避雷針保護(hù)范圍的直接作圖法

1、避雷針保護(hù)范圍的直接作圖法 在變電所設(shè)計中，為了防止直接雷擊電力設(shè)備，一般采用避雷針保護(hù)，通常以采用數(shù)支等高避雷針進(jìn)行聯(lián)合保護(hù)的為多。以往的作圖方法，是將變電所各級電壓的配電裝置布置完畢后，再在變電所周圍的適當(dāng)?shù)胤剑冗x定幾個避雷針位置，量出避雷針間的距離，然后按照設(shè)計技術(shù)規(guī)程要求，進(jìn)行保護(hù)范圍的計算；再據(jù)計算結(jié)果，畫出保護(hù)范圍圖。如果保護(hù)范圍圖未能將被保護(hù)物全部覆蓋上，則需要再調(diào)整避雷針位置，重復(fù)上述過程，直至達(dá)到規(guī)程要求為止。其中，最麻煩的是保護(hù)范圍計算中，求兩針之間保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度bx值。按現(xiàn)行規(guī)程，其值仍然“需要查曲線往復(fù)計算”。這種無確實把握的布點，和往復(fù)循環(huán)試探性作圖法，再加

2、上保護(hù)范圍的煩瑣計算，確實費時費力。  筆者就是在這反反復(fù)復(fù)的調(diào)整避雷針位置時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)被保護(hù)物高度一定而且要受到保護(hù)時，兩針間的允許距離有一個最大值Dm。這就是：當(dāng)bx=0時，Dm=7(h-hx)P。如果兩針間的距離超過了這個最大值，就保護(hù)不上。如果，當(dāng)Dm7(h-hx)P時，必然bx0，則兩針間已受到保護(hù)，所以bx值也不必再計算出來。這樣，我們就可以根據(jù)被保護(hù)物 的一系列高度和經(jīng)常選用的避雷針一系列高度；按DL/T620-1997交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合中的公式：  (1)當(dāng)hx0.5h時，rx=(h-hx)p  (2)當(dāng)hx0.5h時，rx=(1.5

3、h-2hx)p  (3)當(dāng)bx0時， Dm=7(h-hx)p  式中h避雷針的高度m  rx避雷針在hx水平面上的保護(hù)半徑 m  hx被保護(hù)物的高度m  bx兩等高避雷針間保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度m  Dm兩避雷針間的允許距離最大值m  p高度影響系數(shù)，h30m，p=1；30mh120m，p=5.5/h；當(dāng)h120m 時，取其等于120m。  先計算出避雷針常用系列的保護(hù)半徑rx和等高的兩針間允許距離的最大值Dm進(jìn)行校核。  在布置避雷針位置時，只要控制兩避雷針間的距離D不超過其允許距離的最大值Dm。 由于

4、兩針間已受到保護(hù)，布點就可一次定位，并直接作出保護(hù)范圍圖。例如，當(dāng)被保護(hù)物高度hx=10m時，我們?nèi)暨x用兩支高度h=25m的避雷針1、2來保護(hù)，在布置避雷針時，只要控制兩針間的距離D12105m即可，此時兩針間保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度bx0，即 兩針內(nèi)側(cè)能受到保護(hù)。作圖時，其外側(cè)保護(hù)半徑按rx=17.5m直接畫出；其內(nèi)側(cè)保護(hù)范圍，則從兩針內(nèi)側(cè)Dm/2處，向兩針外側(cè)保護(hù)范圍圓上作切線，兩切線的交點到兩針間連線1、2的垂線，即為保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度bx，不必量出其值，如圖1所示。圖中D12的實際值(90m)為量出，bx值(3.21m)為按規(guī)程公式算出，若按現(xiàn)行的bx曲線圖算出其值為4.725，這都

5、可以不標(biāo)。同理，一變電所若設(shè)3支等高避雷針，每兩支避雷針間的保護(hù)范圍都可這樣作出，3支等高避雷針?biāo)纬傻娜切蔚耐鈧?cè)保護(hù)范圍內(nèi)都受到保護(hù)，見圖2(圖中D12、D23、D31；bx12、bx23、bx31分別為兩兩避雷針間的D、bx值。)   若設(shè)4支或4支以上等高避雷針，所形成的四角形或多角形，可分成兩個三角形或數(shù)個三角形，然后分別按3支等高避雷針的方法作出。同樣，對于2支不等高避雷針的保護(hù)范圍，應(yīng)先分別按單支避雷針的保護(hù)半徑直接畫出，但需先確定較高避雷針1在高度為避雷針2頂端水平面上的保護(hù)半徑rh2，找出等效避雷針3與避雷針2的距離D=D-rh2，再按兩支等高避雷針的方法，畫出保護(hù)范圍。  對多支不等高避雷針，各相鄰兩避雷針的保護(hù)范圍均按上述方法確定，然后參照多支等