六 避雷针保护范围计算 避雷针保护范围计算公式
Rx=√H(2Hr-H)-√Hx(2Hr-Hx) Rd=√H(2Hr-H) 其中: Rx-----避雷针在Hx高度平面上的保护半径m Hr-----滚球半径m
Hx――被保护物体高度M H―――避雷针的计算高度m Rd―――避雷针在地面上的保护半径m Rx=1.6Ha/(1+ Hx/H)
Rx-----避雷针在Hx高度平面上的保护半径m Hx――被保护物体高度m H―――避雷针的计算高度m Ha=H-Hx―――避雷针的有效高度 避雷针的保护范围
众所周知,雷是一种常见的自然现象。雷电击中物体会产生强烈的破坏作用。防雷是人类同自然斗争的一个重要课题。安装避雷针是人们行之有效的防雷措施之一。 避雷针由接受器、接地引下线和接地体(接地极)三部分串联组成。避雷针的接受器是指避雷针顶端部分的金属针头。接受器的位置都高于被保护的物体。接地引下线是避雷针的中间部分,是用来连接雷电接受器和接地体的。接地引下线的截面积不但应根据雷电流通过时的发热情况计算,使其不会因过热而熔化,而且还要有足够的机械强度。
接地体是整个避雷针的最底下部分。它的作用不仅是安全地把雷电流由此导入地中,而且还要进一步使雷电流在流入大地时均匀地分散开去。
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。
避雷针保护其附近比它矮的建筑物或设备免受雷击是有一定范围的。这范围像一顶以避雷针为中心的圆锥形的帐篷,罩在帐篷里面空间的物体,可以免遭雷击,这就是避雷针的保护范围。
单支避雷针的保护范围如图1所示,它的具体计算通常采取下列方法(这种方法是从实验室用冲击电压发生器作模拟试验获得的) 。
避雷针在地面上的保护半径为 r=1.5h。
式中r——保护半径(米);h——避雷针高度(米)。在被保护物高度hx水平面上的保护半径为 rx=(h-hx)p=hap; rx=(1.5h-2hx)p。
式中rx—避雷针在hx水平面上的保护半径(米); hx—被保护物的高度(米); ha—避雷针的有效高度(米); p——高度影响系数(考虑避雷针太高时,保护半径不按正比例增大的系数)。 h≤30米时,p=1。
图1中顶角α称为避雷针的保护角.对于平原地区α取45°;对于山区,保护角缩小,α取37°
1、 现在来计算变电所两支避雷针的保护范围。变电所高度hx=4m,避雷针尖端高出地面16m。那么避雷针高度小于30m。
避雷针在地面上的保护半径 r=1.5h=1.5×16=24(m),
避雷针对变电所顶部水平面的保护半径 rx=(h-hx)p=(16-4)×1=12(m)。
因为变电所及发电机房长度20m,宽度10m,所以在机房后5-10m出安装两根16m避雷针,满足保护范围。 2、 现在来计算瓦斯泵房两支避雷针的保护范围。瓦斯泵房高度hx=5m,避雷针尖端高出地面16m。那么避雷针高度小于30m。h≤30米时,p=1。 避雷针在地面上的保护半径 r=1.5h=1.5×16=24(m),
避雷针对变电所顶部水平面的保护半径 rx=(h-hx)p=(16-4)×1=12(m)。
因为瓦斯泵房长度20m,宽度10m所以在机房后5-10m出安装两根16m避雷针,满足保护范围。
3、 现在来计算风井避雷针的保护范围。避雷针尖端高出地面17m。那么避雷针高度小于30m。h≤30米时,p=1。