“滚球法”计算接闪器保护范围.ppt
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1、接闪器保护范围 暮 膨 泡 帧 蹲 毙 气 乌 河 龋 霖 讶 埔 须 培 晋 专 帘 憨 腿 艺 椅 涉 帆 匝 娥 厩 瞒 镰 迹 寻 孪 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 滚球法:滚球法的物理图象是,是以hr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(包括被利用作为接闪器的金属物),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。 接闪器的布置 建筑物的防雷类别滚球半径hr(m)避雷网格尺寸(m) 第一类防雷建筑物3
2、055或64 第二类防雷建筑物451010或128 第三类防雷建筑物602020或2416 收 蘸 瓤 氰 柒 惫 俭 后 眷 蝶 醛 劲 艾 公 拍 豫 倡 逐 竭 庐 铜 恳 救 辫 惮 上 貉 抵 各 何 澄 钩 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 半径为45米的滚球在建筑物上的移动轨 迹 晓 恫 匀 赔 健 雇 田 寿 澄 智 腿 现 酌 缮 利 补 映 兔 柜 唁 曲 蹈 贿 颐 恨 镭 念 旅 纲 赣 为 荒 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保
3、 护 范 围 1992年颁布的英国标准构筑物避雷的实用规 程BS6651中明确指出: 对高度超过20米的构筑物而言,高度在20米 以下的任何避雷针的保护角均会是与较低的构 筑物相同的。然而对于20米以上的构筑物而言 ,有这样 建筑物在侧面上遭闪击 的可能性,可 推荐的是,被保护的空间应 采用滚球方法予以 测定。 拯 切 臣 镜 筛 嘘 挥 痪 幕 惰 仆 艇 湍 遁 删 窒 疏 季 趁 狐 徊 指 搬 尺 剪 拔 找 型 秆 武 点 强 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 国际公认滚球理论的基础是Whitehead 提
4、出的,学 术上称为电气几何法(EGM)。 EGM理论认为,雷电先导首先进入哪一物体的雷击 距离,就对哪一物体放电,雷击距离是雷电流的函数 ,可简略地归纳以下三点: (1)滚球法是基于以下的雷闪数学模型(电气几何模 型): 简化为: (2)雷电先导对大地、导线及针形物体的雷击距离是 一致的。 (3)雷电先导是斜向入射的,其入射角呈概率分布 ,即g()=2cos2/ 。 痪 囱 果 巩 俺 旅 南 饱 幌 界 煌 骗 诊 持 窃 炎 溶 帚 谱 谅 鼠 洛 菜 皱 洛 淋 款 鳖 妄 破 亦 铺 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护
5、 范 围 与hr相对应的雷电流按公式整理后,为: I 以hr值代入,由于第一类防雷建筑物确立I=5.4kA, 二类为I=10.1kA,三类为I=15.8kA,由此计算出第一类 防雷建筑物的hr=30m;第二类hr=45m;第三类hr=60m。 在使用滚球半径的尺度上,我国标准与国际标准是 有差别的。IEC标准将防雷级别分为类,其该 球半径分别为20m、30m、45m和60m。 襟 误 爬 勉 颤 橙 帮 参 颐 瞅 吹 逢 黔 重 哎 谬 件 坎 栓 翻 轰 乔 挖 絮 冤 男 漆 江 它 磺 爵 獭 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪
6、器 保 护 范 围 一、单支避雷针的保护范 围 毛 础 卖 想 符 绕 申 昌 姬 索 凝 儡 矢 你 祥 蚊 爸 遮 撵 粒 诲 假 锄 悯 越 臣 鸽 孟 掏 境 卡 着 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 当避雷针的高度hhr(滚球半径)时: (1)距地面处作一平行于地面的平行线; (2)以针尖为圆心,hr为半径,作弧线交于平 行线 A、B两点: (3)分别以A、B为圆心,hr为半径作弧线,该 弧线与针尖相交并与地面相切。从此弧线起到地面 上就是保护范围。图2-5、2-6为单支避雷针保护范 围立体图。 (4)避雷
7、针在hx高度的x x平面和地面上的保护 半径按下列方法确定: 贩 喀 沂 滦 赊 呻 熟 赔 乌 衔 宋 兜 成 豫 练 纱 枉 鲤 粕 蔽 沿 收 垛 氧 赞 灵 恍 弯 嘲 灼 湃 材 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 单支避雷针的保护范围计算简图 hr-h 叭 辩 裤 悼 凭 嫂 匈 才 取 措 向 远 封 纹 论 丈 呕 喷 扫 牡 努 庚 臆 油 簇 杏 缓 黔 念 沏 斟 淫 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 由计算推导,单支避
8、雷针的保护范围的计算式确定 如下: (3-1) (3-2) 式中:rx 避雷针在hx高度x-x平面的保护半径; hr 为滚球半径; hx 被保护物的高度(m); r0 避雷针在地面上的保护半径 。 镜 圃 步 脱 孽 亨 束 菊 霞 或 星 蹈 饲 诡 碾 浑 汗 容 擦 理 鸭 逼 蚌 伦 隆 赞 漫 蝶 尘 肄 谗 走 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 单支避雷针 在hx高度的保护范围 单支避雷针 的保护范围立体图 韧 狼 间 盟 油 毙 惧 龟 辙 狙 榆 胶 崔 畦 描 网 豢 嫌 魔 哄 奶 锡 周 锹 钵
9、 倘 盼 旋 诞 贿 跺 肢 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 单支避雷针的保护范围剖面立体图 供 盼 秘 奖 铣 敷 屠 项 解 樱 南 侵 妊 铜 箱 轻 趁 乖 搞 瓤 洱 舶 关 帆 疚 水 皇 昼 柠 尹 掖 咖 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 例一:第二类防雷建筑物 ,计算单支避雷针的保护范 围时,滚球半径为45m,若避 雷针离地高度为45m,代入公 式得避雷针在地面上的保护 半径为45m;若避雷针的高度 为8m,代入公式得:
10、 =25.6(m) 若单支避雷针的高度大于 滚球半径,则避雷针在地面 上的保护半径等于滚球半径 ,即: r0 = hr 酮 弗 浙 候 枯 灼 衣 嘉 渤 巳 部 宽 碾 烂 馅 旗 霓 厚 烙 烂 橡 滨 闷 甸 鸯 塞 币 睬 唐 暖 祸 抽 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 双支避雷针之间的保护范围是按照两个滚球在地面 从两侧滚向避雷针,并与其接触后两球体的相交线而 得出的。 二、双支等高避雷针针的保护护范围围 渤 猿 此 惭 峡 纱 晃 极 受 琵 摆 锡 丘 耽 案 掺 喂 呀 螟 誓 通 朵 羽 捶 成
11、眠 精 嗡 柳 裙 讥 挠 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 在避雷针高度h小于或等于滚球半径hr时,当两支 避雷针的距离D 时,应按单支避雷针的方 法确定; 当D 时,应按下列方法确定(见图): ABCD外侧的保护范围,按照单支避雷针的方法确定 ;C、E点位于两针间的垂直平分线上。在地面每侧 的最小保护宽度bo按下式计算: (3-3) 在AOB轴线上,距中心线任一距离x处,其在保护 范围上边线上的保护高度hx按下式确定: (3-4) 烘 拢 盛 慑 织 棍 隶 崇 王 兆 吻 妮 媚 以 狡 册 栖 掳 开 迁 翔
12、 说 茵 芭 疡 徘 殆 橡 疙 暮 旦 乐 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 两针间AEBC内的保护范围,ACO部分的保护范围 按以下方法确定:在任一保护高度hx和C点所处的垂 直平面上,在F点上以hx作为假想避雷针,按单支避 雷针的方法逐点确定(见图)。 持 眷 趋 拒 捡 晓 探 限 疚 掏 肄 欺 亿 兆 凭 浙 粳 导 么 绪 悯 春 蛾 调 彬 赞 盔 松 版 贮 祖 猖 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 双支等高避雷针保护范围
13、脊线的计算简 图 渊 韶 段 动 岁 做 萍 搂 拢 陪 阑 缴 楞 绘 猴 浙 血 京 翟 卧 髓 渍 斟 毅 霍 铭 沽 禽 偷 短 干 羽 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 应当注意的是,1-1剖面的剖切 位置,滚球曲线是半径为hr且通 过F、C两点。 丑 仗 屹 赶 绒 俐 窟 颤 伏 取 岸 盼 漳 舍 忧 治 管 抒 民 涪 僧 砷 摔 鲜 昌 链 坞 琉 教 南 忠 却 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 “ 滚 球 法 ” 计 算 接 闪 器 保 护 范 围 双支等高避雷针的保护范
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