接閃器保護(hù)范圍

1、 第三章 接閃器及保護(hù)范圍的計(jì)算 在GB5005794中：避雷針、避雷帶(線)、避雷網(wǎng)是直接接受雷擊的，統(tǒng)稱為接閃器。 3.1 避雷針避雷針3.1.1 工作原理與結(jié)構(gòu)工作原理與結(jié)構(gòu) 1、避雷針工作原理：由于雷云中向下先導(dǎo)趨向、避雷針工作原理：由于雷云中向下先導(dǎo)趨向地面，同時(shí)使地面物體中電暈放電所引起的電離加地面，同時(shí)使地面物體中電暈放電所引起的電離加劇，從而在某些地面物體上產(chǎn)生一個(gè)向上的先導(dǎo)，劇，從而在某些地面物體上產(chǎn)生一個(gè)向上的先導(dǎo)，安裝在比其它物體高得多的避雷針正是利用自身產(chǎn)安裝在比其它物體高得多的避雷針正是利用自身產(chǎn)生的向上先導(dǎo)來改變雷云向下先導(dǎo)的走向，將落雷生的向上先導(dǎo)來改變雷云向下先

2、導(dǎo)的走向，將落雷點(diǎn)引到自己身上，達(dá)到保護(hù)比它矮的物體不易遭受點(diǎn)引到自己身上，達(dá)到保護(hù)比它矮的物體不易遭受雷擊。雷擊。 2、避雷針結(jié)構(gòu)：由接閃器、引下線與接地裝置、避雷針結(jié)構(gòu)：由接閃器、引下線與接地裝置組成。組成。1）接閃器：一般采用鍍鋅圓鋼或鍍鋅焊接鋼）接閃器：一般采用鍍鋅圓鋼或鍍鋅焊接鋼管制成。管制成。長(zhǎng)度在長(zhǎng)度在1.51.5米以上時(shí)，圓鋼直徑不得小于米以上時(shí)，圓鋼直徑不得小于1010mm；鋼鋼管直徑不得小于管直徑不得小于2020mm，管壁厚度不得小于管壁厚度不得小于2.75mm。在有污染或腐蝕性較強(qiáng)的場(chǎng)所，這些尺寸應(yīng)適當(dāng)加在有污染或腐蝕性較強(qiáng)的場(chǎng)所，這些尺寸應(yīng)適當(dāng)加大或采取其他的防腐措施，

3、如用銅或不銹鋼制作。大或采取其他的防腐措施，如用銅或不銹鋼制作。為了保證其可靠為了保證其可靠的泄流能力與安的泄流能力與安全性，其直徑不全性，其直徑不應(yīng)小于表所示數(shù)應(yīng)小于表所示數(shù)值值 長(zhǎng)度超過長(zhǎng)度超過3m時(shí)，需要時(shí)，需要用幾節(jié)不同直徑的鋼管組用幾節(jié)不同直徑的鋼管組合起來（如圖）。合起來（如圖）。引下線引下線長(zhǎng)度與組合節(jié)數(shù)尺寸關(guān)系長(zhǎng)度與組合節(jié)數(shù)尺寸關(guān)系2）引下線（接地線）：將接閃器或金屬設(shè)備與接）引下線（接地線）：將接閃器或金屬設(shè)備與接地裝置連接起來。在正常情況下不載流。雷擊時(shí)，地裝置連接起來。在正常情況下不載流。雷擊時(shí)，將雷電流傳送到接地裝置去。一般采用圓鋼或扁將雷電流傳送到接地裝置去。一般采用

4、圓鋼或扁鋼，宜優(yōu)先采用圓鋼。鋼，宜優(yōu)先采用圓鋼。 采用圓鋼，直徑不得小于采用圓鋼，直徑不得小于8mm。 若采用扁鋼，厚度不得小于若采用扁鋼，厚度不得小于4mm，截面積不截面積不得小于得小于48mm （即即 4 12mm ）。）。 走線要求：一般沿外墻，最短路徑接地；多引下線走線要求：一般沿外墻，最短路徑接地；多引下線應(yīng)作等電位連接；在離地面應(yīng)作等電位連接；在離地面1.8米以內(nèi)設(shè)置斷接卡；避米以內(nèi)設(shè)置斷接卡；避開人容易碰撞的地方；在有污染或腐蝕性較強(qiáng)的場(chǎng)所，開人容易碰撞的地方；在有污染或腐蝕性較強(qiáng)的場(chǎng)所，應(yīng)采取防腐措施。應(yīng)采取防腐措施。 特殊情況暗敷應(yīng)加大引下線尺寸，截面積不得小特殊情況暗敷應(yīng)加

5、大引下線尺寸，截面積不得小于于80mm 。3）接地裝置：埋設(shè)在地中直接與大地接觸作散流）接地裝置：埋設(shè)在地中直接與大地接觸作散流的金屬導(dǎo)體。的金屬導(dǎo)體。 若接地體采用垂直埋設(shè)，一般宜用角鋼、鋼管若接地體采用垂直埋設(shè)，一般宜用角鋼、鋼管或圓鋼等。或圓鋼等。 若采用水平埋設(shè)時(shí)，一般采用扁鋼或圓鋼。若采用水平埋設(shè)時(shí)，一般采用扁鋼或圓鋼。 接地電阻一般要求小于接地電阻一般要求小于10 ，對(duì)土壤電阻率較，對(duì)土壤電阻率較高的地區(qū)，可以酌情放寬一些，但要求小于高的地區(qū)，可以酌情放寬一些，但要求小于30 。具體見第四章避雷接地。具體見第四章避雷接地。3.1.2 保護(hù)范圍保護(hù)范圍1、相關(guān)術(shù)語、相關(guān)術(shù)語 1）繞擊

6、率：指某一物體處在避雷針的保護(hù)范圍）繞擊率：指某一物體處在避雷針的保護(hù)范圍內(nèi)，由于雷電的路徑受很多偶然因素影響，該物體內(nèi)，由于雷電的路徑受很多偶然因素影響，該物體仍有可能受到雷擊，將雷擊的概率稱為繞擊率。仍有可能受到雷擊，將雷擊的概率稱為繞擊率。 2）滾球法：一種幾何模擬法，其滾球半徑按）滾球法：一種幾何模擬法，其滾球半徑按我國(guó)防雷規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)有我國(guó)防雷規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)有30m、45m、60m三個(gè)規(guī)定三個(gè)規(guī)定值（見表），當(dāng)球體同時(shí)觸及到接閃器（或作接值（見表），當(dāng)球體同時(shí)觸及到接閃器（或作接閃器的金屬物）和地面（或能承受雷擊的金屬物）閃器的金屬物）和地面（或能承受雷擊的金屬物）的情況下，未觸及的部分，即規(guī)

7、定為繞擊率為的情況下，未觸及的部分，即規(guī)定為繞擊率為0.1%時(shí)，接閃器的保護(hù)范圍。時(shí)，接閃器的保護(hù)范圍。建筑物的防雷類別建筑物的防雷類別滾球半徑滾球半徑h hr r（m m）避雷網(wǎng)格尺寸（避雷網(wǎng)格尺寸（m m）第一類防雷建筑物第一類防雷建筑物3030555 5或或664 4第二類防雷建筑物第二類防雷建筑物454510101010或或12128 8第三類防雷建筑物第三類防雷建筑物606020202020或或24241616 滾球法的物理圖象是，滾球法的物理圖象是，是以是以h hr r為半徑的一個(gè)球體，為半徑的一個(gè)球體，沿需要防直擊雷的部位滾動(dòng)，當(dāng)球體只觸及接閃器沿需要防直擊雷的部位滾動(dòng)，當(dāng)球體只

8、觸及接閃器（包括被利用作為接閃器的金屬物），或只觸及接（包括被利用作為接閃器的金屬物），或只觸及接閃器和地面（包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬閃器和地面（包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物），而不觸及需要保護(hù)的部位時(shí)，則該部分就得物），而不觸及需要保護(hù)的部位時(shí)，則該部分就得到接閃器的保護(hù)。到接閃器的保護(hù)。1 1、單支避雷針的保護(hù)范圍的確定、單支避雷針的保護(hù)范圍的確定3.2 單支避雷針的保護(hù)范圍單支避雷針的保護(hù)范圍 （1 1）距地面處作一平行于地面的平行線；）距地面處作一平行于地面的平行線； （2 2）以針尖為圓心，）以針尖為圓心，h hr r為半徑，作弧線交于平為半徑，作弧線交于平行線行線 A

9、 A、B B兩點(diǎn)：兩點(diǎn)： （3 3）分別以）分別以A A、B B為圓心，為圓心，hrhr為半徑作弧線，該為半徑作弧線，該弧線與針尖相交并與地面相切。以此弧線繞中心軸弧線與針尖相交并與地面相切。以此弧線繞中心軸旋轉(zhuǎn)在地面上形成的錐體就是保護(hù)范圍。旋轉(zhuǎn)在地面上形成的錐體就是保護(hù)范圍。 當(dāng)避雷針的高度當(dāng)避雷針的高度hhrhhr（滾球半徑）時(shí)，保護(hù)范圍：滾球半徑）時(shí)，保護(hù)范圍：?jiǎn)沃П芾揍樀谋Ｗo(hù)范圍剖面立體圖2、單支避雷針的保護(hù)范圍的計(jì)算、單支避雷針的保護(hù)范圍的計(jì)算1）rhh)223()2()2()2(0 xrxxrxrxhhhrhhhhhhr 避雷針在避雷針在 高度的高度的平面上保護(hù)半徑平面上保護(hù)半徑

10、xh既保護(hù)范圍為一母線為圓既保護(hù)范圍為一母線為圓弧的圓錐體（見圖弧的圓錐體（見圖）。）。) 123()2(0hhhrr 避雷針在地平面上避雷針在地平面上保護(hù)半徑保護(hù)半徑避雷針高度避雷針高度xxxx 平面上保護(hù)范圍截面平面上保護(hù)范圍截面滾球半徑滾球半徑若避雷針的高度為若避雷針的高度為8 8m m，代代入公入公式得：式得：8452820hhhrr2）rhh 在避雷針上取高度為在避雷針上取高度為hr的一點(diǎn)代替單根避雷針的一點(diǎn)代替單根避雷針的針尖的針尖，即等效高度為即等效高度為hr的單根避雷針來分析。的單根避雷針來分析。例例3.13.1：第二類防雷建筑物，第二類防雷建筑物，計(jì)算單支避雷針的保護(hù)范圍計(jì)算

11、單支避雷針的保護(hù)范圍時(shí)，滾球半徑為時(shí)，滾球半徑為4545m m，若避雷若避雷針離地高度分別為針離地高度分別為4545和和8 8m m。解：若避雷針的高度為解：若避雷針的高度為4545m m，代代入公入公式得避雷針在地面上式得避雷針在地面上的保護(hù)半徑為的保護(hù)半徑為4545m m；=25.6(=25.6(m)m)例題例題3.3.2 2設(shè)一圓柱體二類防雷建筑，高設(shè)一圓柱體二類防雷建筑，高4 4米，直徑米，直徑5 5米，在距米，在距離建筑物離建筑物3 3米處設(shè)一避雷針，求避雷針的高度。米處設(shè)一避雷針，求避雷針的高度。解：解：1 1）、確定滾球半徑和避雷針高度小于）、確定滾球半徑和避雷針高度小于hrhr

12、。二類防雷建筑的滾球半徑為二類防雷建筑的滾球半徑為4545米，先假定避雷針高米，先假定避雷針高度度2020米，小于滾球半徑。米，小于滾球半徑。2 2）、距地面）、距地面4545米處作一平行與地面的平行線。米處作一平行與地面的平行線。3 3）、以針尖為圓心，）、以針尖為圓心，4545米為半徑，作弧線交于平行米為半徑，作弧線交于平行線的線的A A、B B兩點(diǎn)兩點(diǎn)平面上保護(hù)范圍的截面r rx x = - = - = - = - =18.87 =18.87米米 8 8米米r ro o = = = 37.42 = = = 37.42米米)2(hhrh)2(hxhrhx)20452(20)4452(4)2

13、0452(20)2(hhrh4 4）、以）、以A A、B B為圓心，為圓心，4545米為半徑作弧線，該弧米為半徑作弧線，該弧線與針尖相交并與地面相切。從此弧線起到地線與針尖相交并與地面相切。從此弧線起到地面止就是保護(hù)范圍，保護(hù)范圍是個(gè)對(duì)稱的錐體。面止就是保護(hù)范圍，保護(hù)范圍是個(gè)對(duì)稱的錐體。5 5）、避雷針在）、避雷針在hxhx高度的高度的xxxx 平面上和在地面上平面上和在地面上的保護(hù)半徑，按下列計(jì)算式確定：的保護(hù)半徑，按下列計(jì)算式確定：6 6） 、直接計(jì)算直接計(jì)算8344)4452(4)2(000rrhhhrrxrxx平面上保護(hù)范圍的截面a)2(0hhhrr)(67. 8mh 7 7） 、用公

14、式用公式344)445(4522a33.36)8344(45)8(452222ac)(67. 833.3645mh題題3.13.1 在在3030米高建筑物頂上米高建筑物頂上(20m(20m50m) )架設(shè)通訊天架設(shè)通訊天線，設(shè)天線高線，設(shè)天線高4 4米，直徑米，直徑4 4米，假定建筑物本身米，假定建筑物本身已經(jīng)達(dá)到防雷要求，試按二類防雷建筑確定保已經(jīng)達(dá)到防雷要求，試按二類防雷建筑確定保護(hù)通訊天線的避雷針。護(hù)通訊天線的避雷針。3.3 多支避雷針的保護(hù)范圍多支避雷針的保護(hù)范圍 雙支避雙支避雷針之間的雷針之間的保護(hù)范圍是保護(hù)范圍是按照兩個(gè)滾按照兩個(gè)滾球在地面從球在地面從兩側(cè)滾向避兩側(cè)滾向避雷針，并與

15、雷針，并與其接觸后兩其接觸后兩球體的相交球體的相交線而得出的。線而得出的。3.3.1 雙支等高避雷針的保護(hù)范圍雙支等高避雷針的保護(hù)范圍1、保護(hù)范圍的確定、保護(hù)范圍的確定 在避雷針高度h小于或等于滾球半徑hr時(shí)，當(dāng)兩支避雷針的距離D 時(shí)，應(yīng)按單支避雷針的方法確定； 當(dāng)D 時(shí)，應(yīng)按下列方法確定（見圖）： ABCD外側(cè)的保護(hù)范圍，按照單支避雷針的方法確定；C、E點(diǎn)位于兩針間的垂直平分線上。在地面每側(cè)的最小保護(hù)寬度bo按下式計(jì)算： （3-3-1） 在AOB軸線上，距中心線任一距離x處，其在保護(hù)范圍上邊線上的保護(hù)高度hx按下式確定： （3-3-2） hhhr22hhhr22222DhhhEOCObro2

16、222xDhhhhrrx2、雙支等高避雷針的保護(hù)范圍的計(jì)算、雙支等高避雷針的保護(hù)范圍的計(jì)算 兩針間AEBC內(nèi)的保護(hù)范圍，ACO部分的保護(hù)范圍按以下方法確定：在任一保護(hù)高度hx和C點(diǎn)所處的垂直平面上，在F點(diǎn)上以hx作為假想避雷針，按單支避雷針的方法逐點(diǎn)確定（見圖）。 雙支等高避雷針保護(hù)范圍脊線的計(jì)算簡(jiǎn)圖 應(yīng)當(dāng)注意的是，1-1剖面的剖切位置，滾球曲線是半徑為hr且通過F、C兩點(diǎn)。雙支等高避雷針在hx高度的保護(hù)范圍（在D D小于 時(shí), hx高度的保護(hù)范圍的情況）hhhr22 雙支不等高避雷針的保護(hù)范圍，在h1小于或等于hr和h2小于或等于hr的情況下：1、當(dāng)D 時(shí)，應(yīng)各按單支避雷針?biāo)?guī)定的方法確定；

17、2、當(dāng)D 時(shí)，應(yīng)按下列方法確定：1）ABCD外側(cè)的保護(hù)范圍，按照單支避雷針的方法確定； CE線或HO線的位置按下式計(jì)算 （3-3-3）2）在地面上每側(cè)的最小保護(hù)寬度b0按下式計(jì)算 （3-3-4） 221122hhhhhhrr221122hhhhhhrrDDhhhhDrr2221221211r10Dhh2hEOCOb3.3.2 雙支不等高避雷針的保護(hù)范圍雙支不等高避雷針的保護(hù)范圍 3 3）在）在AOBAOB軸線上，軸線上，A A、B B間保護(hù)范圍上邊線按下間保護(hù)范圍上邊線按下式確定：式確定： （3-3-3-53-5）式中：式中：x x 距距CECE線或線或HOHO線的距離。線的距離。 該保護(hù)范圍

18、上邊線是以該保護(hù)范圍上邊線是以HOHO線上距地面線上距地面h hr r的一點(diǎn)的一點(diǎn)O O為圓心，以為圓心，以 為半徑所作的圓為半徑所作的圓弧弧ABAB。22121xDhhhhrrx212Dhhr 4 4）ACOACO部分的保護(hù)部分的保護(hù)范圍按以下方法確定：范圍按以下方法確定：在在h hx x和和C C點(diǎn)所處的垂直平點(diǎn)所處的垂直平面上，以面上，以h hx x作為假想避作為假想避雷針，按單支避雷針的雷針，按單支避雷針的方法確定（見圖）。方法確定（見圖）。 3 3、雙支不等高避雷針在雙支不等高避雷針在AOAOB B鉛垂面上保護(hù)范鉛垂面上保護(hù)范圍的計(jì)算簡(jiǎn)圖圍的計(jì)算簡(jiǎn)圖在在h h1 1hhr r和和h

19、h2 2hhr r情況下：情況下：當(dāng)當(dāng)D D 時(shí)，各按單支避雷針方時(shí)，各按單支避雷針方法確定；法確定；當(dāng)當(dāng)D D 時(shí)：時(shí)： 1 1） AEBCAEBC外側(cè)按單支避雷針方法確定；外側(cè)按單支避雷針方法確定； 2 2） CECE線、線、HOHO按下列方法確定；按下列方法確定；由圖可知：由圖可知：R = = = =221122hhhhhhr221122hhhhhhr2122DDhhr2121Dhhr雙支等高避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算簡(jiǎn)圖 2122DDhhr2121DhhrR= =D DD D1 1 = = D D1 1 = = 將將R R代入，可得：代入，可得： D D1 1 = = 整理后得：整理后得：D

20、 D1 1 = = 222hhRr212hhRr212122hhDDhhrrDDhhhhhr222212221 1 1、矩形布置四支等高避雷針的保護(hù)范圍，在、矩形布置四支等高避雷針的保護(hù)范圍，在h h小于小于或等于或等于h hr r的情況下，當(dāng)?shù)那闆r下，當(dāng)D D3 3 時(shí)，應(yīng)各按雙時(shí)，應(yīng)各按雙支等高避雷針的方法確定；支等高避雷針的方法確定； 2 2、當(dāng)、當(dāng)D D3 3 時(shí)，應(yīng)按下列方法確定：時(shí)，應(yīng)按下列方法確定： (1)(1)四支避雷針的外側(cè)各按雙支避雷針的方法確定；四支避雷針的外側(cè)各按雙支避雷針的方法確定；hhhr221hhhr2213.3.3 矩形布置四支等高避雷針的保護(hù)范圍矩形布置四支等

21、高避雷針的保護(hù)范圍(2)(2)B B、E E 避雷針連線上的保護(hù)范圍避雷針連線上的保護(hù)范圍( (見見1-11-1剖面剖面) )，外側(cè)部分按單支避雷針的方法確定。兩針的，外側(cè)部分按單支避雷針的方法確定。兩針的保護(hù)范圍按以下方法確定：以保護(hù)范圍按以下方法確定：以B B、E E兩針針尖為兩針針尖為圓心、圓心、h hr r為半徑作弧相交于為半徑作弧相交于O O點(diǎn)，以點(diǎn)，以O(shè) O點(diǎn)為圓心點(diǎn)為圓心、h hr r為半徑作圓弧，與針尖相連的這段圓弧即為半徑作圓弧，與針尖相連的這段圓弧即為針間保護(hù)范圍。保護(hù)范圍最低點(diǎn)的高度為針間保護(hù)范圍。保護(hù)范圍最低點(diǎn)的高度h ho o按按下式計(jì)算：下式計(jì)算： （3-3-3-6

22、3-6） rrohhDhh2322(3)(3) 2-2 2-2剖面的保護(hù)范圍，以剖面的保護(hù)范圍，以P P點(diǎn)的垂直線上的點(diǎn)的垂直線上的O O點(diǎn)點(diǎn)（距地面高度為（距地面高度為（h hr r+h+ho o）為圓心，為圓心，h hr r為半徑作圓為半徑作圓弧與弧與B B、C C和和A A、E E雙支避雷針?biāo)鞒鲈谄拭娴耐鈧?cè)保雙支避雷針?biāo)鞒鲈谄拭娴耐鈧?cè)保護(hù)范圍延長(zhǎng)圓弧相交于護(hù)范圍延長(zhǎng)圓弧相交于F F、H H點(diǎn)。點(diǎn)。F F點(diǎn)（點(diǎn)（H H點(diǎn)與此類同）點(diǎn)與此類同）的位置及高度可按下列計(jì)算式確定：的位置及高度可按下列計(jì)算式確定： （3-3-3-73-7） （3-3-3-83-8）222xbhhhorxr212

23、22xDhhhhrxor(4) 3-3(4) 3-3剖面的保護(hù)范圍的方法與剖面的保護(hù)范圍的方法與2-22-2剖面部分的相同。剖面部分的相同。采用滾球法計(jì)算保護(hù)范圍設(shè)計(jì)示例為了保護(hù)屋面上中央空調(diào)設(shè)備可在為了保護(hù)屋面上中央空調(diào)設(shè)備可在14、15與與G、H軸線交叉處設(shè)置避雷針，此時(shí)可按照矩軸線交叉處設(shè)置避雷針，此時(shí)可按照矩形布置四支等高避雷針保護(hù)范圍計(jì)算形布置四支等高避雷針保護(hù)范圍計(jì)算D1=18.3m；D2=8m；D3= =19.97m；h0=19.5m。2283 .18綜合教學(xué)大樓屋頂設(shè)備局部平面圖綜合教學(xué)大樓屋頂設(shè)備局部平面圖 求避雷針的高度：根據(jù)公式：求避雷針的高度：根據(jù)公式：h= h0+ h

24、r - =19.5+45 - =20.62m 放置中央空調(diào)室外設(shè)備的屋面標(biāo)高為放置中央空調(diào)室外設(shè)備的屋面標(biāo)高為18.000m，女女兒墻高度為兒墻高度為19.100m，因此，可在因此，可在14、15與與G、H軸線軸線交叉處女兒墻上安裝交叉處女兒墻上安裝1.8m的避雷針?biāo)母鶎?duì)中央空調(diào)室的避雷針?biāo)母鶎?duì)中央空調(diào)室外設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，此時(shí)針頂標(biāo)高為外設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，此時(shí)針頂標(biāo)高為20.900m。 rrohhDhh23222322Dhr22297.1945 接閃器的布置是在屋面接閃器的布置是在屋面裝設(shè)在建筑物上的避雷網(wǎng)裝設(shè)在建筑物上的避雷網(wǎng)（帶）、避雷針及金屬屋面混合組成接閃器，屋面避（帶）、避雷針及金屬屋面混

25、合組成接閃器，屋面避雷網(wǎng)網(wǎng)格不大于雷網(wǎng)網(wǎng)格不大于10m10m； 突出屋面的金屬物體應(yīng)和屋面防雷裝置相連，在突出屋面的金屬物體應(yīng)和屋面防雷裝置相連，在屋面接閃器保護(hù)范圍之外的非金屬物體應(yīng)裝接閃器，屋面接閃器保護(hù)范圍之外的非金屬物體應(yīng)裝接閃器，并和屋面防雷裝置相連。并和屋面防雷裝置相連。 當(dāng)避雷線的高度當(dāng)避雷線的高度h h 2h2hr r時(shí)，無保護(hù)范圍；當(dāng)時(shí)，無保護(hù)范圍；當(dāng)避雷線的高度避雷線的高度h h 2h2hr r時(shí)，應(yīng)按下列方法確定。時(shí)，應(yīng)按下列方法確定。 1) 1) 距地面距地面h hr r處作一平行于地面的平行線；處作一平行于地面的平行線； 2) 2) 以避雷線為圓心，以避雷線為圓心，h

26、 hr r為半徑，作弧線交于平為半徑，作弧線交于平行線的行線的A A、B B兩點(diǎn)；兩點(diǎn)； 3) 3) 以以A A、B B為圓心，為圓心，h hr r為半徑作弧線，該兩弧為半徑作弧線，該兩弧線相交或相切并與地面相切。從該弧線起到地面止線相交或相切并與地面相切。從該弧線起到地面止就是保護(hù)范圍；就是保護(hù)范圍； 4) 4) 當(dāng)當(dāng)h h小于小于2 2h hr r且大于且大于h hr r時(shí)，保護(hù)范圍最高點(diǎn)的時(shí)，保護(hù)范圍最高點(diǎn)的高度高度h h0 0按下式計(jì)算：按下式計(jì)算： h h0 0= =2h2hr rh h （3-4-13-4-1） 3.4.1 單根避雷線的保護(hù)范圍單根避雷線的保護(hù)范圍3.4 避雷線的保

27、護(hù)范圍避雷線的保護(hù)范圍 5) 避雷線在避雷線在hx高度的高度的x-x平面上的保護(hù)寬度，按平面上的保護(hù)寬度，按下式計(jì)算：下式計(jì)算： （3-4-2）式中：式中：bx 避雷線在避雷線在hx高度的高度的xx平面上的保護(hù)寬度平面上的保護(hù)寬度（m）；）； h 避雷線的高度（避雷線的高度（m）；）； hr 滾球半徑，按各類防雷建筑確定（滾球半徑，按各類防雷建筑確定（m）；）； hx 被保護(hù)物的高度（被保護(hù)物的高度（m）。）。xrxrxhhhhhhb22單根架空避雷線的保護(hù)范圍 兩根等高避雷線的保護(hù)范圍按單支避雷針的方法兩根等高避雷線的保護(hù)范圍按單支避雷針的方法確定。確定。 1 1、避雷線高度、避雷線高度h

28、hh hr r時(shí)：時(shí)： 當(dāng)當(dāng)D D ，各按單根避雷線的方法各按單根避雷線的方法計(jì)算；當(dāng)計(jì)算；當(dāng)D D ，按下列方法確定：按下列方法確定： 1 1）兩根避雷線的外側(cè)，按單根避雷線的方法確）兩根避雷線的外側(cè)，按單根避雷線的方法確定；定； 2 2）兩根避雷線之間的保護(hù)范圍按以下方法確定）兩根避雷線之間的保護(hù)范圍按以下方法確定：以：以A A、B B兩避雷線為圓心，兩避雷線為圓心，h hr r為半徑作圓弧交于為半徑作圓弧交于O O點(diǎn)點(diǎn)，以，以O(shè) O點(diǎn)點(diǎn)為圓心、為圓心、h hr r為半徑作圓弧交于為半徑作圓弧交于A A、B B點(diǎn)；點(diǎn)； 3 3）兩避雷線之間保護(hù)范圍最低點(diǎn)的高度）兩避雷線之間保護(hù)范圍最低點(diǎn)的

29、高度h h0 0按下按下式計(jì)算：式計(jì)算： （3-3-4-34-3）hhhr22hhhr22rrhhDhh22023.4.2 兩根等高避雷線的保護(hù)范圍兩根等高避雷線的保護(hù)范圍兩根等高避雷線在hhr時(shí)的保護(hù)范圍 4 4）避雷線兩端的保護(hù)范圍按雙支避雷針的方法確定，但）避雷線兩端的保護(hù)范圍按雙支避雷針的方法確定，但在中心上在中心上h h0 0線的內(nèi)移位置按以下方法確定（圖線的內(nèi)移位置按以下方法確定（圖1 11 1剖面）：以剖面）：以雙支避雷針?biāo)_定的中點(diǎn)保護(hù)范圍最低點(diǎn)的高度作為假想避雷雙支避雷針?biāo)_定的中點(diǎn)保護(hù)范圍最低點(diǎn)的高度作為假想避雷針，將其保護(hù)范圍的延長(zhǎng)弧線與針，將其保護(hù)范圍的延長(zhǎng)弧線與h h

30、0 0線交于線交于E E點(diǎn)。內(nèi)移位置的距點(diǎn)。內(nèi)移位置的距離離x x也可按下式計(jì)算：也可按下式計(jì)算： （3-3-4-44-4）式中：式中：b b0 0 按式（按式（3-3-3-43-4）確定。）確定。0002bhhhxr 2 2、避雷線高度、避雷線高度h h小于小于2 2h hr r且大于且大于h hr r，而且避雷線而且避雷線之間的距離之間的距離D D小于小于2 2h hr r且大于且大于 的情況的情況下，按下列方法確定。下，按下列方法確定。 1 1）距地面）距地面h hr r處作一與地面平行的線；處作一與地面平行的線； 2 2）以避雷線）以避雷線A A、B B為圓心，為圓心，h hr r為半

31、徑作弧線相交為半徑作弧線相交于于O O點(diǎn)并與平行線相交或相切于點(diǎn)并與平行線相交或相切于C C、E E點(diǎn)；點(diǎn)； 3 3）以）以O(shè) O點(diǎn)為圓心、點(diǎn)為圓心、h hr r為半徑作弧線交于為半徑作弧線交于A A、B B點(diǎn)；點(diǎn)； 4 4）以）以C C、E E為圓心、為圓心、h hr r為半徑作弧線交于為半徑作弧線交于A A、B B并并與地面相切；與地面相切； 5 5）兩避雷線之間保護(hù)范圍最低點(diǎn)的高度）兩避雷線之間保護(hù)范圍最低點(diǎn)的高度h h0 0按下按下式計(jì)算：式計(jì)算： （3-3-4-54-5）r22r0hh2Dhhhh2hh2rr6 6）最小保護(hù)寬度）最小保護(hù)寬度b bm m位于位于h hr r高處，其值

32、按下式計(jì)算：高處，其值按下式計(jì)算： （3-3-4-64-6）rrmhDhhhb22兩根等高避雷線在高度hr h 2hr時(shí)的保護(hù)范圍 7 7）避雷線兩端的保護(hù)范圍按雙支高度）避雷線兩端的保護(hù)范圍按雙支高度h hr r的避的避雷針確定，但在中線上雷針確定，但在中線上h h0 0線的內(nèi)移位置按以下方法線的內(nèi)移位置按以下方法確定（圖確定（圖1 11 1剖面）：剖面）： 以雙支高度以雙支高度h hr r的避雷針?biāo)_定的中點(diǎn)保護(hù)范圍的避雷針?biāo)_定的中點(diǎn)保護(hù)范圍最低點(diǎn)的高度最低點(diǎn)的高度 作為假想避雷針，將作為假想避雷針，將其保護(hù)范圍的延長(zhǎng)弧線與其保護(hù)范圍的延長(zhǎng)弧線與h h0 0線交于線交于F F 點(diǎn)。點(diǎn)。

33、內(nèi)移位置的距離內(nèi)移位置的距離 x x 也可按下式計(jì)算：也可按下式計(jì)算： （3-3-4-74-7）20Dhhr220022Dhhhhxrr兩根等高避雷線在高度小于兩根等高避雷線在高度小于h hr r時(shí)的保護(hù)范圍立體圖時(shí)的保護(hù)范圍立體圖 某廠準(zhǔn)備利用一場(chǎng)地做露天草庫，草庫占地面某廠準(zhǔn)備利用一場(chǎng)地做露天草庫，草庫占地面積為積為100100m m120m120m，草庫設(shè)計(jì)堆高為草庫設(shè)計(jì)堆高為1414米，請(qǐng)進(jìn)行該米，請(qǐng)進(jìn)行該草庫的防雷設(shè)計(jì)。草庫的防雷設(shè)計(jì)。 解題：按照規(guī)范解題：按照規(guī)范3.5.53.5.5條規(guī)定：糧、棉及易燃物條規(guī)定：糧、棉及易燃物大量集中的露天堆場(chǎng)，宜采用防直擊雷的措施，當(dāng)大量集中的露

34、天堆場(chǎng)，宜采用防直擊雷的措施，當(dāng)其年計(jì)算雷擊次數(shù)大于或等于其年計(jì)算雷擊次數(shù)大于或等于0.060.06時(shí)時(shí), ,宜采用獨(dú)立避宜采用獨(dú)立避雷針或架空避雷線防直擊雷。獨(dú)立避雷針和架空避雷針或架空避雷線防直擊雷。獨(dú)立避雷針和架空避雷線保護(hù)范圍的滾球半徑雷線保護(hù)范圍的滾球半徑h hr r可取可取100100米。米。 例題：露天堆草場(chǎng)的防雷工程設(shè)計(jì)示例A A、 雷擊次數(shù)計(jì)算：雷擊次數(shù)計(jì)算：L=120m W=100m H=14m TL=120m W=100m H=14m Td d=25d/a=25d/aN Ng g =0.024 T =0.024 Td d1.31.3=0.024 =0.024 25251.

35、31.3=1.58=1.58次次/ /kmkm2 2m mA Ae e=LW+2=LW+2（L+WL+W） +H +H（200-H200-H） 1010-6-6 =0.031 =0.031（kmkm2 2）K=2.0K=2.0；N=K NN=K Ng g A Ae e=2=21.581.580.031=0.10.031=0.1次次/ / a a0.060.06次次/ / a a 因此，應(yīng)采用獨(dú)立避雷針或架空避雷線的方式作因此，應(yīng)采用獨(dú)立避雷針或架空避雷線的方式作防雷保護(hù)設(shè)計(jì)，同時(shí)，滾球半徑防雷保護(hù)設(shè)計(jì)，同時(shí)，滾球半徑h hr r=100m=100m。H200H B B、矩形布置四矩形布置四支等

36、高避雷針保護(hù)計(jì)算支等高避雷針保護(hù)計(jì)算 在對(duì)被保護(hù)物進(jìn)行分在對(duì)被保護(hù)物進(jìn)行分析后，確定采用矩形布析后，確定采用矩形布置四支等高避雷針的方置四支等高避雷針的方式進(jìn)行防雷保護(hù)設(shè)計(jì)。式進(jìn)行防雷保護(hù)設(shè)計(jì)。 、預(yù)選針高為、預(yù)選針高為3030m m的的GFL1GFL19 9型避雷針?biāo)?。型避雷針?biāo)=30mh=30m，h hx x=14m =14m ，h hr r=100m=100m。針?biāo)獠康姆览妆Ｗo(hù)半針?biāo)獠康姆览妆Ｗo(hù)半徑為徑為r rx x= - = - = - =20.38m = - =20.38m， 取取2020m m。四針布置見圖。四針布置見圖。hh2hrxrxhh2h30100230141002

37、142 = =142.832 = =142.83m mD D3 3= = （100-2100-28.28.2）=118.22m=118.22m142.83m142.83m中部中部O O點(diǎn)保護(hù)高度點(diǎn)保護(hù)高度 h ho o = = + h + h h hr r = = + 30 + 30 100 100 =10.7m =10.7m14m 14m 不滿足要求，不滿足要求，將避雷針?biāo)咛岣叩綄⒈芾揍標(biāo)咛岣叩?535m m。hh2hr30100230223r2Dh22222.11810022、改用、改用3535m m的的GFL1GFL11313型避雷針?biāo)傊亓啃捅芾揍標(biāo)傊亓?426.92426.

38、9kgkg）。）。h=35mh=35m，h hx x=14m =14m ，h hr r=100m=100m。針?biāo)獠康姆览妆Ｗo(hù)半徑為針?biāo)獠康姆览妆Ｗo(hù)半徑為r rx x= - =24.96m= - =24.96m， 取取2424m m。 四針布置見圖。四針布置見圖。2 = =151.992 = =151.99m mD D3 3= = （100-2100-211.511.5）=108.89m=108.89m151.99m151.99m中部中部O O點(diǎn)保護(hù)高度：點(diǎn)保護(hù)高度： h ho o= +30= +30100=18.88m100=18.88m14m 14m 滿足要求。滿足要求。 3510023

39、514100214hh2hr35100235222289.1081002計(jì)算兩針中部外側(cè)的保護(hù)半徑計(jì)算兩針中部外側(cè)的保護(hù)半徑 h=27.29 m, hx=14m, hr=100m。rx= - =68.6551.03=17.62m11.5mrx=17.62m21.5m 不能全部滿足要求，改用避雷線不能全部滿足要求，改用避雷線保護(hù)法。保護(hù)法。計(jì)算兩針中部保護(hù)高度計(jì)算兩針中部保護(hù)高度兩針間距離：兩針間距離：D1=D2=10011.52=77m根據(jù)根據(jù) 計(jì)算兩針中間保護(hù)高度計(jì)算兩針中間保護(hù)高度ho；ho=27.29m21222xDhhhhrxor222o27710035h10029.27100229.

40、2714100214 A、計(jì)算線外的保護(hù)寬度計(jì)算線外的保護(hù)寬度h=25m，hx=14m ，hr=100m。針?biāo)獠康姆览妆Ｗo(hù)寬度為針?biāo)獠康姆览妆Ｗo(hù)寬度為bx= - = - =15.11m， 取取15m 2 = =132.29m兩避雷線間的距離為兩避雷線間的距離為D=120215=90m132.29m 、在對(duì)被保護(hù)物進(jìn)行分析后，確定選用避雷線塔進(jìn)行防在對(duì)被保護(hù)物進(jìn)行分析后，確定選用避雷線塔進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。雷設(shè)計(jì)。 預(yù)選用的避雷線塔為預(yù)選用的避雷線塔為25 25 m m高的高的GFW1GFW13 3型，型， 單塔重量為單塔重量為17011701kgkg；跨度為跨度為120120m m。 hh2hr

41、hh2hrxrxhh2h2510022514100214251002252 B B、計(jì)算兩避雷線之間的保護(hù)范圍最低點(diǎn)的高度計(jì)算兩避雷線之間的保護(hù)范圍最低點(diǎn)的高度h ho o=+h=+hh hr r=+25=+25100=14.30m100=14.30m14m14m滿足要求。避雷線塔布置見圖滿足要求。避雷線塔布置見圖 考慮跨度為考慮跨度為120120m m的避雷線，其最大弧垂為的避雷線，其最大弧垂為4.84.8m m，因此在選用避雷線塔時(shí)，應(yīng)選用因此在選用避雷線塔時(shí)，應(yīng)選用3030m m高的高的GFW1GFW15 5型，型， 單塔重量為單塔重量為2218.72218.7kgkg，四塔重量為四塔重

42、量為8874.88874.8kgkg。 避雷線采用直徑為避雷線采用直徑為7.87.8mmmm的鋼絞線，跨度為的鋼絞線，跨度為120120m m，單線重量為單線重量為35.635.6kgkg，雙線重量為雙線重量為71.271.2kgkg。地基礎(chǔ)承載地基礎(chǔ)承載力標(biāo)準(zhǔn)值為力標(biāo)準(zhǔn)值為150150kNkN/m/m2 2。 接地電阻不大于接地電阻不大于1010，環(huán)形水平接地的環(huán)形水平接地的等效等效圓圓半半徑徑不小于不小于5 5m m，實(shí)際水平、垂直接地體的設(shè)計(jì)待土壤電實(shí)際水平、垂直接地體的設(shè)計(jì)待土壤電阻率測(cè)定數(shù)據(jù)完成后另行計(jì)算。阻率測(cè)定數(shù)據(jù)完成后另行計(jì)算。 滾球法所畫的地滾球法所畫的地面，也可以是位于建面

43、，也可以是位于建筑物上的接地金屬物筑物上的接地金屬物或其它接閃器，這時(shí)，或其它接閃器，這時(shí)，這些接地金屬物或其這些接地金屬物或其它接閃器便被稱為它接閃器便被稱為“等效地面等效地面”。 計(jì)算樓頂上的避雷針保護(hù)范圍時(shí)，由于樓頂計(jì)算樓頂上的避雷針保護(hù)范圍時(shí)，由于樓頂?shù)某叽缦拗撇豢赡芟蟮孛嬉粯訜o限延伸，常常計(jì)的尺寸限制不可能象地面一樣無限延伸，常常計(jì)算結(jié)果可能會(huì)造成滾球并未被避雷針和樓頂撐起，算結(jié)果可能會(huì)造成滾球并未被避雷針和樓頂撐起，而是懸在半空，不符合滾球法定義。而是懸在半空，不符合滾球法定義。 3.5 等效地面問題等效地面問題1、等效地面、等效地面 當(dāng)接閃器在當(dāng)接閃器在“地地面上保護(hù)范圍的截面面

44、上保護(hù)范圍的截面”的外周線觸及接地金屬的外周線觸及接地金屬物、其它接閃器時(shí)，各物、其它接閃器時(shí)，各圖的保護(hù)范圍均適用于圖的保護(hù)范圍均適用于這些接閃器。所需斷面這些接閃器。所需斷面的保護(hù)范圍當(dāng)接地金屬的保護(hù)范圍當(dāng)接地金屬物、其它接閃器是處在物、其它接閃器是處在外周線之內(nèi)且位于被保外周線之內(nèi)且位于被保護(hù)部位的邊沿時(shí)，應(yīng)按護(hù)部位的邊沿時(shí)，應(yīng)按以下方法確定所需斷面以下方法確定所需斷面的保護(hù)范圍：的保護(hù)范圍： 、以、以A A、B B為圓心，為圓心， h hr r為半徑作弧線相交于為半徑作弧線相交于O O點(diǎn)；點(diǎn)； 、以、以O(shè) O點(diǎn)為圓心、點(diǎn)為圓心、h hr r為半徑作弧線為半徑作弧線A A、B B，弧線弧

45、線A A、B B就是保護(hù)范圍的上邊線。就是保護(hù)范圍的上邊線。 建筑物為第二類防雷建筑物，樓頂平臺(tái)需安裝接建筑物為第二類防雷建筑物，樓頂平臺(tái)需安裝接收數(shù)據(jù)的衛(wèi)星天線收數(shù)據(jù)的衛(wèi)星天線 ( (如圖所示如圖所示) )： 天線高度等于天線高度等于4 4m m； 電梯機(jī)房屋面距衛(wèi)星天線放置屋面高度為電梯機(jī)房屋面距衛(wèi)星天線放置屋面高度為4 4米；米； 衛(wèi)星天線到電梯房的距離等于衛(wèi)星天線到電梯房的距離等于8 8m m米。米。 要求設(shè)計(jì)接閃器對(duì)衛(wèi)星接受收天線進(jìn)行保護(hù)。要求設(shè)計(jì)接閃器對(duì)衛(wèi)星接受收天線進(jìn)行保護(hù)。2、等效地面問題分析：、等效地面問題分析： 解：解：大樓樓頂平臺(tái)上已經(jīng)有避雷帶保護(hù)，現(xiàn)在只需考慮架大樓樓頂

46、平臺(tái)上已經(jīng)有避雷帶保護(hù)，現(xiàn)在只需考慮架設(shè)避雷針用于保護(hù)衛(wèi)星天線。設(shè)避雷針用于保護(hù)衛(wèi)星天線。 第一種計(jì)算方法：第一種計(jì)算方法： 按照建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，由于大樓樓頂安裝按照建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，由于大樓樓頂安裝了避雷帶并且有可靠接地，因此大樓樓頂可以作為等效地面來了避雷帶并且有可靠接地，因此大樓樓頂可以作為等效地面來對(duì)待。按照單支避雷針的計(jì)算公式：對(duì)待。按照單支避雷針的計(jì)算公式： 其中：其中：h hr r滾球半徑，第二類防雷建筑物取滾球半徑，第二類防雷建筑物取h hr r=45m=45m。 h hx x被保護(hù)物的高度，被保護(hù)物的高度，h hx x是衛(wèi)星天線高度等于是衛(wèi)星天線高度等于4 4m

47、 m。 r rx x避雷針在避雷針在hxhx高度上的保護(hù)半徑，是衛(wèi)星天線到電高度上的保護(hù)半徑，是衛(wèi)星天線到電 梯機(jī)房的距離梯機(jī)房的距離r rx x =8m =8m。 h h 避雷針高度。避雷針高度。 解方程得避雷針高度為：解方程得避雷針高度為：h=9mh=9m。 xrxrxhhhhhhr22 第二計(jì)算方法：第二計(jì)算方法： 電梯房和被保護(hù)的衛(wèi)星天線同樣高電梯房和被保護(hù)的衛(wèi)星天線同樣高4 4米，且電梯機(jī)米，且電梯機(jī)房頂也有避雷帶和大樓避雷帶相連接。因此把電梯房房頂也有避雷帶和大樓避雷帶相連接。因此把電梯房頂?shù)奈菝娈?dāng)作地面來計(jì)算。頂?shù)奈菝娈?dāng)作地面來計(jì)算。 按照單支避雷針的計(jì)算公式：按照單支避雷針的計(jì)

48、算公式：其中：其中：h hr r滾球半徑，第二類防雷建筑物取滾球半徑，第二類防雷建筑物取h hr r=45m=45m。 r r0 0避雷針在避雷針在hxhx高度上的保護(hù)半徑，是衛(wèi)星天線到電高度上的保護(hù)半徑，是衛(wèi)星天線到電 梯機(jī)房的距離梯機(jī)房的距離r rx x =8m =8m。 h h 避雷針高度。避雷針高度。 解方程得避雷針高度為：解方程得避雷針高度為：h=1mh=1m。 hhhrr20 計(jì)算結(jié)論：計(jì)算結(jié)論： 第一種算法算出避雷針高第一種算法算出避雷針高9 9米，是以大樓屋面作為米，是以大樓屋面作為等效地面計(jì)算，避雷針的高度為等效地面計(jì)算，避雷針的高度為9 9米（即高出電梯機(jī)米（即高出電梯機(jī)房

49、屋面房屋面5 5米）。米）。 第二種算法是以電梯機(jī)房屋面作為等效地面計(jì)算，第二種算法是以電梯機(jī)房屋面作為等效地面計(jì)算，算出避雷針高出電梯機(jī)房屋面算出避雷針高出電梯機(jī)房屋面1 1米。米。 第一種計(jì)算方法結(jié)果，第一種計(jì)算方法結(jié)果，OA=9OA=9米（即高出電梯機(jī)房米（即高出電梯機(jī)房屋面屋面5 5米）避雷針，以米）避雷針，以A A點(diǎn)和衛(wèi)星最高點(diǎn)為圓心以點(diǎn)和衛(wèi)星最高點(diǎn)為圓心以h hr r=45m=45m為半徑分別畫圓弧，使兩圓弧相交。為半徑分別畫圓弧，使兩圓弧相交。 兩圓弧相交的交點(diǎn)為圓心，以兩圓弧相交的交點(diǎn)為圓心，以h hr r=45m=45m半徑畫圓弧半徑畫圓弧它的保護(hù)曲線它的保護(hù)曲線ADAD并未

50、觸及大樓樓頂；并未觸及大樓樓頂； 第二種計(jì)算方法結(jié)果，第二種計(jì)算方法結(jié)果，0 0C=5C=5米（即高出電梯機(jī)房米（即高出電梯機(jī)房屋面屋面1 1米）避雷針，以米）避雷針，以C C點(diǎn)和衛(wèi)星點(diǎn)和衛(wèi)星天線天線最高點(diǎn)為圓心以最高點(diǎn)為圓心以h hr r=45m=45m為半徑分別畫圓弧，使兩圓弧相交。為半徑分別畫圓弧，使兩圓弧相交。 兩圓弧相交的交點(diǎn)為圓心，以兩圓弧相交的交點(diǎn)為圓心，以h hr r=45m=45m半徑畫圓弧半徑畫圓弧的保護(hù)曲線的保護(hù)曲線CFCF也未觸及大樓樓頂平臺(tái)。也未觸及大樓樓頂平臺(tái)。 從作圖的結(jié)果證明，上述兩種計(jì)算方法得出的結(jié)從作圖的結(jié)果證明，上述兩種計(jì)算方法得出的結(jié)論，直擊雷都有可能直

51、擊中衛(wèi)星天線，結(jié)論是不正確論，直擊雷都有可能直擊中衛(wèi)星天線，結(jié)論是不正確的。的。 第一種計(jì)算方法結(jié)果圖示第一種計(jì)算方法結(jié)果圖示 第二種計(jì)算方法結(jié)果圖示第二種計(jì)算方法結(jié)果圖示 總之，計(jì)算樓頂上的避雷針保護(hù)范圍，由于樓頂總之，計(jì)算樓頂上的避雷針保護(hù)范圍，由于樓頂平面的范圍不可能象地面一樣水平延伸，所以計(jì)算結(jié)平面的范圍不可能象地面一樣水平延伸，所以計(jì)算結(jié)果可能造成滾球并未被避雷針和樓頂撐起，而是懸在果可能造成滾球并未被避雷針和樓頂撐起，而是懸在半空，不符合滾球法定義。因此，要用作圖方法進(jìn)一半空，不符合滾球法定義。因此，要用作圖方法進(jìn)一步校對(duì)。步校對(duì)。 1、ESE避雷針避雷針簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 當(dāng)雷暴來臨時(shí)，所

52、產(chǎn)生的能量當(dāng)雷暴來臨時(shí)，所產(chǎn)生的能量是相當(dāng)巨大的（每米達(dá)到幾千伏），是相當(dāng)巨大的（每米達(dá)到幾千伏），ESEESE（早期預(yù)放電）避雷針的空氣終早期預(yù)放電）避雷針的空氣終端從自然界的電場(chǎng)中吸收能量，下端端從自然界的電場(chǎng)中吸收能量，下端能量收集電極把電能量貯存在觸發(fā)裝能量收集電極把電能量貯存在觸發(fā)裝置內(nèi)。置內(nèi)。 每當(dāng)閃電發(fā)生前，電場(chǎng)強(qiáng)度迅速每當(dāng)閃電發(fā)生前，電場(chǎng)強(qiáng)度迅速增強(qiáng)，當(dāng)儲(chǔ)存的能量達(dá)到某一水平，增強(qiáng)，當(dāng)儲(chǔ)存的能量達(dá)到某一水平，空氣終端便會(huì)把信息輸送入電觸發(fā)裝空氣終端便會(huì)把信息輸送入電觸發(fā)裝置，在空氣終端的尖端便會(huì)產(chǎn)生火花，置，在空氣終端的尖端便會(huì)產(chǎn)生火花，形成尖端放電現(xiàn)象。形成尖端放電現(xiàn)象。 3

53、.6 E S E (E S E (提前放電避雷針提前放電避雷針) )的保護(hù)范圍的保護(hù)范圍 在空氣終端的尖端的離子化可被在空氣終端的尖端的離子化可被表征為：表征為： 控制離子的釋放：觸發(fā)裝置容許觸發(fā)裝置容許離子在極短的時(shí)間內(nèi)放電，觸發(fā)系統(tǒng)離子在極短的時(shí)間內(nèi)放電，觸發(fā)系統(tǒng)極度的準(zhǔn)確性意味著離子可在極準(zhǔn)的極度的準(zhǔn)確性意味著離子可在極準(zhǔn)的時(shí)間被釋放，換句話說，在主閃電發(fā)時(shí)間被釋放，換句話說，在主閃電發(fā)生前的剎那間。生前的剎那間。 CORONA效應(yīng)的觸發(fā)：大量初始：大量初始電子的存在，連同迅速增強(qiáng)的電場(chǎng)令電子的存在，連同迅速增強(qiáng)的電場(chǎng)令自然的自然的CORONACORONA效應(yīng)觸發(fā)時(shí)間減少。效應(yīng)觸發(fā)時(shí)間減

54、少。 預(yù)期上引放電通道：ESEESE避雷針避雷針被設(shè)計(jì)成從其尖端產(chǎn)生一預(yù)期上引放被設(shè)計(jì)成從其尖端產(chǎn)生一預(yù)期上引放電通道，并早于那些鄰近高點(diǎn)產(chǎn)生。電通道，并早于那些鄰近高點(diǎn)產(chǎn)生。這就表示著這就表示著ESEESE避雷針成為了在其保護(hù)避雷針成為了在其保護(hù)范圍內(nèi)最有影響力的一點(diǎn)。范圍內(nèi)最有影響力的一點(diǎn)。2 2、應(yīng)用領(lǐng)域、應(yīng)用領(lǐng)域1 1）易燃、易爆物品倉庫易燃、易爆物品倉庫2 2）礦場(chǎng)、農(nóng)場(chǎng)礦場(chǎng)、農(nóng)場(chǎng)3 3）高層建筑高層建筑 4 4）大學(xué)、醫(yī)院大學(xué)、醫(yī)院 5 5）民用與軍用船舶民用與軍用船舶6 6）高爾夫球場(chǎng)、賽馬場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)高爾夫球場(chǎng)、賽馬場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)7 7）證券交易所證券交易所8 8）無線通訊基站無線通

55、訊基站9 9）化學(xué)品、紡織品、橡膠、油漆等制造）化學(xué)品、紡織品、橡膠、油漆等制造廠廠1010）歷史性建筑物）歷史性建筑物1111）電力變電站）電力變電站1212）機(jī)場(chǎng)）機(jī)場(chǎng)1313）廣播電視塔）廣播電視塔1414）微波站、雷達(dá)站、尋呼發(fā)射臺(tái)）微波站、雷達(dá)站、尋呼發(fā)射臺(tái)3、ESE滾球法簡(jiǎn)介滾球法簡(jiǎn)介 1 1）ESEESE避雷針的組成避雷針的組成 針頭：是一種成型的不變針頭：是一種成型的不變的良導(dǎo)體，于它頂部和延伸部的良導(dǎo)體，于它頂部和延伸部分可產(chǎn)生一股強(qiáng)制氣流循環(huán)。分可產(chǎn)生一股強(qiáng)制氣流循環(huán)。 支撐桿：是由加工過的銅支撐桿：是由加工過的銅（或各種類型不銹鋼）組成，（或各種類型不銹鋼）組成，頂部裝有

56、一個(gè)或多個(gè)不銹鋼離頂部裝有一個(gè)或多個(gè)不銹鋼離子發(fā)射極，插入絕緣套中，穩(wěn)子發(fā)射極，插入絕緣套中，穩(wěn)定漂浮的電位。定漂浮的電位。 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 ( (壓電壓電激勵(lì)器激勵(lì)器) )：裝于支：裝于支撐桿的底部，由壓撐桿的底部，由壓電陶瓷組成，這些電陶瓷組成，這些壓電陶瓷是壓在一壓電陶瓷是壓在一個(gè)絕緣容器中，并個(gè)絕緣容器中，并與一套簡(jiǎn)單而完全與一套簡(jiǎn)單而完全可靠的激勵(lì)系統(tǒng)相可靠的激勵(lì)系統(tǒng)相配合，內(nèi)有一條高配合，內(nèi)有一條高壓電纜沿桿內(nèi)穿過壓電纜沿桿內(nèi)穿過以連接激勵(lì)器與頭以連接激勵(lì)器與頭部的發(fā)射極。部的發(fā)射極。 法國(guó)杜爾-梅森（DUVAL-MESSIEN） “衛(wèi)星+” （satelit+）避雷針2 2）ESE

57、ESE工作原理工作原理 ESEESE避雷針中壓電陶瓷是一組晶體結(jié)構(gòu)，存有一避雷針中壓電陶瓷是一組晶體結(jié)構(gòu)，存有一對(duì)已強(qiáng)加的一個(gè)強(qiáng)大極化場(chǎng)所極化的有特定方向的電對(duì)已強(qiáng)加的一個(gè)強(qiáng)大極化場(chǎng)所極化的有特定方向的電極。它由非常堅(jiān)硬的材料（鋁鈦酸鉛）組成，末端有極。它由非常堅(jiān)硬的材料（鋁鈦酸鉛）組成，末端有良好的鎳涂層。良好的鎳涂層。 該結(jié)構(gòu)的特性是在受到壓力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高電壓該結(jié)構(gòu)的特性是在受到壓力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高電壓（高達(dá)（高達(dá)2000020000伏至伏至2500025000伏）。遠(yuǎn)高于足以產(chǎn)生理想離伏）。遠(yuǎn)高于足以產(chǎn)生理想離子數(shù)所要求的水平。子數(shù)所要求的水平。 壓電式激勵(lì)器的許多可逆效應(yīng)的應(yīng)力可從以下幾壓

58、電式激勵(lì)器的許多可逆效應(yīng)的應(yīng)力可從以下幾方面獲得的：避雷針本身及其小的擾動(dòng)所產(chǎn)生的應(yīng)力；方面獲得的：避雷針本身及其小的擾動(dòng)所產(chǎn)生的應(yīng)力；針桿的共振產(chǎn)生的振蕩效應(yīng)；預(yù)先作用在激勵(lì)器上的針桿的共振產(chǎn)生的振蕩效應(yīng)；預(yù)先作用在激勵(lì)器上的應(yīng)力。應(yīng)力。 壓電脈沖的兩極性使壓電脈沖的兩極性使ESEESE避雷針具有：避雷針具有：在正電閃在正電閃和負(fù)電閃這兩種情況下都能工作的優(yōu)點(diǎn)。和負(fù)電閃這兩種情況下都能工作的優(yōu)點(diǎn)。 與激勵(lì)器有電氣連接的發(fā)射極處于高電位，它們與激勵(lì)器有電氣連接的發(fā)射極處于高電位，它們釋放大量的離子，擴(kuò)散至針頭周圍和它的延伸區(qū)。釋放大量的離子，擴(kuò)散至針頭周圍和它的延伸區(qū)。 避雷針電離系統(tǒng)主要是縮

59、短了電暈效應(yīng)產(chǎn)生的時(shí)避雷針電離系統(tǒng)主要是縮短了電暈效應(yīng)產(chǎn)生的時(shí)間，當(dāng)電離子由正常密度間，當(dāng)電離子由正常密度15015011001100個(gè)個(gè)/ /cmcm3 3增加至增加至80,00080,000個(gè)個(gè)/ /cmcm3 3時(shí)，引發(fā)放電所需的時(shí)間會(huì)縮短時(shí)，引發(fā)放電所需的時(shí)間會(huì)縮短5050，電荷密度，電荷密度越大則時(shí)間越短。越大則時(shí)間越短。 事實(shí)上，在周圍空氣中任何人為的對(duì)離子密度的事實(shí)上，在周圍空氣中任何人為的對(duì)離子密度的增加都會(huì)降低大氣介質(zhì)的擊穿電壓。增加都會(huì)降低大氣介質(zhì)的擊穿電壓。3、ESE避雷針的保護(hù)范圍 l）優(yōu)先截獲 在低強(qiáng)度電場(chǎng)下促進(jìn)激發(fā)的能力，增大了避雷針截獲的概率。這種能力使“優(yōu)先截獲點(diǎn)”比被保護(hù)的大樓的其它點(diǎn)的性能更好。 因此，這種避雷針對(duì)干低強(qiáng)度放電（25kA）比那些只能截獲它上面很短距離（D=l0I2/