避雷针保护范围计算 Doc1

一、风荷载计算：避雷针整体高度为m 820992321>=++=++m H H H 取2=z β94023⨯ϕ管径为H015.00617.042.035.01d 220z >=⨯⨯=ϖμ 取6.0=s μmKN d z s z k /18.042.035.016.020=⨯⨯⨯⨯==ϖμμβϖ92992⨯φ管径为H015.00391.0299.035.025.1d 220z >=⨯⨯=ϖμ 取6.0=s μmKN d z s z k /16.0299.035.035.16.020=⨯⨯⨯⨯==ϖμμβϖm H 21=（避雷针针尖）采用570x φ。

风荷载统一取m KN k /2.0=ϖ采用MIDAS 对该20m 避雷针建模，将风荷载以集中活荷载作用于每段杆件中点。

应力：2/40106813015.1407000001110618500mm N W M A N X n =⨯+=+γ<280mm N <f=2152mm N按《变电所建筑结构设计技术规定》（NDGJ 96-92）10.2.2条规定，管壁应力不宜超过280mm N（在荷载标准值作用下）。

满足要求。

二、挠度：独立避雷针挠度：H/100=20000/100=200mm环形构件受弯强度设计值: 受弯：02.177********380607.4494020==<==f t D02.17721538060380602.3392990==<==f t D受压：11221524100241007.4494020==<==f t D 11221524100241002.3394020==<==f t D2/215mm N f f c b ==长度系数: ==•=000215.00000863.012211H H I I K 0.4 12.10000863.016.22000215.0102112211=⨯⨯=•••=•I N I N H H η12.32=μ 37.31=μ 57.200140900012.32222=⨯=⨯=i H μλ6.2956.102900037.31111=⨯=⨯=i H μλ轴心受压稳定系数：215.005.220600021514.357.2002>=•=•=E f y n πλλ 215.004.320600021514.36.2951>=•=•=Ef y n πλλ ()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+++++=222322322421n nn n n nλλλααλλααλϕ查《变电构架设计手册》表A-2得：300.0,965.032==αα 18.12=ϕ 1.11=ϕ 弯矩作用下钢管截面整体稳定：()9299⨯φ钢管：()22'1.1/λπEA N Ey ===⨯⨯⨯)6.2951.1/(820020600014.322173276.2()9299/215/1.282.173276100008.0157713015.117000000182001.110000)8.01(22'⨯=≤=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯+⨯=-+φγβϕmm N f mm N N N W M AN EYx x xmx满足要求()9402⨯φ钢管：()22'1.1/λπEA N Ey ===⨯⨯⨯)57.2001.1/(872320600014.322400375.7()9402/215/507.400375222008.01106813015.15700000011110618.122200)8.01(22'⨯=≤=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯+⨯=-+φγβϕmm N f mm N N N W M AN EYx x xmx满足要求压弯构件局部稳定计算：()9299⨯φ钢管1143.02151009.862822991017215820010000462<=⨯⨯⨯⨯+⨯=+b c If MC Af N ()9402⨯φ钢管1262.02151037.2146924021057215872322200462<=⨯⨯⨯⨯+⨯=+b c If MC Af N 满足要求 挠度计算:采用midas gen 计算,避雷针在风荷载作用下且考虑重力二阶效应，顶点位移△<H/100 满足要求。

【最新整理，下载后即可编辑】中华人民共和国国家标准建筑物防雷设计规范(GB50057-94)第一章总则第1.0.1条为使建筑物(含构筑物,下同)防雷设计因地制宜地采取防雷指施,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。

第1.0.2条本规范适用于新建建筑物的防雷设计。

本规范不适用于天线塔、共用天线电视接收系统、油罐、化工户外装置的防雷设计。

第1.0.3条建筑物防雷设计,应在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等的基础上,详细研究防雷装置的形式及其布置。

第1.0.4条建筑物防雷设计除应执行本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准和规范的规定。

第二章建筑物的防雷分类第2.0.1条建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,按防雷要求分为三类。

策2.0.2条遇下列情况之一时,应划为第一类防雷建筑物：一、凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物,因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。

二、具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。

三、具有1区爆炸危险环境的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。

第2.0.3条遇下列情况之一时,应划为第二类防雷建筑物：一、国家级重点文物保护的建筑物。

二、国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。

三、国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子没备的建筑物。

四、制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。

五、具有1区爆炸危险环境的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。

六、具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。

七、工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。

八、预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。

不等高避雷针保护范围计算方法的研究
保护范围计算是避雷针设计和安装中非常重要的一部分，它能够评估避雷针的有效保护范围，从而确保人们和设备免受雷击危害。

在不等高的情况下，避雷针的保护范围计算方法需要综合考虑地形、建筑物高度以及避雷针的特性。

首先，根据实际情况确定避雷针的放置位置和高度。

避雷针通常会设置在建筑物的最高点或者接近最高点的位置，以确保最大限度地吸引和接收雷电击中。

其次，考虑地形因素。

地形起伏不平可能导致避雷针的保护范围受限。

在计算过程中，需要测量地面的高度，并使用相关公式或软件来模拟雷电击中的可能位置。

然后，结合避雷针的几何形状和特性进行计算。

避雷针通常采用尖端细长的导体材料，这样可以增强电场的集中效果，提高避雷效果。

根据避雷针的几何形状和导体材料的特性，通过公式或者计算软件，可以计算出避雷针的保护范围。

最后，进行安全边界的划定。

避雷针的保护范围计算结果是理论值，在实际情况中还需要考虑一些安全边界，以确保人们和设备的安全。

常见的安全边界包括建筑物周围的防雷接地系统、金属结构的导电连接等。

需要注意的是，不等高避雷针的保护范围计算是一个复杂的工程问题，涉及多个因素的综合分析和计算。

在实际应用中，建议寻求专业的工程师或相关机构的支持和指导，以确保避雷针的设计和安装符
合相关标准和规范，最大限度地提高避雷效果。

第四章：避雷针塔点位图纸说明及点位分布一、LGZ4300系列主动优化型避雷针物理防护范围推理表依据上述推理表得出本方案设计避雷塔的物理防护半径为：13×18=234米（注：数字13是避雷针塔与架空线路的落差，数字18是指每落差一米被保护半径）1二、雷电的选择性A、易遭雷击的地点：1、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；2、山坡与稻田接壤处；3、具有不同电阻率土壤的交界地段。

B、易遭受雷击的建（构）筑物：1、高耸突出的建筑物，如水塔、电视塔、高楼等；2、排出导电尘埃、废气热气柱的厂房、管道等；3、内部有大量金属设备的厂房；4、地下水位高或有金属矿床等地区的建（构）筑物；5、孤立、突出在旷野的建（构）筑物。

三、地理特性主线路处于山坡、孤立突出区域直击雷用避雷塔防护设计：线路整体分为主、备两路延绵约10公里，主线突出范围较广约有4公里，备线线路突出范围较少约3.5公里，主井配电室位于矿区内偏北方向，空旷孤立，主、2备架空线路高度约8米左右，地质属沙石以及腐化层。

根据上述数据避雷塔安装高度为20米为宜，主线计两端配电室设避雷塔为8座！接地系统由LGD01M型8套长效电离子接地极，以及4套非金属接地模块构成8套独立地网，由于防雷塔处地质属于沙石腐化层土质，电阻值过大，不能有效地将雷电产生时而产生的瞬间过大的电流通过防雷接地体泄流，所以需加以共计2000KG的YB-02M强效型降阻剂分布于上述8套独立接地体中使雷电产生时而产生的瞬间过大的电流迅速泄流入地，进而达到防雷的目的。

四、避雷针点位布置简图34焦煤矿10KV 主电及备线线路优化防雷避雷针点位布置简图。

避雷针保护半径计算方法与实践避雷针是一种重要的防雷设备，能够有效地将雷电引入地下，减小雷击对建筑物和人身安全的危害。

在安装避雷针时，一个关键的参数就是避雷针的保护半径。

本文将介绍一种常用的避雷针保护半径计算方法，并结合实践经验，探讨其应用与效果。

避雷针保护半径的计算方法主要基于闪over电压水平与建筑物的高度之间的关系。

根据国际电工委员会的相关标准，一般的避雷针保护半径计算公式为：Rp = √(2 * h * Sg)其中，Rp为避雷针的保护半径，h为建筑物的高度，Sg为地面闪over电压水平。

这个公式基于雷电泄放的物理原理，为避雷针的合理设计提供了理论依据。

在实际应用中，避雷针保护半径的计算需要考虑多种因素，如建筑物的形状、材料、周围环境等。

在确定建筑物的高度时，需要考虑到建筑物的整体高度以及潜在的地形变化。

地面闪over电压水平的测量也需要进行多次采样，以减小误差。

通过避雷针保护半径的合理计算与设计，能够提高建筑物的防雷能力，降低雷击发生的概率。

然而，仅仅依靠避雷针并不能完全消除雷电带来的危害，其他防雷设备与安全措施同样重要。

在实践中，我们还需结合建筑物的类型、用途以及地区的气象特点等因素，综合考虑，全面提升建筑物的防雷能力。

在一座高楼大厦的顶端，一颗巍峨的避雷针矗立着，它无声地守护着整座建筑物，保护着无数的人们。

避雷针的保护半径计算方法与实践的应用，为我们提供了安全与可靠的防雷技术。

通过不断的研究与实践，我们可以不断优化防雷系统，更好地保障人们的生命财产安全。

总结起来，避雷针保护半径计算方法是保护建筑物防雷的关键步骤之一。

通过合理利用该计算方法，并结合实践经验，能够提高避雷针的防护效果，降低雷击风险。

然而，必须注意的是，避雷针不是万能的，综合应用其他防雷设备和安全措施才能更好地保护建筑物与人们的安全。

【参考译文】【文档标题】: 避雷针保护半径计算方法与实践【文档简介】: 本文探讨了避雷针保护半径计算方法，并结合实践经验，详细介绍了其应用与效果。

不等高避雷针保护范围计算方法的研究随着人们对安全的要求越来越高，避雷针的应用也越来越广泛。

而在避雷针的应用中，不等高避雷针的使用越来越受到人们的关注。

那么，如何计算不等高避雷针的保护范围呢？我们需要了解什么是不等高避雷针。

不等高避雷针是指在不同高度的建筑物、设施上各安装一根避雷针，而这些避雷针之间的高度是不同的。

不等高避雷针的优点在于，它能够更有效地保护建筑物和设施，避免雷电损害。

那么，如何计算不等高避雷针的保护范围呢？我们可以按照以下步骤进行计算：第一步，确定不等高避雷针的高度。

在安装不等高避雷针时，我们需要根据建筑物或设施的高度来确定不同避雷针的高度。

一般来说，避雷针的高度应该比建筑物或设施高出一定的距离，以确保避雷针能够有效地吸收雷电。

第二步，计算不等高避雷针的保护范围。

不等高避雷针的保护范围可以通过计算来确定。

具体的计算方法是，首先计算出每个避雷针的保护范围，然后将这些保护范围叠加在一起，得出整个不等高避雷针的保护范围。

第三步，考虑不等高避雷针的接地。

不等高避雷针的接地非常重要，它可以帮助将雷电引入地下，从而保护建筑物和设施免受雷电损害。

因此，在计算不等高避雷针的保护范围时，我们需要考虑接地的情况，并采取相应的措施来确保接地的有效性。

需要注意的是，不等高避雷针的保护范围是有限的。

即使是在避雷针的保护范围内，建筑物或设施也可能会受到雷电的损害。

因此，在安装不等高避雷针时，我们需要综合考虑不同因素，并采取多种防护措施来确保建筑物和设施的安全。

不等高避雷针是一种有效的避雷工具，它可以帮助保护建筑物和设施免受雷电损害。

在计算不等高避雷针的保护范围时，我们需要考虑不同因素，并采取相应的措施来确保避雷针的有效性。

避雷针保护半径计算公式
避雷针是一种用来保护建筑物和人员免受雷击损害的设备。

它通过将雷电引导到地面上，分散和消除雷电的能量，以保护建筑物和人员的安全。

为了确保避雷针的有效性，人们需要计算避雷针的保护半径。

避雷针的保护半径是指避雷针能够有效保护的范围，也就是避雷针周围的空间中，雷电不会直接击中建筑物或人员的范围。

计算避雷针的保护半径需要考虑多个因素，包括避雷针的高度、形状、材质等。

通常情况下，避雷针的保护半径可以通过以下公式进行计算：
Rp = k * h
其中，Rp表示避雷针的保护半径，k为系数，h为避雷针的高度。

系数k是根据避雷针的形状、材质等因素进行调整的，通常介于10至25之间。

具体数值取决于避雷针的具体设计和制造标准。

避雷针的高度h是指避雷针顶部离地面的垂直距离。

在实际计算中，需要将避雷针的高度转换为米，以保持单位的一致性。

需要注意的是，避雷针的保护半径只是一个理论值，实际保护效果可能会受到多种因素的影响。

例如，周围环境的电磁场强
度、雷电的频率和能量等都会对避雷针的保护效果产生影响。

因此，在设计和安装避雷针时，还需要考虑其他因素，如地形、建筑物周围的物体等。

除了计算避雷针的保护半径，还需考虑避雷针的安装位置和数量。

一般建议将避雷针安装在建筑物顶部的高处，并且保证避雷针的互不遮挡。

如果建筑物较大，需要安装多个避雷针，以确保全面的保护。

总之，避雷针的保护半径是根据避雷针的高度和形状等因素来计算的。

通过合理的设计和安装，避雷针可以有效地保护建筑物和人员免受雷击的危害，提高雷电防护的能力。

35KV变电站防雷接地保护设计摘要雷电事故是对变电站、发电厂安全的主要威胁，如何有效、合理对变电站、发电厂采取防雷接地保护措施有着十分重要的意义。

本文就以农村某35KV变电站为研究对象，以国家《防雷接地标准》为依据且结合变电站具体情况，对变电站的防雷接地进行保护设计，具有一定代表性。

首先根据变电站的电气主接线图等实际情况，在了解雷电参数、雷电机理以及学习各种防雷装置的基础上，采用设计避雷针并计算验证其保护范围实现对变电站直击雷的防护；对变电站雷电侵入波的防护实现，则通过选择安装避雷器型号和设计变电站进线段的保护接线。

最后在了解接地基本知识后，计算其接地电阻、最大土壤电阻率、垂直接地体根数等，实现对此35KV变电站的接地保护设计。

关键词：35KV变电站；直击雷防护；雷电侵入波防护；接地保护35KV substation lightning protection design of ground protectionAbstract：Lightning incident on the substation, power plants, the main threat to security, how to effectively and rationally to the substations, power plants, lightning protection grounding protection measures taken is very important.This article on a 35KV substation in rural areas for the study to state "Lightning grounding standards" based on specific conditions and combination of substation, the substation grounding protection lightning protection design, has a certain representation. First of all, according to the main electrical substation wiring diagram of the actual situation, etc., in the understanding of lightning parameters, the mechanism of lightning, as well as learning a variety of lightning protection devices on the basis of the calculation used to verify the design of a lightning rod and its scope of protection to achieve the protection of the substation direct stroke; of Substation lightning invasion wave to achieve the protection, surge arresters are installed by selecting the type and design of substation protection of wiring into the segment.Finally, grounding in the basic knowledge to understand, calculate the grounding resistance, soil resistivity of the largest vertical root number, such as grounding, to achieve this protection 35KV substation grounding design.Key words: 35KV Substation; Direct stroke protection; Invasive wavelightning protection ; Ground Protection目录摘要 (1)目录 (3)第1章前言 (5)1.1课题的提出和意义 (5)1.2国内外研究现状 (6)1.3本课题的主要工作 (6)1.3.1研究目标 (6)1.3.2主要研究内容 (7)1.4变电站防雷接地国家相关标准 (7)1.5本论文涉及的35KV变电站 (8)1.5.1变电站的概况 (8)1.5.2变电站相关参数 (9)1.5.3变电站电气主接线图 (9)第2章雷电与防雷装置 (11)2.1雷电 (11)2.1.1雷电及其放电过程 (11)2.1.2雷电参数 (13)2.1.3雷击过电压产生的机理 (17)2.2防雷装置 (18)2.2.1避雷针 (18)2.2.2避雷线 (20)2.2.3避雷带和避雷网..................................................... 错误！未定义书签。

常用避雷针(这里仅指单针)保护范围的计算方法主要有折线法和滚球法，为此，就“折线法”和“滚球法”的计算进行了初步的分析和探讨，得出：“折线法”的主要特点是设计直观，计算简便，节省投资，但建筑物高度大于20 m以上不适用；“滚球法”的主要特点是可以计算避雷针(带)与网格组合时的保护范围，但计算相对复杂，投资成本相对大。

在避雷针保护范围的计算方法中，“折线法”是比较成熟的方法。

近几年来,国标中规定的“滚球法”也开始得到同行的认同，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。

因此有必要对电力系统常用的“折线法”和国标的“滚球法”进行比较分析，发现其中存在的问题。

1“折线法”避雷保护计算“折线法”在电力系统又称“规程法”，即单支避雷针的保护范围是一个以避雷针为轴的折线圆锥体。

L/ 620—997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》标准就规定了单支避雷针的保护范围，见图。

1.1避雷针在地面上保护半径的计算计算避雷针在地面上的保护半径可用公式式中：Rp——保护半径；h——避雷针的高度；P——高度影响因数。

其中，P的取值是：当h≤30 m，P＝1；当30 m的h的纯数值；当h＞20 m时，只能取h=120 m。

1.2被保护物高度hp水平面上保护半径的计算a)当hp≥0.5h时，被保护物高度hp水平面上的保护半径式中：Rp——避雷针在hp水平面上的保护半径；hp——被保护物的高度；ha——避雷针的有效高度。

b)当hp＜0.5h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。

摘要依照设计任务书的要求，本次设计为110kV变电所的防雷设计，变电所是电力系统中重要组成部分，而且变电所的电气部分要装设合理的避雷装置和接地装置，因此，它是防雷的重要保护对象。

若是变电所发生雷击事故，将造成大面积的停电，给人民生活和社会生产带来重要不便，还有可能给国家造成大经济损失，这就要求防雷措施必定十分可靠变电所的防雷设计应做到设施先进、保护动作矫捷、安全可靠、保护方便，在此前提下，力求经济合理的原则。

本次设计，主要对变电所的主要设施进行选择，重点设计变电所的防雷部分，包括变电所进线段保护、防直击雷、防感觉雷以及变电所二次设施的防雷。

经过对各种避雷器的性能比较，结合变电所实质情况，确定变电所的避雷器的选择，并考虑变电所控制系统的防雷，提出防雷方案。

氧化锌避雷器以其优越的性能，越来越碰到电力行业的关注。

本次设计，将结合氧化锌避雷器性能的优点，并结合变电所设计的情况，议论氧化锌避雷器在变电所中的应用远景。

重点词：变电所避雷器防雷保护目录1 序言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题研究的意义 (1)2 系统设计方案的研究 (3)2.1雷电对变电所的危害 (3)2.1.1雷的直击和绕击危害 (3)2.1.2雷电反击危害 (3)2.1.3 感觉雷危害 (3)2.1.4雷电侵入波危害 (4)2.2变电所简介 (4)2.2.1变电所归纳 (4)2.2.2变电所主要任务 (5)2.2.3变电所主接线 (5)2.3变电所防雷措施 (6)2.3.1变电所碰到雷击的本源 (6)2.3.2变电所防雷详尽措施 (7)2.3.3变电所对直击雷防范 (7)2.3.4变电所对雷电侵入波的防范 (7)2.3.5变电站的进线防范 (7)2.3.6变压器的防范 (8)2.3.7变电所的防雷接地 (8)3 防雷保护装置 (9)3.1避雷针 (9)3.1.1避雷针原理 (9)3.1.2避雷针设置原则 (9)避雷针保护范围的计算 (10)3.2避雷器 (16)3.2.1避雷器作用原理 (16)3.2.2氧化锌避雷器的研究与应用 (17)氧化锌避雷器的特点 (17)氧化锌避雷器的优势 (18)3.2.5氧化锌避雷器在变电所中的发展远景 (18)3.2.6氧化锌避雷器的安装要求 (19)3.3主控室及屋内配电装置对直击雷的防雷措施 (19)3.4防雷接地 (20)4 本设计的防雷方案 (21)4.1 电工装置的防雷设计 (21)4.1.1进线段保护 (21)4.1.2 直击雷的保护 (21)4.1.3雷电入侵波的保护 (23)4.1.4 变电所二次设施防雷保护 (24)4.2 接地装置 (26)4.2.1 接地网 (26)4.2.2接地线 (27)防雷接地 (28)总结 (29)致谢................................................................................................. 错误!未定义书签。