的雷电叫作直击雷。
直击雷使被击物体产生很高的电位,引起过电压和过电流,不仅会击毙人畜、烧毁或劈倒树木、破坏建筑物,而且还会引起火灾和爆炸。
2.感应雷当建筑上空有雷云时,在建筑物上便会感应出相反电荷。
在雷云放电后,云与大地电场消失了,但聚集在屋顶上的电荷不能立即释放,此时屋顶对地面便有相当高的感应电压,造成屋内电线、金属管道和大型金属设备放电,引起建筑物内的易爆危险品爆炸或易燃物品燃烧。
这里的感应电荷主要是由于雷电流的强大电场和磁场变化产生的静电感应和电磁感应造成的,所以称为感应雷或感应过电压。
3.雷电波侵入当输电线路或金属管路遭受直接雷击或发生感应雷,雷电波便沿着这些线路侵入室内,造成人员、电气设备和建筑物的伤害和破坏。
避雷针分类常见的避雷针有富兰克林避雷针、优化避雷针、提前放电避雷针三类，以适应不同的保护对象：◇富兰克林避雷针富兰克林避雷针是传统的避雷针。
这种避雷针要求安装高度较高，但保护半径较小，适用于小区域的保护；◇优化避雷针优化避雷针是传统的富兰克林避雷针的改进型，这种避雷针对雷电流的陡度有一定的抑制作用◇提前放电避雷针提前放电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。
避雷针的安装1、避雷针的安装将避雷针各部件组装好后，用螺栓紧固或焊接方法将避雷针整体固定在基座上。
1)安装避雷针时要连接可靠。
2)安装完成后，避雷针各连接处或金属表面涂镀层有损伤处，应做好防锈处理。
2、避雷针的维护避雷针投入使用后，每年雷雨季节前按下列内容进行检查：1)避雷针各连接部位的连接应可靠，不允许松动。
2)检查避雷针接闪器至底座的总阻值≤5Ω。
3)避雷针应通过引下线（专用或借用）接地，接地电阻值≤10Ω。
在土壤电阻率高的地区，可适当放宽对接地电阻的要求。
3、避雷针的保护范围避雷针的保护范围应按GB50057-94《建筑物防雷设计规范》附录四《滚球法确定接闪器的保护范围》规定的方法进行计算。
若达不到设计要求，可通过加接杆将避雷针升高，或者选用提前放电避雷针。
如果是在保护对象的范围很宽时，可考虑用多根避雷针来满足设计要求。
防雷器技术参数的简单介绍：1．标称电压Un与被保护系统的额定电压相符，在信息技术系统中此参数表明了应该选用的保护器的类型，它标出交流或直流电压的有效值。
2．额定电压Uc能长久施加在防雷保护器的指定端，而不引起防雷保护器特性变化和激活保护元件的最大电压有效值。
3．额定放电电流Isn给防雷保护器施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击10次时，保护器所耐受的最大冲击电流峰值。
