避雷针(带)保护范围的计算.pdf

第30卷增刊
气象与环境科学
2007年9月
Meteor gical and Eny omen tal Sciences
Sep.2007
避雷针《带)保护范围的计算
韩海轮,陈俊,黄晓兰′
(1.宁波市鄞州区气象局浙江鄞?315040:2浙江省余姚市气象局,浙江余姚315400)
摘要:通过一工程实例,对屋面避雷针(带)保护范围的计算方法进行探讨。由于对滚球法的基准面选取不
同从而影响到最终计算结果。
关鍵词:避雷针;保护范围;滚球法
中图分类号:TU895
文献标识码:A
文章编号:1673-7148(2007)増刊-0193-02
引言
2问题提出
为保护建筑物.目前常用的接闪器有避雷针避
在防雷工程中,经常会遇到计算避雷针(带)保
雷带避雷线和避雷网格等,或针、网、带科学组合而护范围的问题。比如说某幢5层的居民住宅楼,
成。避雷针带)作为一种传统的避雷方式被广泛楼外部有一室外空调板(如图1),该建筑物女儿墙
应用于各类建筑物上。按照(GB50057-94健筑物上设有避雷带
防雷设计规范》(200年版)的规定,我国采用滚球
但是该避雷带能否保护到室外整个空调架?
法确定避雷针带)的保护范围
1滚球法
滚球法是以h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(包括被利和
用作为接闪器的金属物),或只触及接闪器和地面
(包括被利用作为接闪器的金属物),而不触及需要
EeN
保护的部位时,则该部分就得到接闪器的保护。其
中h为滚球半径
滚球半径是一个电气、几何模型,按h,=107
计算,由得到保护的最小雷电流来确定,也就是由
绕击程度而定。当确定防雷类别时,就确定了滚球
B
半径h,(见表1)
图1某居民佳宅楼示意图
表1不同类别防雷建筑物的滚球半径
建筑物的防雷类别
滚球半径hm
3滚球法计算
第一类防雷建锍物
假定该建筑物高20m,避雷带支架高度
第二类防雷建筑物
Q15m。室外空调板至女儿墙顶部为Q6m,空调
第三类防雷建筑物
板宽1.5m。按照GB50057-4健筑物防雷设计规
范》(2000年版)的规定,该居民住宅楼属于第三类
收稿日期:2007-03-28修订日期:2007-06·08
作者简介:韩海轮(1973-.男,浙江宁波人,助理工程师,主要从事防雷检測工作.E- mail: nhl(@163cm
O1994-2010china Acdemic o m Eectronic Pishin Ho. A rights reseed. p wwcnki ner
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气象与环境科学
第30卷
防雷建筑物。
性。由图2可以看出,方法二的避雷带保护曲线没
针对该问题有人提出两种计算方法。
有触及空调板边缘,该曲线无限接近但又不接近CD
第一种计算方法
的延长线,所以第二种算法不符合滚球法定义。
以地面(AB面)为基准面。按照单根避雷带的
计算公式
(2h,-h,)
其中,h为滚球半径,h为被保护物的高度,b为避
方法二
雷带在h高度上的保护宽度,h为避雷带的高度。
取h=60m,h是室外空调板高度为19.4m,h
为避雷带距地面的高度为2015m,代入公式求出
口□E
口ロR
b.=0678m<1.5m
方法一
由计算结果得出整个空调板不在避雷带的保护
范围之内。
图2滚球法计算图示意图
第二种计算方法:
以室外空调板为基准面来计算,上式可简化为4结语
h(2h. -h
综上所述,在计算避雷针(带)的保护范围时,
同样取B=60m;h为避雷带距空调板面的高应从被保护物的角度正确分析选取基准面。由于空
度为Q75m,代入公式求出
调板的尺寸限制,不可能像地面一样无限延伸,所以
b.=9.457m>1.5m
计算结果就造成了滚球未被避雷带和空调板撑起
由计算结果得出整个空调板置于避雷带的保护而是悬于半空,不符合滚球法的定义。因此在平时
范围之内。
的设计和图审的过程中,一定要选对计算的基准平
显然两种计算结果产生了矛盾。为什么同样用面并用作图法验证,从而保证防雷工程的准确性、安
单根避雷带的保护范围计算公式进行计算所得的结全性。
论却大相径庭?
滚球法计算公式是通过立体几何和平面几何的参考文献
原理用图解法求得的,因此再用作图法来验证。
图2为作图法验证以上两种计算方法的正确
[1]中华人民共和国机械工业部.GB50057-1994建筑物防雷设计
规范[S1.2000年版.北京:中国计划出版社,2001.
Ca lution M ethod of L ight ing Rod(Belt) Protection Scope
Han Hailun, Chen Jun, Huang Xiao lar
1. Ningbo Yinzhou District Me teo ro gical B ureau, Yinzhou 315040, China
2 Yuyao Meteoro logical Bureau, Yuyao 315400, China
A bstract: Here th rough the engineering examp le, we discuss the calculaton method of ligh m ing mod
belt )pio tec n cope The final result is affected for selecting the different datum kever of miling ball
metod
Key words: lightn ing nd; scope of the protection; mo lling ball me thod
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