避雷针保护范围和接地入地电流计算共26页

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。

• 陷阱 P值和bx
滚球法
• 国标法 GB500572010
• IEC • 单一避雷针的保护范
围为一曲线圆锥体
对比
结论
综上所述，可以得出以下几点结论： a)“折线法”的主要特点是设计直观、计算简便、节省投资,但只适用于20 m以下的 建筑避雷高度，不能计算高度20 m以上建筑物的保护范围,而且计算结果与雷电流大
的避雷针组合，对天面上的重要设施进行保护。
由于对大气电学特别是闪电规律的认识，现在还处在很不成熟的阶段，主要原因之 一是由于闪电现象的随机性，而且大气现象还与地理位置，地貌等有关。所以无论 在国内还是在国外，对防雷技术的看法还有很多意见。目前电力系统的电气设备直 击雷防护都是根据现行行业标准设计的，而按照现行行业标准进行的电力设备直击 雷防护设计，从1949年至今已经历了半个多世纪的安全运行经验的考验，没有出现 重大问题。在对建筑物防雷设计国标送审稿审查时，电力系统过电压方面的专家已 经指出，电力设备不同一般建筑物，因此该国标不一定适用于电力系统中电力设备 的直击雷防护。但 “滚球法”对于结构复杂的高层建筑保护有很大的优势，了解规 程中“折线法”和“滚球法”的各自特点，具体工程具体分析，才能制订出一套安
• A 20m B 24m C 25.2m D 33m
• D/ha P=70/(24x1)=2.92 • hx=0.2h 查曲线bx/haP=1.0 • bx=24m • 选B

例3（2012年上午第12题）
• 12 某配电装置的直击雷保护采用独立避雷针，针高35m，被保护物15m，当要 求其中二支避雷针的联合保护范围为30m时，请计算两针间允许的最大距离和单 只避雷针对被保护物的保护半径是（）
• A 5m B 6m C 25m D 26m

-0 实例比较
下面以发电厂一些常见建筑物的保护面积来比 较两种计算方法 （ 由于电厂的建筑物多数属于第三 类防雷建筑物，所以滚球半径按第三类防雷建筑物 选择，即 $ 1 . /+ $） 。 某电厂油区有两种规格的油罐，油罐保护高度 $ 2 分别为 &3 $ 和 4’ $，都设置了同样高度的避雷 针，避雷针高度 $ . -+ $，油罐保护半径分别以折 线法和滚球法进行计算。 %" &$ 折线法 因为避雷针高度 $ . -+ $ 5 #+ $， % . ’( ’ ， ｛ $｝ !
!"#$%#"&’() *+&,(-. (/ #’0,&)’)0 $()-%$&(1 21(&+$&’3+ 1")0+
!" #$%&’(%) ，*"+,- .(&/012
（ )3 -(014/514 6($’(0 758$9 :53 ，!;/3 ，-(014<’5( =)>?@) ，:’%10； 23 -(014/514 AB$C;9%C 758$9 D$E%41 F1E;%;(;$，-(014<’5( =)>G>> ，:’%10） 45.&1"$&：H’$ C5II51 C0BC(B0;%51 I$;’5/E 5J B%4’;1%14 95/（ E%14B$ 95/ 51BK ） L95;$C;%M$ 9014$ 09$ ;’$“ L5BK451 I$;’5/ ”01/ ;’$ “ 95BB%14&N0BB I$;’5/” 3 H’%E L0L$9 I0O$E 0 L9%I09K /%EC(EE%51 51 ;’$E$ ;85 I$;’5/E， /908%14 0 C51CB(E%51 ;’0; ;’$“ L5BK451 I$;’5/”%E 5J %1;(%;%51%E;%C /$E%41，E%ILB$ C5IL(;0;%51，$C515I%C C5E;E，N(; %; %E %10LLB%C0NB$ ;5 N(%B/%14E ’%4’$9 ;’01 )2> I；;’$ “ 95BB%14&N0BB I$;’5/”C01 J%4(9$ 5(; ;’$ L95;$C;%M$ 9014$ 5J 0 B%4’;1%14 95/ C5IN%1$/ 8%;’ 49%//%14， K$; ;’$ C5IL(;0;%51 %E I59$ C5ILB%C0;$/ 01/ ;’$ %1M$E;I$1; %E ’%4’$93 6+7 8(1-.：L5BK451 I$;’5/；95BB%14&N0BB I$;’5/；B%4’;1%14 95/；L95;$C;%M$ 9014$

5
h≤30m
P= 1
高度影响系数 P 30m＜h≤120m
P= 1.1
h＞120m时，取其等于120m。
避雷针在地 h≤30m 面上的保护 半径r(m) 30m＜h≤
120m
r=1.5hP= 37.5 r=1.5hP= 41.25
hx= 10
ha为避雷针的有效长度。
hx/h=
0.4
在被保护物 hx≥0.5h 高度hx水平 面上的保护 半径（m） hx＜0.5h
避雷针、线保护范围计算表
针号
针（线）高 高度影响系数 被保护物名 被保护物高度
h（m）
P
称
hx（m）
30
1
15
保护半径 rx（m）
15
实际针距 D（m）
65.92
等效针距 两针间保护范围上最低点 保护范围一侧最小宽度
D′（m）
ho（m）
bx(m)
20.58
7.95
备注
避雷针的高度 h(m)
25
√h=
h≤30m
30m＜h≤120m h≤30m
30m＜h≤120m
rx=(h-hx)P=haP= 15
rx=(h-hx)P=haP= 16.5 rx=(1.5h-2hx)P= 17.5 rx=(1.5h-2hx)P= 19.25
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hO.
两避雷针间的距离D（m）
65.92
h≤30m hO=h-D/7P= 15.5828571
30m＜h≤120m hO=h-D/7P= 16.438961