避雷針高度計(jì)算公式避雷針高度與保護(hù)范圍計(jì)算公式  

安裝避雷針需要先計(jì)算其高度是多少，計(jì)算避雷針高度是很困難的問(wèn)題，那么怎么計(jì)算避雷針的高度?通過(guò)小編來(lái)給大家詳細(xì)的講解一下。  

(1)當(dāng)避雷針高度h小于或等于hr時(shí)：  

①距地面hr處作一平行于地面的平行線。  

②以針尖為圓心，hr為半徑，作弧線交于平行線的A、B兩點(diǎn)。  

③以A、B為圓心，hr為半徑作弧線，該弧線與針尖相交并與地面相切。從此弧線起到地面止就是保護(hù)范圍。保護(hù)范圍是一個(gè)對(duì)稱(chēng)的錐體。  

④避雷針在hx高度的xxˊ平面上和在地面上的保護(hù)半徑，按下列計(jì)算式確定：  

式中：rx——避雷針在hx高度的xx′平面上的保護(hù)半徑(m)。  

hr——滾球半徑，按本規(guī)范表5.2.1確定(m)。  

hx——被保護(hù)物的高度(m)。  

r0——避雷針在地面上的保護(hù)半徑(m)。  

(2)當(dāng)避雷針高度h大于hr時(shí)，在避雷針上取高度hr的一點(diǎn)代替單支避雷針針尖作為圓心。其余的做法同本款第(1)項(xiàng)。  

避雷針保護(hù)范圍計(jì)算公式及方法圖解

一、計(jì)算方法
常用避雷針(這里僅指單針)保護(hù)范圍的計(jì)算方法主要有折線法和滾球法。
“折線法”在電力系統(tǒng)又稱(chēng)“規(guī)程法”，即單支避雷針的保護(hù)范圍是一個(gè)以避雷針為軸的折線圓錐體。
滾球法是一種計(jì)算接閃器（接閃器就是專(zhuān)門(mén)用來(lái)接收直接雷擊（雷閃）的金屬物體。接閃器的金屬桿，稱(chēng)為避雷針。接閃器的金屬線，稱(chēng)為避雷線或架空地線。接閃器的金屬帶、金屬網(wǎng)，稱(chēng)為避雷帶。接閃器位于防雷裝置的頂部，其作用是利用其高出被保護(hù)物的突出部位把雷電引向自身，承接直擊雷放電。）保護(hù)范圍的方法。它的計(jì)算原理為以某一規(guī)定半徑的球體，在裝有接閃器的建筑物上滾過(guò)，滾球體由于受建筑物上所安裝的接閃器的阻擋而無(wú)法觸及某些范圍，把這些范圍認(rèn)為是接閃器的保護(hù)范圍。這就是滾球法。
在避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算方法中，折線法僅取決于避雷針的高度及被保護(hù)物高度，“折線法”是比較成熟的方法，電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中一直采用“折線法”，主要特點(diǎn)是設(shè)計(jì)直觀，計(jì)算簡(jiǎn)便，節(jié)省投資；而滾球法取決于避雷針的高度、滾球半徑和被保護(hù)物高度,“滾球法”的主要特點(diǎn)是可以計(jì)算避雷針(帶)與網(wǎng)格組合時(shí)的保護(hù)范圍，但計(jì)算相對(duì)復(fù)雜，投資成本相對(duì)大。
二、避雷針保護(hù)范圍計(jì)算（“折線法”）
由于電力系統(tǒng)常用方法為“折線法”，故下面只介紹“折線法”計(jì)算方法。
2.1、單支避雷針的保護(hù)范圍(圖2.1) ,應(yīng)按下列公式計(jì)算：

圖2. 1 單支避雷針的保護(hù)范圍
Φ-保護(hù)角(°)
1、避雷針在地面上的保護(hù)半徑,應(yīng)按下式計(jì)算:
r=1.5hP (2.1-1)
式中:r——保護(hù)半徑(m);
h——避雷針或避雷線的高度(m),當(dāng)h>120m時(shí),可取其等于120m;
P——高度影響系數(shù),h≤30m,P=1；30m120m,P=0.5。
2、在被保護(hù)物高度hx水平面上的保護(hù)半徑應(yīng)按下列方法確定:
1)當(dāng)hx≥0.5h時(shí),保護(hù)半徑應(yīng)按下式確定:
rx=(h-hx)P=haP (2.1-2)
式中:rx——避雷針或避雷線在hx水平面上的保護(hù)范圍(m);
hx——被保護(hù)物的高度(m);
ha——避雷針的有效高度(m)。
2)當(dāng)hx
rx=(1.5h-2hx)P (2.1-3)
2.2、兩支等高避雷針的保護(hù)范圍(圖2.2-1),應(yīng)按下列方法確定:

圖2.2-1 高度為h的兩等高避雷針的保護(hù)范圍
1、兩針外側(cè)的保護(hù)范圍應(yīng)按單支避雷針的計(jì)算方法確定。
2、兩針間的保護(hù)范圍應(yīng)按通過(guò)兩針頂點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)O的圓弧確定,圓弧的半徑為R'o。 O點(diǎn)為假想避雷針的頂點(diǎn),其高度應(yīng)按下式計(jì)算:
ho=h-D/(7P) (2.2)
式中:ho——兩針間保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)高度 (m) ;
D——兩避雷針間的距離(m) 。
3、兩針間 hx水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度 bx應(yīng)按圖2. 2-2確定。當(dāng) bx大于 rx時(shí),應(yīng)取bx等于rx。

圖2.2-2兩等高避雷針間保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度(bx)與 D/(haP)的關(guān)系
4、兩針間hx水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度bx按下式計(jì)算:
當(dāng)hx≥h0/2時(shí), bx= (h0-hx)
當(dāng)hx
當(dāng)D=7haP時(shí), bx=0
5、兩針間距離與針高之比 D/h, 不宜大于5。
2.3、多支等高避雷針的保護(hù)范圍(圖2. 3),應(yīng)按下列方法確定:

(a)三支等高避雷針在hx水平面上的保護(hù)范圍

圖2.3 三支、四支等高避雷針在hx水平面上的保護(hù)范圍
1、三支等高避雷針?biāo)纬傻娜切蔚耐鈧?cè)保護(hù)范圍應(yīng)分別按兩支等高避雷針的計(jì)算方法確定。 在三角形內(nèi)被保護(hù)物最大高度 hx水平面上,各相鄰避雷針間保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度bx≥0時(shí),全部面積可受到保護(hù)。
2、四支及以上等高避雷針?biāo)纬傻乃慕切位蚨嘟切?可先將其分成兩個(gè)或數(shù)個(gè)三角形,然后分別按三支等高避雷針的方法計(jì)算 。
2.4、不等高避雷針的保護(hù)范圍(圖2.4),應(yīng)按下列方法確定:

圖2.4 兩支不等高避雷針的保護(hù)范用
1、兩支不等高避雷針外側(cè)的保護(hù)范圍應(yīng)分別按單支避雷針的計(jì)算方法確定,
2、兩支不等高避雷針間的保護(hù)范圍應(yīng)按單支避雷針的計(jì)算方法,先確定較高避需針1的保護(hù)范圍,然后由較低避雷針2的頂點(diǎn),做水平線與避雷針1 的保護(hù)范圍相交于點(diǎn)3,取點(diǎn)3避雷針的計(jì)算方法確定避雷針2和3間的保護(hù)范圍,通過(guò)避雷針2、3頂點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)的圓弧,其弓高應(yīng)按下式計(jì)算:
f=D'/(7P) (2.4)
式中: f——圓弧的弓高(m) ;
D'——避雷針2和等效避雷針3間的距離(m)。
3、對(duì)多支不等高避雷針?biāo)纬傻亩嘟切?各相鄰兩避雷針的外側(cè)保護(hù)范圍應(yīng)按兩支不等高避雷針的計(jì)算方法確定;三支不等高避雷針,在三角形內(nèi)被保護(hù)物最大高度 hx水平面上,各相鄰避雷針間保護(hù)范圍一側(cè)最小究度bx≥0時(shí),全部面積可受到保護(hù);四支及以上不等高避雷針?biāo)纬傻亩嘟切?其內(nèi)側(cè)保護(hù)范圍可仿照等高避雷針的方法確定。
2.5.不同地面標(biāo)高的單支避雷針保護(hù)范圍
不同地面標(biāo)高的單支避雷針保護(hù)范圍分別以不同地平面(即避雷針高度不同)確定所在地平面被保護(hù)物的保護(hù)半徑,見(jiàn)下圖。


不同地面標(biāo)高的單支避雷針保護(hù)范圍
由圖可見(jiàn),以地平面1為基準(zhǔn),避雷針高為h1, 按單支避雷針保護(hù)范圍方法確定保護(hù)hx1的保護(hù)半徑為rx1,以地平面2為基準(zhǔn),避雷針高為h2, 保護(hù)hx2的保護(hù)半徑為rx2。
2.6、不同地面標(biāo)高的兩支避雷鐘保護(hù)范圍
不同地面標(biāo)高的兩避雷針保護(hù)范國(guó)的確定如下圖。

不同地面標(biāo)高的兩避雷針保護(hù)范圍
( 1 )兩支避雷針外側(cè),按單支避雷針保護(hù)范圍確定;
( 2 )兩支避雷針內(nèi)側(cè),分別以不同地平面,按兩支避雷針內(nèi)側(cè)保護(hù)范圍方法, 確定所在地平面內(nèi)被保護(hù)物的保護(hù)范圍。若兩地面的標(biāo)高不一樣(即不在同一水平面上),畫(huà)針間保護(hù)一側(cè)最小寬度,分別按不同地平面確定不同的bx1、 bx2如上圖中實(shí)線保護(hù)范圍。若兩地被保護(hù)標(biāo)高一樣,不論按那一地平面確定,兩針間保護(hù)一側(cè)最小寬度是一樣的。如被保護(hù)標(biāo)高同為hx1,則保護(hù)范圍2的平面為虛線;被保護(hù)高程同為hx2,則保護(hù)范圍1的平面為虛線。
2.7、山地和坡地上避雷針的保護(hù)范圍應(yīng)有所減小,應(yīng)按下列方法確定:
1、避雷針的保護(hù)范圍可按本文式(2. 1-1)~式(2. 1-3) 計(jì)算 。
2、兩等高避雷針保護(hù)范圍bx按本文圖2.2-2確定的 bx 乘以0.75求得,上部邊緣最低點(diǎn)高度可按下式計(jì)算:
h0=h-D/(5P) (2. 7-1)
3、兩不等高避雷針保護(hù)范圍的弓高可按下式計(jì)算:
f=D'/(5P) (2. 7-2)
4、利用山勢(shì)設(shè)立的遠(yuǎn)離被保護(hù)物的避雷針不得作為主要保護(hù)裝置。