滾球法計算避雷針保護(hù)范圍

滾球法計算避雷針保護(hù)范圍(1)2008-08-3009:03:22作者：未知81文字大?。骸敬蟆俊局小俊拘　?/p>

來源：渭南防雷網(wǎng)

瀏覽次數(shù)：滾球法"是一種計算接閃器保護(hù)范圍的方法的計算原理為以某一規(guī)定半徑的球體在裝有接閃器的建筑物上滾過滾球體由于受建筑物上所安裝的接閃器的阻擋而無法觸及某些范圍這些范圍認(rèn)為是接閃器的保護(hù)...滾球法"是一種計算接閃器保護(hù)范圍的方法。它的計算原理為以某一規(guī)定半徑的球體在裝有接閃器的建筑物上滾過滾球體由于受建筑物上所安裝的接閃器的阻擋而無法觸及某些范圍把這些范圍認(rèn)為是接閃器的保護(hù)范圍這就是滾球法。"滾球法"是國際電工委員會（IEC推薦的接閃器保護(hù)范圍計算方法之一；我國目前正在實施的建筑防雷規(guī)范GB50057-94采納了"滾球法"。由立體幾何的知識即可進(jìn)行"滾球法"的計算助某些軟件在計算機上可以使計算的過程及計算結(jié)果的表述變得更加簡易本行業(yè)內(nèi)大多數(shù)學(xué)者們的專著及文章中都對滾球法的計算機輔助計算有詳細(xì)具體的說明這里就不再復(fù)述下面介紹本公司在實際工程中是如何運用滾球法的于使用避雷針做為接閃器時得到的保護(hù)范圍一般具有較好的軸對稱性而使用避雷帶等其它接閃器時所得到的保護(hù)范圍一般沒有軸對稱性并且較為復(fù)雜因此本文中只討論以避雷針做為接閃器的情況。首先規(guī)定以下幾個條件：1、滾球半徑為R（根據(jù)GB50057-94可選30、45、60m）。2、地面無論坡度多大均為絕對平面。3、避雷針高度H指針尖豎直至地面的距離，針尖以下部分均視為接閃器。針桿均為豎直安裝，即避雷針與豎直軸重合。一、常規(guī)單針（θ=0，H=R）這種情況的保護(hù)范圍沿豎直軸具有完全軸對稱性，任選一個通過豎直軸的軸線剖面如下圖滾球球心的運動軌跡為：L(直線)+A(圓弧)+L(直線)注：A=π

一個半徑為R的球沿θ=0的地面滾動它遇到高度的避雷針時被阻礙讓它翻過針尖繼續(xù)向前滾滾球離開避雷針后我們即可看到滾球無法觸及的范圍就是滾球外圓運動軌跡的內(nèi)包絡(luò)線與地面間的范圍就是該剖面上的保護(hù)范圍由于保護(hù)范圍沿豎直軸具有完全軸對稱性令該包絡(luò)線沿豎直軸旋轉(zhuǎn)得到的實體就是實際空間的保護(hù)范圍果被保護(hù)的建筑物完全在該實體的范圍內(nèi)，則我們認(rèn)為這樣的保護(hù)是有效的。二、常單針（θ=0，0<H<R）這種情況的保護(hù)范圍沿豎直軸具有完全軸對稱性，任選一個通過豎直軸的軸線剖面如下圖滾球球心的運動軌跡為：直線)+A(圓弧)+L(直線)注：0<A<π一個半徑為R的球沿θ=0的地面滾動，當(dāng)它遇到高度的避雷針時被阻礙，讓它翻過針尖繼續(xù)向前滾球離開避雷針后我們即可看到滾球無法觸及的范圍就是滾球外圓運動軌跡的內(nèi)包絡(luò)線與地面間的范圍。這就是該剖面上的保護(hù)范圍。由于保護(hù)范圍沿豎直軸具有完全軸對稱性該包絡(luò)線沿豎直軸旋轉(zhuǎn)得到的實體就是實際空間的保護(hù)范圍如果被保護(hù)的建筑物完全在該實體的范圍內(nèi)則我們認(rèn)為這樣的保護(hù)是有效的。三、常單針（θ=0，H>R）這種情況的保護(hù)范圍沿豎直軸具有完全軸對稱性，任選一個通過豎直軸的軸線剖面如下圖滾球球心的運動軌跡為：直線)+L(直線)+A(弧)+L(直線)+L(直線)注A=π一個半徑為R的球沿=0的地面滾動當(dāng)它遇到高度H>R的避雷針時被阻礙讓它翻過針尖繼續(xù)向前滾滾球離開避雷針后我們即可看到滾球無法觸及的范圍就是滾球外圓運動軌跡的內(nèi)包絡(luò)線與地面間的范圍就是該剖面上的保護(hù)范圍由于保護(hù)范圍沿豎直軸具有軸對稱性令該包絡(luò)線沿豎直軸旋轉(zhuǎn)得到的實體就是實際空間的保護(hù)范圍果被保護(hù)的建筑物完全在該實體的范圍內(nèi)，則我們認(rèn)為這樣的保護(hù)是有效的?？偨Y(jié)上述三種情況（一，二，三）。它們的保護(hù)范圍都沿豎直軸具有軸對稱性并且避雷針與豎直軸均重合如果在不同高度上對保護(hù)范圍取水平截面時即可得到保護(hù)范圍的輪廓線它們是以避雷針為圓心的一系列同心圓當(dāng)保護(hù)范圍確定后，這些同心圓的半徑與水平截面的高度是一一對應(yīng)的。即r=f(h)，h∈[0,H]（1）式中：r----同心圓的半徑（保護(hù)半徑）----水平截面高度一般情況下，我們將r稱為保護(hù)半徑。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f法應(yīng)該是某高度上的保護(hù)半徑。如"高度為時保護(hù)半徑為20m"保護(hù)半徑可以定義為：在某一高度的水平面上從避雷針到保護(hù)范圍邊界的距離而當(dāng)在具體工程應(yīng)用中需要描述避雷針的保護(hù)范圍時僅給出一個保護(hù)半徑是不夠的！

請看下面三種方法：1、公式法方法：給出保護(hù)半徑的表達(dá)式（）。優(yōu)點：描述完整，精確。缺點：計算復(fù)雜，不夠直觀。常用于：編寫教材及發(fā)表論文。2、列r-h表方法：對高h(yuǎn)以一定的步長取值，帶入保護(hù)半徑的表達(dá)式1）求出r列表即可。優(yōu)點：兼顧精確性及直觀性。缺點