机场站坪高杆灯避雷针防雷分析及改进建议

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1、广东建材2011年第8期研究与探讨机场站坪高杆灯避雷针防雷分析及改进建议秦文智(广州白云国际机场股份有限公司动力场道部)摘要：采用折线法和滚球法对两型机场站坪高杆灯的避雷针进行防雷分析，找出部分现有高杆灯避雷针防雷存在的不足之处，并以IEC推荐的“滚球法”为依据，对两型高杆灯避雷针的保护半径进行计算分析，回溯分析所需的避雷针长度，并提出了相关的改进建议。关键词：机场站坪高杆灯；防雷分析；滚球法；折线法1引言半径r按下列公式计算]：广州白云机场地处雷雨多发地带，机场站坪高杆灯【当hx>h~，rx=(h—hx)·p杆体离地又有25m之高，孤立高耸的站坪高杆灯在雷雨I当hx<-h

2、2-~，rx=(1．5h一2hx)·p(式1)频发的季节里被雷电击中也就在所难免，这样就存在着站坪高杆灯部件被雷击坠落的风险，威胁到过往航空器及人员的安全。机场站坪高杆灯自投入使用以来已有近p——保护系数，当h≤30m时，p=l；当30

3、范(如GBJ64—1983)，对避雷针和避雷线重要，具有极其重要的现实意义。本文从机场站坪高杆的保护范围都是按“折线法’’来确定的，而现行国家标准灯的特征出发，对需受避雷针保护的高杆灯灯盘外形尺GB50057—1994《建筑物防雷设计规范》则规定采用IEC寸进行适当的简化，利用相关的防雷理论进行分析，进推荐的“滚球法”来确定嘲。而提出相应的改进措施。所谓“滚球法”(ro11一ballmethod)，就是选择一个半径为h(滚球半径)的球体，沿需要防护直击雷的部位滚动，如果球体只接触到避雷针(线)或避雷针(线)与地面，而不触及需要保护的部位，则该部位就在避雷针(线)的保护范围之

4、内。滚球半径h按建筑物的防雷类别而取不同值。表1按建筑防雷类别确定滚球半径建筑物防雷类别滚球半径h／m第一类防雷建筑物30第二类防雷建筑物45高杆蕊灯．复钢焘丝绳图2受x损的钢丝一绳局部图第三类防雷建筑物60(据GB50057—1994)2分析的理论依据部队营房、军火库等因电火花而引起爆炸，会造成2．1折线法巨大破坏和人身伤亡者的建筑物为第一类防雷建筑物；如被保护物的高度为h，则在h水平面上的保护国家级计算中心、国家级的会堂、办公建筑物、大型展览——133——研究与探讨广东建材2011年第8期和博览建筑物、大型火车站等特别重要的建筑物属于第二类防雷建筑物；水塔、高杆灯等孤立

5、的高耸建筑物属第三类防雷建筑物。故本次分析中滚球半径取第三类防雷建筑物的滚球半径，即hr：60m。图3为滚球法中单支避雷针的保护范围示意图：图5高杆灯六边形灯盘外形轮廓简化图图3滚球法中单支避雷针的保护半径R为：图6梯形外轮廓高杆灯灯盘R=可一(式2)其中：h，——滚球半径；h，_一被保护物高度，即h为高杆灯杆体高度；h——避雷针高度，即等于高杆灯的杆体高度加上避雷针的长度L。图7高杆灯梯形灯盘外轮廓简化图(单位：cm)3站坪高杆灯的灯盘类型及其特点高，灯盘的的镇流器盒顶部与避雷针的最大水平距离约目前机场站坪高杆灯的灯盘类型有两种，一种是六为2．49m。边形灯盘，另一种是梯

6、形灯盘。3．1六边形灯盘4避雷针保护范围分析经比例法测量，得知六边形站坪高杆灯灯盘、梯形站坪高杆灯灯盘的避雷针长度分别为240．9cm、161．2cm。4．1现有避雷针保护范围分析(1)折线法分析六边形高杆灯灯盘避雷针的保护范围。己矢口hx=25m，h=h+L=25十2．409=27．409m，即h≤图4六边形灯盘30m，代入式l得：六边形灯盘的特点是灯具在灯盘上方，灯具的最高R=h—hx=2．409m点基本与灯杆顶端相平，高杆灯灯具顶部与避雷针的最即现有的六边形灯盘避雷针的保护半径为大水平距离约为1．77m。2．409m。而现有灯具与避雷针的最大水平距离是1．77m3．2

7、梯形高杆灯灯盘(177cm)，2．409>1．77。可见按折线法计算分析时，现有梯形高杆灯灯盘的主要特点是灯具安装在高杆灯的避雷针可以较好地保护灯盘上的设备。灯盘下方，灯盘上的镇流器盒顶部与高杆灯顶部基本同——134——广东建材2011年第8期研究与探讨(2)滚球法分析六边形高杆灯灯盘避雷针的保护范能有效保护灯盘上的电气设备和部件，故建议对该型高围。杆灯的避雷针进行适当延长改进，使避雷针长度2．6已知hr=60m，hx=25m，h=h+L=25+2．409=27．409m，代米。入式2得4．2．2梯形高杆灯避雷针改