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1、三避雷针的高度设计（上）（总3页）-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-叹丄孟髯人观点i。65；m。理由是：避雷针的高度是 於?潔 m雪指避雷针的针尖离地的高度，避雷针装在建 75% yT J以#強筑物的顶部，因此避雷针离地咼度为建筑物高度（60m），加上避雷针高度（5m），总之三避雷针的高度设计2；。5上理 由是：|用滚球法计算避雷 单指大地，“地”是 指 王常余上海邦盛防电避雷黄晓虹上海市防雷中心1滚球法GB 5005794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，单支避雷针在地面上的保护半径丫0 按式（ 1）计算：Yo = Jh(2hr-h)(1)式中 h 避雷针高
2、度；hr 滚球半径，取决于建筑物防 雷类别，对于第一类、第二类、第三类防 雷建筑物， hr 的取值分别为 30m、 45m、60m；Y o 避雷针在地面上的保护半 径。2滚球半径和避雷针高度公式（1）只适用于避雷针高度 h 小于或 等于滚球半径hr,若避雷针高度h大于滚球 半径hr时，避雷针的保护范围是否增加，答 案是不增加。例如滚球半径取30m，避雷针固定在地 上，针高30m，代入式（1），得出避雷针在 地面上的保护半径为 30m。滚球半径仍取30m，避雷针固定在地 上，针高若为60m，求避雷针在地面上的保 护半径，此时不能采用式（1）计算，对于避 雷针高度大于滚球半径时，其在地面上的保 护
3、半径等于滚球半径，也就是说，避雷针在 地面上的保护半径最大不超过滚球半径。3避雷针高度问题 1：一幢高 60m 的建筑物，在其屋 顶上装一支针尖高出屋顶 5m 的避雷针，用 滚球法计算避雷针在屋顶上的保护范围时， 避雷针的高度（h）为多少内的与地相连的避雷带等。建筑物顶部四周 设置了避雷带，因此避雷针的高度是指避雷 针的针尖离避雷带的垂直高度，即为 5m。问题2： 建筑物高100m，在其屋顶装 一支高5m的避雷针，另一建筑物高60m，在其屋顶 也装一支高 5 m 的避雷针，问这两支避雷针 在地面上的保护范围哪个大观点1。避雷针装得越高，其保护范围越 大，因此装在 100m 高建筑物顶上的避雷针
4、 在地面上的保护范围大；观点2。避雷针的地面保护范围最大不超 过滚球半径，因此即使按第三类防雷建筑物 计算，它们在地面的保护范围也一样大，地 面保护半径都是 60m。问题 3：建筑物旁边安装了一支独立避 雷针，对不同防雷建筑而言，避雷针的保护 范围是否一样观点1。一样。避雷针的保护范围取决 于避雷针的离地高度，与被保护建筑物的防 雷等级无关；观点2。不一样，避雷针的保护范围与 建筑物的防雷类别有关，第三类防雷防雷建 筑物的保护半径最大。4避雷针高度的问题 1的正确答案解答依据： GB 5005794建筑物防雷 设计规范附录四的最后第 7 条指出：本附录各图中所画的地面也可以是位于建筑物上 的接
5、地金属物、其它接闪器。对问题 1，屋顶上的避雷带因为与地作 了电气连接，屋顶上还有避雷网格，因此计 算避雷针在屋顶上的保护范围时，避雷针高 度应是针尖离避雷带的垂直距离，而不是离 大地的距离，因此观点2正确，避雷针的高 度应以5m计算。5避雷针高度的问题2的正确答案解答依据：运用单支避雷针在地面上的 保护半径计算式（1）的前题，避雷针高度h 小于或等于滚球半径h厂，当避雷针高度h大 于滚球半径hr时，在避雷针上取高度hr的一 点代替单支避雷针针尖作为圆心。对问题 2，两幢建筑物避雷针的针尖离地 高度都大于滚球半径，因此运用式（1）时， 避雷针离地高度h应取滚球半径hr进行计 算，即避雷针在地面
6、的保护范围等于滚球半某建筑物是阶梯型屋面的厂房，屋面最高 面离地30m，最低屋面离地m。需要保护的 设备全部装在离地高 m 的屋面上,此屋面长 360m，宽48m。整个建筑物的屋面都按规范 设置了避雷带，如图1所示。图1建筑物与设备的布置为保护 m 的屋面上的设备，避雷针的离 地高度设计为不大于最高屋顶一一30m。使已 安装了避雷带的30m的屋顶，亦成为m的屋径，按第二类防雷建筑物计算，避雷针在地 顶上的设备的防雷屏障，因此避雷针的离地面上的保护半径为45m，按第三类防雷建筑 物计算，避雷针在地面上的保护半径为 60m，观点2正确。6问题3的正确答案 解答依据： GB 5005794建筑物防雷
7、设 计规范表 。表 接闪器布置建筑物防雷类别滚球半径hr（m）避雷网网格尺寸（m）第一类防雷建筑物30三5乂 5或三6 乂4第二类防雷建筑物45W10 乂 10 或 W12 乂 8第三类防雷建筑物60W20X20 或W24X16高度设计为,避雷针顶部离设备的最高点距离 为5m。比最高屋顶低m。1）避雷针的保护范围避雷针的保护范围取决于避雷针的高度、 所取的滚球半径及被保护物的高度。在设定 避雷针的高度后必须计算避雷针的保护范 围。已知：屋面上设置了避雷带，避雷针顶部 离避雷带距离（一=），避雷针顶部离设备的 距离5m,设备离避雷带距离m,滚球半径取 20m （取20m的原因以后说明），如图2所
8、 示。对问题3,按单支避雷针在地面上的保护 半径式（1），在避雷针离地高度h不变时， 避雷针在地面上的保护范围Y。，取决于滚球 半径hr,即与建筑物的防雷等级有关，观点 2正确。7避雷针高度设计避雷针高度如何设计装得高一点好还是 装得低一点好避雷针的原理是引雷，避雷针的作用是 防止被保护的建筑和设备受到直接雷击。从引雷角度考虑避雷针装得越高越好;从防雷角 度考虑避雷针不宜装得过高,两者是对立矛盾 的。下面用一个实例来说明，如何设计避雷 针的高度。计算：离避雷带距离为 m 高度的避雷针保 护范围Y v= Vh（2hr-h） - Vh （2hr-hX X X式中YX 一避雷针在hX高度上的保护半
9、径h 避雷针高度，此题h为mhr 滚球半径，取决于被保护物的 重要性，此题hr的取20mhX 被保护物的高度，此题hX为m把以上数值代入式(1)得:Y 尸 V (40-) V (X讲计算避雷针数量时,采用保护面积的纵向长 度和横向长度除以避雷针的 2 倍,由于避雷针 的保护范围是一个圆,这就会产生保护死区,我 们将介绍如何检查是否存在保护死区及消附 保护死区的方法.通过计算得到：离避雷带高度为 m 的单 支避雷针，在离避雷带高度为 m 的平面上， 其保护半径为。2)避雷针数量计算保护区的面积一定的情况下，避雷针的数 量和以下因素有关：1) 避雷针的高度 避雷针的高度直接影响到避雷针的保护区,避
10、雷针的针尖到保护物最高面的距离小于滚 球半径时,避雷针越高,保护区越大,但最大不超 过滚球半径.2) 避雷针的设置位置如果需要保护的区域较小,用单支避雷针就 可达到全部保护,那末避雷针应设置在保护区 的中央.如果保护区的最长对角线大于滚球半 径时,就需要多支避雷针才能达到全部保护的 目的,这时就需要合理设计避雷针的的安装位 置,才可充分利用每支避雷针的保护范围.本题保护区长360m，宽48m。需要安装 多支避雷针,计算避雷针的数量时，若采用保 护面积的纵向长度和横向长度除以避雷针的 2 倍保护范围，则计算结果如下表所示。:蛍琶计旳尿护范亘(n. |【iHtttKI峻卿话Ed瞽迤1药兰吏柑9需甘d.L30总共需装430=120支避雷针.计算没有错,但计算结果是惊人的,避雷针 的数量太多了.在以下几讲里我们将说明:计算避雷针保护 设备时，为什么滚球半径取20m，虽然在第二讲 的表1中已提到20m的滚球半径，但需要作进 一步的说明;为了减少避雷针的数量,我们将引 入提前放电式避雷针保护范围的计算方法;本
