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1、接接闪闪器器维护维护范范围围 滚滚球球法法：滚滚球球法法的的物物理理图图象象是是，是是以以hrhr为为半半径径的的一一个个球球体体，沿沿需需求求防防直直击击雷雷的的部部位位滚滚动动，当当球球体体只只触触及及接接闪闪器器包包括括被被利利用用作作为为接接闪闪器器的的金金属属物物，或或只只触触及及接接闪闪器器和和地地面面包包括括与与大大地地接接触触并并能能接接受受雷雷击击的的金金属属物物，而而不不触触及及需需求求维维护护的的部部位位时时，那那么该部分就得到接闪器的维护。么该部分就得到接闪器的维护。接闪器的布置接闪器的布置建筑物的防雷类别建筑物的防雷类别滚球半径滚球半径hrhrm m避雷网格尺寸避雷网
2、格尺寸m m第一类防雷建筑物第一类防雷建筑物30305555或或6464第二类防雷建筑物第二类防雷建筑物454510101010或或128128第三类防雷建筑物第三类防雷建筑物606020202020或或24162416半径为45米的滚球在建筑物上的挪动轨迹 19921992年年公公布布的的英英国国规规范范 BS6651BS6651中明确指出中明确指出: : 对对高高度度超超越越2020米米的的构构筑筑物物而而言言，高高度度在在2020米米以以下下的的任任何何避避雷雷针针的的维维护护角角均均会会是是与与较较低低的的构构筑筑物物一一样样的的。然然而而对对于于2020米米以以上上的的构构筑筑物物而
3、而言言，有有这这样样建建筑筑物物在在侧侧面面上上遭遭闪闪击击的的能能够够性性，可可引引荐荐的的是是，被被维维护护的的空空间间应应采采用用滚滚球球方方法法予予以测定。以测定。 国际公认滚球实际的根底是Whitehead 提出的，学术上称为电气几何法(EGM)。 EGM实际以为，雷电先导首先进入哪一物体的雷击间隔，就对哪一物体放电，雷击间隔是雷电流的函数，可简单地归纳以下三点: (1)滚球法是基于以下的雷闪数学模型(电气几何模型)：简化为： (2)雷电先导对大地、导线及针形物体的雷击间隔是一致的。 (3)雷电先导是斜向入射的，其入射角呈概率分布，即g()=2cos2/ 。 与hr相对应的雷电流按公
4、式整理后，为： I 以 hr值 代 入 ， 由 于 第 一 类 防 雷 建 筑 物 确 立I=5.4kA，二类为I=10.1kA，三类为I=15.8kA，由此计算出第一类防雷建筑物的hr=30m；第二类hr=45m；第三类hr=60m。 在运用滚球半径的尺度上，我国规范与国际规范是有差别的。IEC规范将防雷级别分为类，其该球半径分别为20m、30m、45m和60m。 一、单支避雷针的维护范围 当避雷针的高度hhr滚球半径时： 1距地面处作一平行于地面的平行线； 2以针尖为圆心，hr为半径，作弧线交于平行线 A、B两点： 3分别以A、B为圆心，hr为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切。从此
5、弧线起到地面上就是维护范围。图2-5、2-6为单支避雷针维护范围立体图。 4避雷针在hx高度的x x平面和地面上的维护半径按以下方法确定： 单单单支避雷支避雷支避雷针针针的的的维护维护维护范范范围计围计围计算算算简图简图简图 hr-h 由计算推导，单支避雷针的维护范围的计算式确定如下： 3-1 3-2式中：rx 避雷针在hx高度x-x平面的维护半径； hr 为滚球半径； hx 被维护物的高度m； r0 避雷针在地面上的维护半径 。单支避雷针在hx高度的维护范围单单单支避雷支避雷支避雷针针针的的的维护维护维护范范范围围围立体立体立体图图图单单单支避雷支避雷支避雷针针针的的的维护维护维护范范范围围
6、围剖面立体剖面立体剖面立体图图图 例例一一：第第二二类类防防雷雷建建筑筑物物，计计算算单单支支避避雷雷针针的的维维护护范范围围时时，滚滚球球半半径径为为45m45m，假假设设避避雷雷针针离离地地高高度度为为45m45m，代代入入公公式式得得避避雷雷针针在在地地面面上上的的维维护护半半径径为为45m45m；假假设设避避雷雷针针的的高高度为度为8m8m，代入公式得：，代入公式得： =25.6(m) =25.6(m) 假假设设单单支支避避雷雷针针的的高高度度大大于于滚滚球球半半径径，那那么么避避雷雷针针在在地地面面上上的的维维护护半半径径等于滚球半径，即：等于滚球半径，即：r0 = hrr0 = h
7、r 双支避雷针之间的维护范围是按照两个滚球在地面从两侧滚向避雷针，并与其接触后两球体的相交线而得出的。二、双支等高避雷针的维护范围二、双支等高避雷针的维护范围 在避雷针高度h小于或等于滚球半径hr时，当两支避雷针的间隔D 时，应按单支避雷针的方法确定； 当D 时，应按以下方法确定见图： ABCD外侧的维护范围，按照单支避雷针的方法确定；C、E点位于两针间的垂直平分线上。在地面每侧的最小维护宽度bo按下式计算： 3-3 在AOB轴线上，距中心线任一间隔x处，其在维护范围上边线上的维护高度hx按下式确定： 3-4 两针间AEBC内的维护范围，ACO部分的维护范围按以下方法确定：在任一维护高度hx和
8、C点所处的垂直平面上，在F点上以hx作为假想避雷针，按单支避雷针的方法逐点确定见图。 双支等高避雷针维护范围脊线的计算简图 该当留意的是，1-1剖面的剖切位置，滚球曲线是半径为hr且经过F、C两点。双支等高避雷针的维护范围立体图D小于 双支等高避雷针在hx高度的维护范围在D小于 时, hx高度的维护范围的情况双支等高避雷针在hx高度的维护范围在D小于 时, hx高度的维护范围的情况例例二二：一一旧旧建建筑筑物物为为坡坡屋屋顶顶，屋屋长长40m40m，宽宽8m8m，脊脊高高5.5m5.5m，檐檐高高3.5m3.5m，采采用用双双支支避避雷雷针针维维护护，避避雷雷针针装装在在屋屋脊脊上上D=30m
9、D=30m，针针高高5m5m。经经丈丈量量接接地地电电阻阻为为3030欧欧姆姆。现现用用作作桶桶装装贮贮漆漆间间或或用用作作非非桶桶装装贮贮漆漆间间时时，需需分分别别对对该该建建筑筑物物进进展展防防雷雷技技术术核核定定，并并要要求求提提出出审审核结论。核结论。解：1、用作桶装贮漆间时，为2区爆炸危险环境，经核定该建筑为第二类防雷建筑物，按双支等高避雷针的维护范围进展核定，原避雷两针之间的间距为 D=30m，针高度为5+5.5=10.5m 。 =57.78m 30m在两避雷针间的垂直平分线上，其上边线的维护高度： =7.38m5.5m满足要求在山墙的屋脊部位hx=5.5m时，rx = = =7.
10、33m5.0m满足要求在避雷针的垂直平分线位置，屋檐的hx=3.5m，虚拟避雷针的高度为7.38m时，rx = = =7.29m4.0m满足要求结论一：经防雷审核，用作桶装贮漆间时，原有避雷针可满足要求。2、用作非桶装贮漆间时，为1区爆炸危险环境，经核定该建筑为第一类防雷建筑物，按双支等高避雷针的维护范围进展核定，原有避雷两针之间的间距为 D=30m，避雷针高度为10.5m。在两避雷针间的垂直平分线上，其上边线的维护高度： =5.398m5.5m不满足要求在山墙的屋脊部位hx=5.5m时，rx = = =5.49m5.0m满足要求结论一：经防雷审核，用作非桶装贮漆间时，原有避雷针不满足要求。例
11、三：一混合构造房屋，屋长60m，宽10m，脊高5.9m，檐高3.4m，如何思索避雷？解：经审定该建筑物为第三类防雷建筑物：房屋长、而宽度不大时，可选用双支等高独立避雷针维护如房屋长且宽时可选用多支避雷针维护。为了平安起见，避雷针分开建筑物3m以上,按4m设置；避雷针距建筑物山墙端部5m，为防止跨步电压及防接触电压，避雷针不要立在人行道上。 房屋的物檐使最突出的部位。只需避雷针可以维护屋檐，那么对整个房屋起维护作用。设避雷针在房屋两侧成斜线布置，两针中间的最小维护宽度如下图。hr=60m,h=12.3m,Sa2=4m,W=10m,L=60m,H1=3.4m,H2=5.9m1、计算地面维护半径：r
12、0= =36.39m 2、两针之间的间隔D= =53.14m 236.39m3、在H1=3.4m的高度时，r1=16.48m。4、在H2=5.9m高度的维护半径，r2=10.44m, 画出两针在该高度的维护范围。 5、结论：A、5.9m高度上的中段屋脊不在维护范围内。B、 3.4m高度上的中段屋檐不在维护范围内。C、修正方案是：、加高避雷针；、改用避雷线。 5、结论：A、5.9m高度上的中段屋脊不在维护范围内。B、 3.4m高度上的中段屋檐不在维护范围内。C、修正方案是：、加高避雷针；、改用避雷线。 双支不等高避雷针的维护范围，在h1小于或等于hr和h2小于或等于hr的情况下： 当D 时，应各
13、按单支避雷针所规定的方法确定； 当D 时，应按以下方法确定：1、ABCD外侧的维护范围，按照单支避雷针的方法确定； CE线或HO线的位置按下式计算 3-52、在地面上每侧的最小维护宽度b0按下式计算 3-6 三、双支不等高避雷针的维护范围三、双支不等高避雷针的维护范围 3 3、在在AOBAOB轴线上上，A A、B B间维护范范围上上边线按按下下式确定：式确定： 3-73-7式中：式中：x x 距距CECE线或或HOHO线的的间隔。隔。 该维护范范围上上边线是是以以HOHO线上上距距地地面面hrhr的的一一点点OO为圆心，以心，以 为半径所作的半径所作的圆弧弧ABAB。 4 4、ACOACO部分
14、的维护部分的维护范围按以下方法确定：范围按以下方法确定：在在hxhx和和C C点所处的垂直平点所处的垂直平面上，以面上，以hxhx作为假想避作为假想避雷针，按单支避雷针的雷针，按单支避雷针的方法确定见图。方法确定见图。 3 3、双双支支不不等等高高避避雷雷针在在AOAOB B铅垂垂面面上上维护范范围的的计算算简图在在h1hrh1hr和和h2hrh2hr情况下：情况下：当当D D 时，各各按按单支支避避雷雷针方方法确定；法确定；当当D D 时： 1 1 AEBC AEBC外外侧按按单支避雷支避雷针方法确定；方法确定； 2 2 CE CE线、HOHO按以下方法确定；按以下方法确定；由由图可知：可知：R = R = = =双支等高避雷针维护范围的计算简图 R= =D D D D D DD1 = D1 = D1 = D1 = D1 = D1 = D1 = D1 = D1 = D1 = D1 = D1 = 将将将将将将R R R R R R代入，可得：代入，可得：代入，可得：代入，可得：代入，可得：代入，可得： D1 = D1 = D1 = D1 = D1 = D1 = 整理后得：整理后得：整理后得：整理后得：整理后得：整理后得：D1 = D1 = D1 = D1 = D1 = D1 = 双支不等高避雷针维护范围的立体图 双支不等高避雷针在hx高度维护范围
