对避雷针保护范围的计算方法

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1、避雷针保护范围的计算方法避雷针保护范围的计算方法卢伟辉1,黄旭丹21.广东粤华发电有限责任公司,广东广州510731;2.广东电力设计研究院广东广州510600)摘　要：常用避雷针(这里仅指单针)保护范围的计算方法主要有折线法和滚球法，为此，就“折线法”和“滚球法”的计算进行了初步的分析和探讨，得出：“折线法”的主要特点是设计直观，计算简便，节省投资，但建筑物高度大于20m以上不适用；“滚球法”的主要特点是可以计算避雷针(带)与网格组合时的保护范围，但计算相对复杂，投资成本相对大。关键词：避雷针；折线法；滚球法；保护范围C

2、alculationmethodsoflightningconductorprotectiverangeLUWeihui,UANGXudan2(1.GuangdongYuehuaPowerCo.,Ltd.,Guangzhou510731,China;2.GuangdongElectricPowerDesignInstitute,Guangzhou510600,China)Abstract：hecommoncalculationmethodsoflightningrod(singlerodonly)protectiveran

3、gearethe“polygonmethod”andthe“rollingballmethod”.hispapermakesaprimarydiscussiononthesetwomethods,drawingaconclusionthatthe“polygonmethod”isofintuitionisticdesign,simplecomputation,economiccosts,butitisinapplicabletobuildingshigherthan20m;the“rollingballmethod”c

4、anfigureouttheprotectiverangeofalightningrodcombinedwithgridding,yetthecomputationismorecomplicatedandtheinvestmentishigher.Keywords：polygonmethod;rollingballmethod;lightningrod;protectiverange在避雷针保护范围的计算方法中，“折线法”是比较成熟的方法。近几年来,国标中规定的“滚球法”也开始得到同行的认同，但在实际运用中，“滚球法”也

5、碰到一些问题，特别是在计算天面避雷针保护范围的时候。因此有必要对电力系统常用的“折线法”和国标的“滚球法”进行比较分析，发现其中存在的问题。1“折线法”避雷保护计算“折线法”在电力系统又称“规程法”，即单支避雷针的保护范围是一个以避雷针为轴的折线圆锥体。L/620—997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》标准就规定了单支避雷针的保护范围，见图。1.1避雷针在地面上保护半径的计算计算避雷针在地面上的保护半径可用公式式中：Rp——保护半径；h——避雷针的高度；P——高度影响因数。其中，P的取值是：当h≤30m，P＝1；当

6、30m的h的纯数值；当h＞20m时，只能取h=120m。1.2被保护物高度hp水平面上保护半径的计算a)当hp≥0.5h时，被保护物高度hp水平面上的保护半径式中：Rp——避雷针在hp水平面上的保护半径；hp——被保护物的高度；ha——避雷针的有效高度。b)当hp＜0.5h时，被保护物高度hp水平面上的保护半径2“滚球法”避雷保护计算“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。我国建筑防雷规范G50057—994(2000年版)也把“滚球法”强制作为计算避雷针保护范围的方法。滚球法是以hR为半

7、径的一个球体沿需要防止击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器(包括被用作接闪器的金属物)或只触及接闪器和地面(包括与大地接触并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。滚球法确定接闪器保护范围应符合规范规定，见表。应用滚球法，避雷针在地面上的保护半径的计算可见以下方法及图2。a)避雷针高度h≤hR时的计算距地面hR处作条平行于地面的平行线。以针尖为圆心、hR为半径作弧线交于平行线A，两点。以A，为圆心，hR为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切，这样，从弧线起到地面就是保护范围。保护范围

8、是一个对称的锥体。避雷针在hP高度的xx＇平面上和在地面上的保护半径，按公式[2](4)计算确定式中：Rp——避雷针保护高度xx＇平面上的保护半径；hR——滚球半径，按表确定；hp——被保护物的高度；R0——避雷针在地面上的保护半径。b)当避雷针高度h＞hR时的计算在避雷针上取高度hp的一点代替单支避