3避雷针在高度的平面上的保.docVIP

滚球法在防雷工程设计中应用 赵永云 摘 要： 雷电防护既是技术问题，同时也是经济问题从技术角度讲，雷电防护设计应该更周密更可靠，从经济上讲，应该花最少的投资，取得最大的经济效益。因此，根据实际情况，行之有效的、更为完善的防雷措施，把雷电危害减少到最低限度，是的客观需要。滚球法是为半径的一个球体，沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器(包括利用作为接闪器的金属物)或接闪器和地面(包括与大地接触能承受雷击的金属物)而不触及需要保护的部位时，则该部分就得到接闪器的保护。滚球法是国际电工委员会（IEC）推荐的接闪器保护范围计算方法之一防雷规范GB50057-94（2000版）中用立体几何的知识滚球法的计算由于使用避雷针做为接闪器时得到的保护范围，一般具有较好的轴对称性；GB50057—94(2000年版)，避雷针在hx高度xx＇平面上保护半径rx和在地面上的保护半径r0的计算式公为: (1) (2) 式中：rx———避雷针在?hx高度的xx′平面上的保护半径（m）；hr———滚球半径，按本规范表5．2．1确定（m）；?hx———被保护物的高度（m）；?r0———避雷针在地面上的保护半径（m）。 时，双支等高避雷针的保护范围为按各自单针的保护范围，此时两根针没有共同保护范围，如图1所示。 图1 当D时，双支等高避雷针的共同保护范围为两根针各自保护范围的交集，如图2所示。 图2 四、简述双支等高避雷针保护范围的作图法 依据《建筑防雷设计规范》GB50057—94(2000年版)滚球法对防雷保护范围介绍，简述双支等高避雷针保护范围的作图法如下。 1、将保护范围的已知条件滚球半径、针高、保护高度带入公式（1）（2）求出rx 、r0值。 2、分别以两支等高避雷针A、B为圆心，以r0为半径作圆交于C、C＇，连接AC、BC、AC＇、BC＇，即r0=AC=BC= AC＇=BC。 3、分别以两等高针A、B为圆心，以rx为半径作圆交AC、BC于E 、F，交AC＇、BC＇于E＇、F＇，即rx=AE=BF= AE＇=BF＇。 4、分别以C 、C＇为圆心以AC=BC=AC＇=BC＇为半径作圆与圆A、圆B相切交于F、E、F＇、E＇。 即FEF＇E＇封闭围成的圆弧为双支避雷避雷针在hx高度的xx′平面上的保护 图3 五、避雷针在rx高度保护范围内最小保护宽度bx值的确定 根据李春生对rx高度保护范围内最小宽度b最小宽度b （3） 带入公式（1）（2）推导得： （4） 式中：D———双支等高避雷针的距离，m； bx———双支等高避雷针在高度联合保护的最小保护宽度，m； 各相邻避雷针间保护范围的最小宽度bx≥0时，则全部面积受到保护。 六、工作中的实际运用 某LNG储存气化站空温式气化器区防雷类别为二类，设计采用三支20m?高(1)将已知条件：hr=45m、h=20m、 hx=5m代入公式1，计算出避雷针在5.0m高度的保护半径rx=16.8m。 (2)再将已知条件代入公式2计算出避雷针在地面上的保护半径 (3)将三支等高针每两针距离D12=45.4m、D13=42.7m、D23=57.6m与已知条件hr=45m、h=20m、 hx=5m代入公式4，分别计算出三支等高避雷针在5.0m高度联合保护的最小宽度值为： b12=9.1m、b13=10.1m、b23=3.3m (4)利用上面的方法及计算数据，3支20.0m高的避雷针在5.0m高度保护范围如图4所示。 图4 七、结束语 雷电是一种极具破坏力的自然现象，雷电灾害经济损失生产、储运的产品易燃、易爆来说，一旦发生雷击事故，将造成重大经济损失和人员伤亡雷电灾害是可以预防的，雷电防护既是技术问题，同时也是经济问题从技术角度讲，雷电防护设计应该更周密更可靠，从经济上讲，应该花最少的投资，取得最大的经济效益。因此，根据实际情况，制定行之有效的、更为完善的防雷措施，把雷电危害减少到最低限度，是的客观需要。《建筑物防雷设计规范》GB 50057-94（2000）苏邦礼等，雷电与避雷工程，中山大学出版社李春生等，浅谈利用滚球法进行防雷设计的步骤及应用，，