一、避雷针的保护范围有多大
避雷针的工作原理就其本质而言,避雷针不是避雷,而是利用其高耸空中的有利地位,把雷电引向自身,承受雷击。同时把雷电流泄入大地,起着保护其附近比它矮的建筑物或设备免受雷击的作用。简单一点说,一级保护是以30米为半径、二级保护是45米为半径、三级保护是60米为半径做弧的保护范围。
避雷针的保护半径与高度(h)有关,以及与所现的滚球半径有关,
Rx=½{h(2hr-h)}-½{hx(2hr-hx)}
其中Rx为避雷针在距离地面hx米处的保护半径(米);
hr为滚球半径,根据建筑物类别取值30、45、60;
一般来说,避雷针越高,保护范围就越大,保护效果也越好,但考虑到避雷针建设的安全性和经济性,避雷针大多建设在35米-45米之间。
二、避雷针的保护范围怎么算
1、距地面hr处作一条平行于地面的平行线,以避雷针的针尖为圆心,hr为半径画弧,交水平线于A、B两点,又分别以A、B两点为圆心,hr为半径,从针尖向地面画弧。如图1所示,则图中曲线就是避雷针保护范围的边界,保护范围是一个对称的锥体。
2、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。“折线法”的主要特点是设计直观,计算简便,可节省投资,但不适用于高度大于20m的建筑物;“滚球法”的主要特点是可以计算避雷针或避雷带与网格组合时的保护范围,但计算相对复杂,按此方法计算出的投资成本较大。
3、在二种计算方法中,“折线法”是比较成熟的方法,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。单支避雷针的保护范围在DL/T620-997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》标准中有所规定;“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。
4、我国建筑防雷规范GB50057-1994Z中也把“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)。
5、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。近几年来,国标中规定的“滚球法”也开始得到行业的认同,但在实际运用中“滚球法”也碰到一些问题,特别是在计算天面避雷针保护范围的时候。总的来说这二种算法各有特点,一般高层建筑更多的使用“滚球法”。
三、避雷针的保护范围是多少
一、二、三类防雷建筑物的滚球半径分别为30m、45m、60m。
按GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》,相应于I类、II类、III类建筑物的滚球半径D分别为30m、45m、60m;
避雷针的保护范围应按GB50057-94《建筑物防雷设计规范》附录四《滚球法确定接闪器的保护范围》规定的方法进行计算。若达不到设计要求,可通过加接杆将避雷针升高,或者选用提前放电避雷针。在保护对象的范围很宽时,可考虑用多根避雷针来满足设计要求。
当一座防雷建筑物中兼有第一、二、三类防雷建筑物时,其防雷分类和防雷措施宜符合下列规定:
1、当第一类防雷建筑物的面积占建筑物总面积的30%及以上时,该建筑物宜确定为第一类防雷建筑物。
2、当第一类防雷建筑物的面积占建筑物总面积的30%以下,且第二类防雷建筑物的面积占建筑物总面积的30%及以上时,或当这两类防雷建筑物的面积均小于建筑物总面积的30%,但其面积之和又大于30%时,该建筑物宜确定为第二类防雷建筑物。
但对第一类防雷建筑物的防雷电感应和防雷电波侵入,应采取第一类防雷建筑物的保护措施.
3、当第一、二类防雷建筑物的面积之和小于建筑物总面积的30%,且不可能遭直接雷击时,该建筑物可确定为第三类防雷建筑物;但对第一、二类防雷建筑物的防雷电感应和防雷电波侵入,应采取各自类别的保护措施;当可能遭直接雷击时,宜按各自类别采取防雷措施。
参考资料来源:百度百科-建筑物防雷设计规范
参考资料来源:百度百科-预放电避雷针
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