防雷等级计算公式

滚球半径法计算防雷公式
滚球半径法是一种用于计算防雷公式的方法，也称为滚球法。

它
基于远离雷电地点的大圆距离与雷电附近的小圆距离之间的比例关系。

防雷公式是指用于确定安装避雷设施（如避雷针等）的高度或长
度的公式。

这些设施旨在保护建筑物或设备免受雷击的损害。

在滚球半径法中，假设雷电垂直撞击地面的距离为A，地面上的建筑物或设备需要保护的范围为B。

通过测量一个标准大小的滚球A和B
之间的半径差（记为R），可以得出以下公式：
B = R * A
其中，B是需要保护的范围的半径，R是滚球与雷电撞击地面的半
径差，A是雷电撞击地面的距离。

这个公式的原理是假设雷电撞击地面点附近的雷电场是均匀的，
且雷电的半径与雷电场的半径差是相似的。

通过测量滚球与雷电撞击
地面点附近的雷电场的半径差，可以推测出需要保护的范围的半径。

需要注意的是，滚球半径法是一种经验公式，其准确性取决于实际测量和具体环境条件。

在实际使用中，还需要考虑其他因素，如建筑物的高度、材料、地形等，以确定最佳的防雷设施布置和尺寸。

另外，滚球半径法也可以拓展到其他应用领域，如检测地下管道的腐蚀情况、测量建筑物的倾斜度等。

通过测量滚球与某个特定点之间的半径差，可以推断出该点与滚球之间的距离或物理变化情况。

这种方法在工程测量和地质勘探中有着广泛的应用。

雷电电磁脉冲防护分级计算方法雷电过电压对电子设备的危害随着通信技术、计算机技术、信息技术的飞速发展，今日已是电子化时代，日益繁忙庞杂的事物通过高速电脑、自动化设备及通信发展得到井然有序、而这些敏感电子设备的工作电压却在不断降低，其数量和规模不断扩大，因而它们受到过电压特别是雷电袭击而受到损坏的可能性就大大增加，这是由于以雷击中心1.5km—2km范围内都可能产生危险过电压，损坏线路上设备；其后果可能使整个系统的运行中断，并造成难以估计的经济损失，雷电和浪涌电压成了电子化时代的一大公害。

防雷器就是在最短时间（纳秒级）内将被保护线路连入等电位系统中，使设备各端口等电位，同时释放电路上因雷击而产生的大量脉冲能量短路泄放到大地，降低设备各接口端的电位差，从而保护线路上用户的设备。

对系统设备而言，电源线路和信号线路是雷电袭击产生过电压并传导的两条主要通道，因此防雷器就分电源系统避雷器和信号系统防雷器。

防雷区域的划分一、LPZ0A区：本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷击电流；本区内的电磁场强度没有衰减。

二、LPZ0B区：本区内的各种物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击，但本区内的电磁场强度没有衰减。

三、LPZ1区：本区内的各种物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的电流比LPZ0B区更小；本区内的电磁场强度可能衰减，这取决于屏蔽措施。

四、LPZn+1后续防雷区：当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时，应增设后续防雷区，并按照需要保护的对象所要求的环境去选择后续防雷区的要求条件。

注：n=1、2、......。

雷电电磁脉冲防护分级计算方法1．建筑物年预计雷击次数N：N=K·（0.024·Td1.3）·（Ae+Ae’）式中：K──校正系数，一般取1。

Td──年平均雷暴日Ae──建筑物截收相同雷击次数的等效面积（KM2）Ae’──建筑物入户设施的截收面积（电源线、信号线）2．等效面积Ae的计算当建筑物高度H<100M：D= [ H·（200-H）]1/2 （M）Ae=[L·W+2（L+W）·D+π·H（200-H）]·10-6 （KM2）式中：L，W ，H分别为建筑物的长，宽，高（米）。

防雷保护角计算防雷保护角是指在雷电活动中对建筑物、设备和人员等进行有效的防雷保护的一个重要参数。

它是根据目标物的形状和性质、雷电放电特性以及防雷设施的类型和排列方式等因素来确定的。

下面将为您介绍防雷保护角的计算方法和相关参考内容。

1. 防雷保护角的计算方法：防雷保护角一般可以从两个角度来进行计算，即根据物体自身的几何形状和雷电放电特性。

- 根据物体自身几何形状：1）尖角保护角计算：以尖角A为例，尖角保护角的计算方法是根据尖角的半径r和雷电流的特性来确定。

一般情况下，可以使用经验公式：θ = 0.02 r I^{1/2}，其中θ为保护角，r为尖角半径，I为雷电流。

2）封闭物体保护角计算：对于封闭物体，如建筑物、设备等，可以使用以物体的高度h为参数的经验公式来计算保护角，一般为θ = 4.5 h^{1/3}。

- 根据雷电放电特性：1）雷电流特性：雷电流的特性包括时间、幅度和印记等，常用的参数有雷电流前沿斜率、雷电流峰值、雷电流半衰期等。

根据雷电流的特性，可以通过计算得到相应的保护角。

2）雷电放电通量特性：雷电放电通量是指单位时间内通过某一面积的雷电放电能量，常用的参数有雷电放电时间、放电通量和雷电密度等。

根据雷电放电通量的特性，也可以计算得到相应的保护角。

2. 防雷保护角的相关参考内容：防雷保护角的计算是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素，包括建筑物或设备的形状和尺寸、周围环境的情况、地形地貌特征以及雷电放电特性等。

以下是一些相关参考内容：-GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》：该规范是中国建设部颁布的防雷设计规范，其中包括了防雷保护角的计算方法和相关要求，可以作为设计人员进行防雷工程设计时的参考依据。

-NF C 17-102 2011《防雷系统设计规范》：该规范是法国颁布的防雷系统设计规范，其中涵盖了防雷保护角的计算方法和相关指导内容，适用于对建筑物、设备和人员等进行防雷保护的设计。

1.6雷电的防护GB50057-94中对雷防提出的总则（第1.0.1条）规定:“为使建筑物(含构筑物,下同)放雷设计因地制宜地采取放雷措施,防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制定本规范。

”————注意，这里提的是“防止或减少”而不是一概要求“防止”，同时也提出考虑安全可靠、技术先进和经济的合理要同时考虑。

在标准的条文说明中指出：“有人认为，建筑物安装防雷装置后就万无一失了。

从经济的观点出发，要达到这点是太浪费了，因此特指出“或减少”，以示不是万无一失，因为按照本规范设计的防雷装置的安全度不是100% 。

1.6.1直击雷的防护防直击雷的外部装置包括接闪器（避雷针、避雷带、避雷线、避雷网）、引下线、接地装置，另外也包括屏蔽措施，通过这些装置迅速地将把雷电流泄放放入地。

1.6.2 电涌的防护为保护设备安全和抑制各种雷电感应引起的浪涌过电压，必须采取系统有效的保护措施，即在电源线信号线上加装浪涌抑制器。

1.6.3等电位连接为防护雷电流引起电磁感应和地电位反击的破坏作用，所有允许连接的设备金属外壳，接地的金属管线和导体间应进行的等电位连接。

是防雷电引起的电磁感应、地电位反击的重要措施(但不允许连接的导体之间防反击是以保持足够的距离实现——防闪络)。

从实质上讲电涌保护也是一种瞬间的等电位连接，是用SPD器件把不能连续与地连接的通电导体（电源线、信号线）与地连接起来。

1.6.4屏蔽用于防护雷电引起的电磁脉冲辐射的破坏作用。

1.6.5防闪络措施对于不能采取等电位连接和使用点涌保护器防护时，通过保持距离抑制雷电引起的地点位反击和电磁感应等的破坏作用。

（下图为基站防雷系统图）1.7 雷电流的特性● 每次雷击的电流波形是随机的，差别很大。

● 雷电流波形一般都是前沿陡而后沿时间相对较长的波形，一般前沿时间在几个微秒到几十个微秒，后沿的半值值时间一般在几十到几百微秒。

防雷接地电阻率计算公式在建筑物或设备中，防雷接地电阻率是一个非常重要的参数。

它反映了接地系统对雷电冲击的抵抗能力，是保护建筑物和设备免受雷击侵害的重要指标。

因此，正确计算防雷接地电阻率对于确保接地系统的有效性至关重要。

防雷接地电阻率计算公式是一个关键的工具，它可以帮助工程师和设计师准确地评估接地系统的性能。

在本文中，我们将介绍防雷接地电阻率的计算公式，并讨论如何应用这些公式来评估接地系统的性能。

防雷接地电阻率的定义。

防雷接地电阻率是指接地系统对雷电冲击的抵抗能力。

它是由接地系统的电阻率和地下土壤的电阻率共同决定的。

接地系统的电阻率是指接地体和接地极之间的电阻，而地下土壤的电阻率则取决于土壤的类型和含水量。

防雷接地电阻率计算公式。

防雷接地电阻率的计算公式可以表示为：R = ρ (L/A)。

其中，R是防雷接地电阻率，ρ是地下土壤的电阻率，L是接地系统的长度，A是接地系统的横截面积。

在这个公式中，地下土壤的电阻率是一个重要的参数，它取决于土壤的类型和含水量。

一般来说，湿润的土壤具有较低的电阻率，而干燥的土壤具有较高的电阻率。

因此，在计算防雷接地电阻率时，必须考虑土壤的含水量对电阻率的影响。

接地系统的长度和横截面积也是影响防雷接地电阻率的重要因素。

一般来说，接地系统的长度越长，横截面积越大，防雷接地电阻率就越低。

因此，在设计接地系统时，需要合理安排接地体和接地极的长度和横截面积，以确保接地系统具有足够的抵抗能力。

应用防雷接地电阻率计算公式。

在实际工程中，我们可以通过防雷接地电阻率计算公式来评估接地系统的性能。

首先，我们需要确定地下土壤的电阻率，这可以通过实地测试或参考地质勘探报告来获得。

然后，我们需要测量接地系统的长度和横截面积，以便计算防雷接地电阻率。

通过计算防雷接地电阻率，我们可以评估接地系统的抵抗能力，并根据需要对接地系统进行调整。

如果防雷接地电阻率较高，表明接地系统的抵抗能力较弱，需要采取措施来改善接地系统的性能。

建筑物防雷设计的计算方法和设计要求作者：刘屏周来源：转载发布时间：2006-7-12 9:06:17 发布人：老斑鸠减小字体增大字体摘要：建筑物防雷计算，折线法滚球半径法等。

避雷接地装置的设置与规格要求……关键词：防雷设计计算方法设计１.1建筑物防雷设计的计算方法１.1.1建筑物年预计雷击次数1.建筑物年预计雷击次数应按下式确定：(１－1)式中N－建筑物预计雷击次数，次/a；k－校正系数，在一般情况下取1，在下列情况下取相应数值：位于旷野孤立的建筑物取2；金属屋面的砖木结构建筑物取1.7；位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物取1.5；Ng－建筑物所处地区雷击大地的年平均密度，次/km2?a；Ae－与建筑物截收相同雷击次数等效面积，km2。

2.雷击大地的年平均密度应按下式确定：(１－2)式中Td－年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定，d/a。

3.建筑物截收相同雷击次数等效面积Ae应为其实际面积向外扩大后的面积。

其计算方法应符合下列规定：一、当建筑物的高H小于100m时，其每边的扩大宽度和等效面积应按下列公式计算确定（图１－1）：(１－3)(１－4)式中D－建筑物每边的扩大宽度，m；L、W、H－分别为建筑物的长、宽、高，m。

图１－1建筑物截收相同雷击次数等效面积注：建筑物平面积扩大后的面积Ae如图１－1中周边虚线所包围的面积。

二、当建筑物的高H等于或大于100m时，其每边的扩大宽度应按等于建筑物的高H计算；建筑物等效面积应按下式确定：(１－5)三、当建筑物各部位的高不同时，应沿建筑物周边逐点算出最大扩大宽度，其截收相同雷击次数等效面积Ae应按每点最大扩大宽度外端的连接线所包围的面积计算。

１.1.2接地装置冲击接到电阻与工频接地电阻的换算1.接地装置冲击接到电阻与工频接到电阻的换算应按下式确定：(１－6)式中 R～－接地装置各支线的长度取值小于或等于接地体的有效长度le或者有支线大于le而取其等于le时的工频接到电阻，Ω；A－换算系数，其数值宜按图１－2确定；Ri－所要求的接地装置冲击接到电阻，Ω。

几种常用防雷计算公式在实践中的应用石先跃 魏荣民 金晓东（河北省承德市气象局 067000）摘要 根据最新的《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010中防雷装置至被保护物的间隔距离以及人工水平接地极和人工垂直接地极的几种常用防雷计算公式进行分析，得出一些典型的数值及参考意见便于在防雷工程实际中应用。

关键词 防雷 公式 接地引言防雷设计施工中需要根据《建筑物防雷设计规范》的计算公式对相关数据进行准确计算，确保工程做到安全可靠、经济合理。

由于防雷计算公式一般比较繁琐，工程施工人员在施工前很难比较客观准确的进行计算，因此一般的防雷工程均是按照规范的最低要求进行施工，这样以来工程质量难以保障。

下面通过对防雷接地几种计算公式的分析，得出一些实际的参考数值，不但能确保工程质量符合规范要求，还能省去繁琐的计算。

1 防雷装置至被保护物的间隔距离第一类防雷建筑物才要求装设独立的防雷装置，故防雷装置至被保护物的间隔只针第一类防雷建筑物。

《建筑物防雷设计规范》第4.2.1条第5款：独立避雷针和架空避雷线（网）的支柱及其接地装置至被保护建筑物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间的距离（图1），应符合下列表达式的要求，但不得小于3m。

图1 防雷装置至被保护物的间隔地上部分：当hx＜5Ri时，Sa1≥0.4(Ri+0.1hx) (4.2.1-1) 当hx≥5Ri时，Sa1≥0.1(Ri+hx) (4.2.1-2) 地下部分：Sel≥0.4Ri (4.2.1-3)式中：Sa1──空气中距离(m)；Se1──地中距离(m)；Ri ──独立接闪杆、架空接闪线或网支柱处接地装置的冲击接地电阻(Ω)；hx──被保护建筑物或计算点的高度(m)。

根据上述两个计算公式可知，必须首先测出接地装置的冲击接地电阻值，然后才能确定间隔距离。

但在实际工程中是先确定好独立接闪杆、架空接闪线或网支柱位置后（实际施工中通常是无论何种情况间隔距离均设为3m ）再进行施工，最后才能测得冲击接地电阻值。

避雷针保护范围计算公式Rx=√H(2Hr-H)-√Hx(2Hr-Hx)Rd=√H(2Hr-H)其中：Rx-----避雷针在Hx高度平面上的保护半径MHr-----滚球半径MHx――被保护物体高度MH―――避雷针的计算高度MRd―――避雷针在地面上的保护半径MRx=1.6Ha/(1+ Hx/H)Rx-----避雷针在Hx高度平面上的保护半径MHx――被保护物体高度MH―――避雷针的计算高度MHa=H-Hx―――避雷针的有效高度避雷针的保护范围众所周知，雷是一种常见的自然现象。

雷电击中物体会产生强烈的破坏作用。

防雷是人类同自然斗争的一个重要课题。

安装避雷针是人们行之有效的防雷措施之一。

避雷针由接受器、接地引下线和接地体（接地极）三部分串联组成。

避雷针的接受器是指避雷针顶端部分的金属针头。

接受器的位置都高于被保护的物体。

接地引下线是避雷针的中间部分，是用来连接雷电接受器和接地体的。

接地引下线的截面积不但应根据雷电流通过时的发热情况计算，使其不会因过热而熔化，而且还要有足够的机械强度。

接地体是整个避雷针的最底下部分。

它的作用不仅是安全地把雷电流由此导入地中，而且还要进一步使雷电流在流入大地时均匀地分散开去。

避雷针的工作原理就其本质而言，避雷针不是避雷，而是利用其高耸空中的有利地位，把雷电引向自身，承受雷击。

同时把雷电流泄入大地，起着保护其附近比它矮的建筑物或设备免受雷击的作用。

避雷针保护其附近比它矮的建筑物或设备免受雷击是有一定范围的。

这范围像一顶以避雷针为中心的圆锥形的帐篷，罩在帐篷里面空间的物体，可以免遭雷击，这就是避雷针的保护范围。

单支避雷针的保护范围如图1所示，它的具体计算通常采取下列方法（这种方法是从实验室用冲击电压发生器作模拟试验获得的）。

避雷针在地面上的保护半径为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=（h-hx）p=hap；rx=（1.5h-2hx）p。

利用滚球法进行防雷设计的计算方法摘要：“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。

笔者阐述了利用滚球法进行防雷设计的设计步骤，并给出了r x、bx的计算公式。

关键词：避雷针滚球法保护范围1 前言“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。

国标GB50057—94《建筑物防雷设计规范》(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h r 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。

利用滚球法进行防雷（两支避雷针及以上）设计时，需要确定的因素包括：防雷类别、避雷针在h x高度的保护半径r x值、避雷针在h x高度联合保护的最小保护宽度b x值。

下面将对如何利用滚球法进行防雷设计做简单的阐述。

2 滚球半径h x的确定按GB50057—1994 建筑物防雷设计规范要求，不同类别的防雷建筑物的滚球半径，如表1所示。

表1：不同类别的防雷建筑物的滚球半径建筑物防雷类别滚球半径hr（m）第一类防雷建筑物30第二类防雷建筑物45第三类防雷建筑物603 避雷针在h x高度的xx’平面上的保护半径r x的确定按GB50057—1994 建筑物防雷设计规范要求，避雷针在h x高度的xx’平面上的保护半径r x值为：（1）式中，r x—避雷针在h x高度的xx’平面上的保护半径（m）；hr—滚球半径（m）；h x—被保护物的高度（m）；h—避雷针的高度（m）。

当hx=0时，由公式（1）可以得到避雷针在地面上的保护半径r o值为：（2）式中，r o—避雷针在地面上的保护半径（m）。

4 避雷针在hx高度联合保护的最小保护宽度bx值的确定在防雷设计中，我们不仅需要在图中标注出h值、r x值、D值；而且还要标注出bx值。

杆塔耐雷水平计算方法
1.杆塔耐雷水平概述
2.固定系数法
固定系数法是指根据将不同的雷电参数转化为固定的数值系数，结合
杆塔的结构参数进行计算。

根据天津市规定，固定系数法的计算公式如下：-杆塔雷电冲击可承受过流I(kA)=αS(Lxσ-λ)
-杆塔雷电冲击绕组电压U(kV)=αS(Lxσ-λ)
其中，α为雷势系数，取1.15；S为杆塔横截面积（单位：m²）；L
为杆塔高度（单位：m）；σ为大地电阻率（单位：Ω.m）；λ为杆塔附
近的基本层次雷电过程的雷电平均充电量（单位：C/m²）。

3.概率法
概率法是指根据雷电的概率分布进行统计分析，计算杆塔在不同概率
水平下的耐雷水平。

IEEE指南中介绍的概率法包括以下几个步骤：-确定雷电信号的概率分布
-选择阻抗模型
-进行雷电流和雷电绕组电压的计算
概率法的计算结果更加准确，能够更好地反映实际情况。

其优点是能
够根据具体雷电活动的特点，对杆塔进行更加精细的耐雷设计和计算。

4.其他影响因素
在杆塔耐雷水平的计算中，还需考虑以下因素：
-线路的输电能力：根据线路参数和设计要求，计算雷电过电压通过线路的能力。

-地面接地系统：合理设计接地系统，减小杆塔接地电阻，提高杆塔的抗雷性能。

-环境因素：考虑杆塔的周围环境，如空气离子浓度、湿度等对线路的影响，合理选择防雷强度等级。

综上所述，杆塔耐雷水平的计算方法可以采用固定系数法或概率法，其中概率法的计算结果更准确。

在计算中还需综合考虑线路的输电能力、接地系统和环境因素等。

通过合理的耐雷设计和计算，可以保证杆塔的安全运行和电力系统的可靠性。

防雷保护角计算
（原创实用版）
目录
1.防雷保护角的概念
2.防雷保护角的计算方法
3.防雷保护角的应用
4.结论
正文
1.防雷保护角的概念
防雷保护角是指在防雷系统中，为了避免雷电击中建筑物或设备，采用的一种倾斜角度。

通过使防雷装置与地面形成一定的角度，可以将雷电击中的电流引导到地面，从而保护建筑物或设备免受损坏。

2.防雷保护角的计算方法
防雷保护角的计算方法主要取决于建筑物的高度、宽度以及防雷装置的类型。

通常情况下，防雷保护角的计算公式为：
α = arctan(h/d)
其中，α表示防雷保护角，h 表示建筑物的高度，d 表示防雷装置的距离。

3.防雷保护角的应用
在实际防雷工程中，防雷保护角的应用十分广泛。

建筑物、高压输电线路、油库等重要设施都需要采用防雷保护角来确保安全。

此外，防雷保护角在航空航天、军事等领域也有着重要的应用。

4.结论
防雷保护角是防雷系统中至关重要的一个参数，其计算方法依赖于建
筑物的高度、宽度和防雷装置的类型。

通过合理的防雷保护角设计，可以有效地保护建筑物或设备免受雷电击中的损害。

防雷建筑物的保护半径
YBT型避雷针，其提前放电时间为25μs，根据【建筑物防雷技术规范】，被保护物第三类建筑物。

由此计算接闪针保护范围：
法国国家标准NFC17-102规定，避雷针尖高于被保护物2m、3m、4m、5m、6m、7m、10m和20m时，其保护范围与针的提前放电时间△t、针高和建筑物防雷类别有关：Rx=√H(2Hr-H)-√Hx(2Hr-Hx)
其中：为水平面(地面)的保护半径（m）
H为针类相对于被保护物展面的高度差（m）
D为滚球半径：
第一类防雷建筑物取30m 第二类防雷建筑物取45m 第三类防雷建筑物取60m
△L为上行接闪高度，△L=△t×v
△t提前放电时间，分别为25μs、35μs、45μs
V=1m/μs（先导速度），即△L分别为25、35、45。

防雷常用数据快速记忆
设防雷等级为n
一、建筑物防雷类别对应的滚球半径。

快速记忆：（n+1）*15，关键数字15。

一类防雷：（1+1）*15=30m
二类防雷：（2+1）*15=45m
三类防雷：（3+1）*15=60m
防侧击雷高度，民标GB51348是按照滚球半径来要求的。

二、接闪网规格
设W为网格尺寸。

快速记忆：
（1）方形、长方形接闪网的长+宽相等。

例如5+5=6+4，10+10=12+8，20+20=24+16；（2）记住一类接闪网数据（一手遮天，5根手指对应网格5x5），二类是一类2倍，三类是二类的两倍，Wn+1=2*Wn
一类防雷：5x5m或6x4m
二类防雷：10x10m或12x8m （是一类2倍）
三类防雷：20x20m或24x16m（是二类2倍）
三、专设引下线间距
快速记忆：n*7+4，（拳皇中角色七枷社）
一类防雷：每根接闪杆/接闪网支柱
二类防雷：2*7+4=18m
三类防雷：3*7+4=25m
四、防雷类别
快速记忆：数据分界是5倍关系——0.01，0.05，0.25。

（1）建筑类别爆炸、重要、普通；
（2）0.01“重要”0.05，重要建筑数据区间（3）0.05“普通”0.25，普通建筑数据区间（4）五倍递增年雷击次数分界线。