接閃器保護(hù)范圍

第三章接閃器及保護(hù)(bǎohù)范圍的計(jì)算在GB50057—94中：避雷針、避雷帶(線)、避雷網(wǎng)是直接接受(jiēshòu)雷擊的，統(tǒng)稱為接閃器。精品資料§3.1避雷針3.1.1工作(gōngzuò)原理與結(jié)構(gòu)1、避雷針工作原理：由于(yóuyú)雷云中向下先導(dǎo)趨向地面，同時(shí)使地面物體中電暈放電所引起的電離加劇，從而在某些地面物體上產(chǎn)生一個(gè)向上的先導(dǎo)，安裝在比其它物體高得多的避雷針正是利用自身產(chǎn)生的向上先導(dǎo)來改變雷云向下先導(dǎo)的走向，將落雷點(diǎn)引到自己身上，達(dá)到保護(hù)比它矮的物體不易遭受雷擊。精品資料2、避雷針結(jié)構(gòu)(jiégòu)：由接閃器、引下線與接地裝置組成。1）接閃器：一般采用鍍鋅圓鋼或鍍鋅焊接(hànjiē)鋼管制成。長(zhǎng)度在1.5米以上時(shí)，圓鋼直徑不得小于10mm；鋼管直徑不得小于20mm，管壁厚度不得小于2.75mm。在有污染或腐蝕性較強(qiáng)的場(chǎng)所，這些尺寸應(yīng)適當(dāng)加大或采取其他的防腐措施，如用銅或不銹鋼制作。為了保證其可靠的泄流能力與安全性，其直徑不應(yīng)小于表所示數(shù)值

精品資料長(zhǎng)度超過(chāoguò)3m時(shí)，需要用幾節(jié)不同直徑的鋼管組合起來（如圖）。引下線長(zhǎng)度與組合節(jié)數(shù)尺寸(chǐcun)關(guān)系精品資料2）引下線（接地線）：將接閃器或金屬設(shè)備與接地裝置連接起來。在正常情況下不載流。雷擊時(shí)，將雷電流傳送到接地裝置去。一般采用圓鋼或扁鋼(biǎnɡānɡ)，宜優(yōu)先采用圓鋼。采用圓鋼，直徑不得小于8mm。若采用扁鋼(biǎnɡānɡ)，厚度不得小于4mm，截面積不得小于48mm2（即4×12mm2）。走線要求：一般沿外墻，最短路徑接地；多引下線應(yīng)作等電位連接；在離地面(dìmiàn)1.8米以內(nèi)設(shè)置斷接卡；避開人容易碰撞的地方；在有污染或腐蝕性較強(qiáng)的場(chǎng)所，應(yīng)采取防腐措施。

特殊情況暗敷應(yīng)加大引下線尺寸，截面積不得小于80mm2。精品資料3）接地裝置：埋設(shè)在地中直接與大地接觸作散流的金屬導(dǎo)體。若接地體采用垂直埋設(shè)，一般宜用角鋼、鋼管或圓鋼等。若采用水平埋設(shè)時(shí)，一般采用扁鋼或圓鋼。接地電阻一般要求小于10，對(duì)土壤電阻率較高的地區(qū)，可以(kěyǐ)酌情放寬一些，但要求小于30。接地技術(shù)從富蘭克林——現(xiàn)在仍然是防雷工作的重要內(nèi)容(nèiróng)。具體見第四章避雷接地。精品資料3.1.2保護(hù)(bǎohù)范圍1、相關(guān)(xiāngguān)術(shù)語

1）繞擊率：指某一物體處在避雷針的保護(hù)范圍內(nèi)，由于雷電的路徑受很多偶然因素影響，該物體仍有可能受到雷擊，將雷擊的概率稱為繞擊率。

2）滾球法：一種幾何模擬法，其滾球半徑按我國(guó)防雷規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)有30m、45m、60m三個(gè)規(guī)定值（見表），當(dāng)球體同時(shí)觸及到接閃器（或作接閃器的金屬物）和地面（或能承受雷擊的金屬物）的情況下，未觸及的部分，即規(guī)定為繞擊率為0.1%時(shí)，接閃器的保護(hù)范圍。建筑物的防雷類別滾球半徑hr（m）避雷網(wǎng)格尺寸（m）第一類防雷建筑物30≤5×5或≤6×4第二類防雷建筑物45≤10×10或≤12×8第三類防雷建筑物60≤20×20或≤24×16精品資料滾球法的物理圖象(túxiànɡ)是，是以hr為半徑的一個(gè)球體，沿需要防直擊雷的部位滾動(dòng)，當(dāng)球體只觸及接閃器（包括被利用作為接閃器的金屬物），或只觸及接閃器和地面（包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物），而不觸及需要保護(hù)的部位時(shí)，則該部分就得到接閃器的保護(hù)。精品資料1、單支避雷針的保護(hù)范圍(fànwéi)的確定§3.2單支避雷針的保護(hù)(bǎohù)范圍精品資料（1）距地面處作一平行于地面的平行線；（2）以針尖為圓心(yuánxīn)，hr為半徑，作弧線交于平行線A、B兩點(diǎn)：（3）分別以A、B為圓心(yuánxīn)，hr為半徑作弧線，該弧線與針尖相交并與地面相切。以此弧線繞中心軸旋轉(zhuǎn)在地面上形成的錐體就是保護(hù)范圍。當(dāng)避雷針的高度h≤hr（滾球半徑）時(shí)，保護(hù)(bǎohù)范圍：精品資料單支避雷針的保護(hù)范圍(fànwéi)剖面立體圖精品資料2、單支避雷針的保護(hù)范圍(fànwéi)的計(jì)算1）

避雷針在高度的平面上保護(hù)半徑xh既保護(hù)(bǎohù)范圍為一母線為圓弧的圓錐體（見圖）。

避雷針在地平面上保護(hù)半徑避雷針高度xx′平面上保護(hù)范圍截面滾球半徑精品資料若避雷針的高度(gāodù)為8m，代入公式得：2）在避雷針上取高度為hr的一點(diǎn)代替(dàitì)單根避雷針的針尖，即等效高度為hr的單根避雷針來分析。例3.1：第二類防雷建筑物，計(jì)算單支避雷針的保護(hù)范圍時(shí)，滾球半徑為45m，若避雷針離地高度分別為45和8m。解：若避雷針的高度為45m，代入公式得避雷針在地面上的保護(hù)半徑為45m；=25.6(m)精品資料例題3.2設(shè)一圓柱體二類防雷建筑，高4米，直徑5米，在距離建筑物3米處設(shè)一避雷針，求避雷針的高度。解：1）、確定滾球半徑和避雷針高度小于hr。二類防雷建筑的滾球半徑為45米，先假定避雷針高度20米，小于滾球半徑。2）、距地面45米處作一平行(píngxíng)與地面的平行(píngxíng)線。3）、以針尖為圓心，45米為半徑，作弧線交于平行(píngxíng)線的A、B兩點(diǎn)精品資料精品資料rx=-=-=18.87米8米ro===37.42米4）、以A、B為圓心，45米為半徑作弧線，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)范圍是個(gè)對(duì)稱的錐體。5）、避雷針在hx高度(gāodù)的xx平面上和在地面上的保護(hù)半徑，按下列計(jì)算式確定：精品資料6）、直接(zhíjiē)計(jì)算a7）、用公式(gōngshì)精品資料題3.1在30米高建筑物頂上(20m×50m)架設(shè)(jiàshè)通訊天線，設(shè)天線高4米，直徑4米，假定建筑物本身已經(jīng)達(dá)到防雷要求，試按二類防雷建筑確定保護(hù)通訊天線的避雷針。精品資料§3.3多支避雷針的保護(hù)(bǎohù)范圍雙支避雷針之間的保護(hù)范圍是按照兩個(gè)滾球在地面從兩側(cè)(liǎnɡcè)滾向避雷針，并與其接觸后兩球體的相交線而得出的。3.3.1雙支等高避雷針的保護(hù)范圍1、保護(hù)范圍的確定精品資料在避雷針高度h小于或等于滾球半徑hr時(shí)，當(dāng)兩支避雷針的距離D≥時(shí)，應(yīng)按單支避雷針的方法確定；當(dāng)D＜時(shí)，應(yīng)按下列方法確定（見圖）：ABCD外側(cè)的保護(hù)范圍，按照單支避雷針的方法確定；C、E點(diǎn)位于兩針間的垂直平分線上。在地面每側(cè)的最小保護(hù)寬度(kuāndù)bo按下式計(jì)算： （3-3-1）在AOB軸線上，距中心線任一距離x處，其在保護(hù)范圍上邊線上的保護(hù)高度hx按下式確定：

（3-3-2）2、雙支等高避雷針的保護(hù)范圍(fànwéi)的計(jì)算精品資料兩針間AEBC內(nèi)的保護(hù)范圍，ACO部分(bùfen)的保護(hù)范圍按以下方法確定：在任一保護(hù)高度hx和C點(diǎn)所處的垂直平面上，在F點(diǎn)上以hx作為假想避雷針，按單支避雷針的方法逐點(diǎn)確定（見圖）。精品資料雙支等高避雷針保護(hù)范圍(fànwéi)脊線的計(jì)算簡(jiǎn)圖精品資料應(yīng)當(dāng)注意的是，1-1剖面的剖切位置，滾球曲線是半徑(bànjìng)為hr且通過F、C兩點(diǎn)。精品資料雙支等高避雷針在hx高度的保護(hù)范圍(fànwéi)（在D小于時(shí),hx高度的保護(hù)范圍(fànwéi)的情況）精品資料精品資料雙支不等高避雷針的保護(hù)范圍，在h1小于或等于hr和h2小于或等于hr的情況下：1、當(dāng)D≥時(shí)，應(yīng)各按單支避雷針?biāo)?guī)定的方法確定；2、當(dāng)D＜時(shí)，應(yīng)按下列方法確定： 1）ABCD外側(cè)的保護(hù)范圍，按照單支避雷針的方法確定；CE線或HO’線的位置按下式計(jì)算(jìsuàn) （3-3-3）2）在地面上每側(cè)的最小保護(hù)寬度b0按下式計(jì)算(jìsuàn) （3-3-4）3.3.2雙支不等高避雷針的保護(hù)(bǎohù)范圍精品資料精品資料3）在AOB軸線上，A、B間保護(hù)范圍上邊線按下式確定：（3-3-5）式中：x距CE線或HO’線的距離。該保護(hù)范圍上邊線是以HO’線上距地面hr的一點(diǎn)(yīdiǎn)O’為圓心，以為半徑所作的圓弧AB。4）ACO部分的保護(hù)范圍按以下方法確定：在hx和C點(diǎn)所處的垂直平面上，以hx作為(zuòwéi)假想避雷針，按單支避雷針的方法確定（見圖）。精品資料3、雙支不等高避雷針在AO＇B鉛垂面上保護(hù)范圍的計(jì)算簡(jiǎn)圖在h1≤hr和h2≤hr情況下：當(dāng)D≥時(shí)，各按單支避雷針方法確定(quèdìng)；當(dāng)D＜時(shí)：1）AEBC外側(cè)按單支避雷針方法確定(quèdìng)；2）CE線、HO＇按下列方法確定(quèdìng)；由圖可知：R==精品資料雙支等高避雷針保護(hù)范圍(fànwéi)的計(jì)算簡(jiǎn)圖R==精品資料D－D1=D1=將R代入，可得： D1=整理(zhěnglǐ)后得：D1=

精品資料精品資料

1、矩形布置四支等高避雷針的保護(hù)(bǎohù)范圍，在h小于或等于hr的情況下，當(dāng)D3≥時(shí)，應(yīng)各按雙支等高避雷針的方法確定；2、當(dāng)D3＜時(shí)，應(yīng)按下列方法確定：(1)四支避雷針的外側(cè)各按雙支避雷針的方法確定；3.3.3矩形布置四支等高避雷針的保護(hù)(bǎohù)范圍精品資料(2)B、E避雷針連線上的保護(hù)范圍(見1-1剖面)，外側(cè)部分按單支避雷針的方法確定。兩針的保護(hù)范圍按以下(yǐxià)方法確定：以B、E兩針針尖為圓心、hr為半徑作弧相交于O點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為圓心、hr為半徑作圓弧，與針尖相連的這段圓弧即為針間保護(hù)范圍。保護(hù)范圍最低點(diǎn)的高度ho按下式計(jì)算：

（3-3-6）精品資料(3)2-2剖面的保護(hù)范圍，以P點(diǎn)的垂直線上的O點(diǎn)（距地面高度為（hr+ho））為圓心，hr為半徑作圓弧與B、C和A、E雙支避雷針?biāo)鞒鲈谄拭娴耐鈧?cè)保護(hù)范圍延長(zhǎng)(yáncháng)圓弧相交于F、H點(diǎn)。F點(diǎn)（H點(diǎn)與此類同）的位置及高度可按下列計(jì)算式確定：（3-3-7）（3-3-8）精品資料(4)3-3剖面的保護(hù)范圍的方法與2-2剖面部分(bùfen)的相同。精品資料精品資料精品資料精品資料采用(cǎiyòng)滾球法計(jì)算保護(hù)范圍設(shè)計(jì)示例精品資料為了保護(hù)屋面上中央空調(diào)設(shè)備可在14、15與G、H軸線交叉處設(shè)置(shèzhì)避雷針，此時(shí)可按照矩形布置四支等高避雷針保護(hù)范圍計(jì)算D1=18.3m；D2=8m；D3==19.97m；h0=19.5m。精品資料綜合教學(xué)大樓屋頂(wūdǐnɡ)設(shè)備局部平面圖精品資料求避雷針的高度：根據(jù)公式：h=h0+hr-=19.5+45-=20.62m放置中央空調(diào)室外(shìwài)設(shè)備的屋面標(biāo)高為18.000m，女兒墻高度為19.100m，因此，可在14、15與G、H軸線交叉處女兒墻上安裝1.8m的避雷針?biāo)母鶎?duì)中央空調(diào)室外(shìwài)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，此時(shí)針頂標(biāo)高為20.900m。

精品資料接閃器的布置是在屋面裝設(shè)在建筑物上的避雷網(wǎng)（帶）、避雷針及金屬屋面混合(hùnhé)組成接閃器，屋面避雷網(wǎng)網(wǎng)格不大于10m×10m；突出屋面的金屬物體應(yīng)和屋面防雷裝置相連，在屋面接閃器保護(hù)范圍之外的非金屬物體應(yīng)裝接閃器，并和屋面防雷裝置相連。精品資料精品資料精品資料當(dāng)避雷線的高度(gāodù)h≥2hr時(shí)，無保護(hù)范圍；當(dāng)避雷線的高度(gāodù)h＜2hr時(shí)，應(yīng)按下列方法確定。1)

距地面hr處作一平行于地面的平行線；2)

以避雷線為圓心，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，該兩弧線相交或相切并與地面相切。從該弧線起到地面止就是保護(hù)范圍；4)當(dāng)h小于2hr且大于hr時(shí)，保護(hù)范圍最高點(diǎn)的高度(gāodù)h0按下式計(jì)算：h0=2hr－h(huán) （3-4-1）

3.4.1單根避雷線的保護(hù)(bǎohù)范圍§3.4避雷線的保護(hù)范圍精品資料5)

避雷線在hx高度的x-x‘平面(píngmiàn)上的保護(hù)寬度，按下式計(jì)算：（3-4-2）式中：bx避雷線在hx高度的xx‘平面(píngmiàn)上的保護(hù)寬度（m）； h避雷線的高度（m）； hr滾球半徑，按各類防雷建筑確定（m）； hx被保護(hù)物的高度（m）。精品資料單根架空避雷線的保護(hù)(bǎohù)范圍精品資料兩根等高避雷線的保護(hù)范圍按單支避雷針的方法確定(quèdìng)。1、避雷線高度h≤hr時(shí)：當(dāng)D≥，各按單根避雷線的方法計(jì)算；當(dāng)D＜，按下列方法確定(quèdìng)：1）兩根避雷線的外側(cè)，按單根避雷線的方法確定(quèdìng)；2）兩根避雷線之間的保護(hù)范圍按以下方法確定(quèdìng)：以A、B兩避雷線為圓心，hr為半徑作圓弧交于O點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為圓心、hr為半徑作圓弧交于A、B點(diǎn)；3）兩避雷線之間保護(hù)范圍最低點(diǎn)的高度h0按下式計(jì)算：（3-4-3）3.4.2兩根等高避雷線的保護(hù)(bǎohù)范圍精品資料兩根等高避雷線在h≤hr時(shí)的保護(hù)范圍4）避雷線兩端的保護(hù)范圍按雙支避雷針的方法確定，但在中心上h0線的內(nèi)移位置按以下方法確定（圖1—1剖面）：以雙支避雷針?biāo)_定的中點(diǎn)保護(hù)范圍最低點(diǎn)的高度作為假想(jiǎxiǎng)避雷針，將其保護(hù)范圍的延長(zhǎng)弧線與h0線交于E點(diǎn)。內(nèi)移位置的距離x也可按下式計(jì)算：（3-4-4）式中：b0按式（3-3-4）確定。精品資料2、避雷線高度h小于2hr且大于hr，而且避雷線之間的距離D小于2hr且大于的情況下，按下列方法確定。1）距地面hr處作一與地面平行的線；2）以避雷線A、B為圓心，hr為半徑作弧線相交于O點(diǎn)并與平行線相交或相切于C、E點(diǎn)；3）以O(shè)點(diǎn)為圓心、hr為半徑作弧線交于A、B點(diǎn)；4）以C、E為圓心、hr為半徑作弧線交于A、B并與地面相切；5）兩避雷線之間保護(hù)范圍(fànwéi)最低點(diǎn)的高度h0按下式計(jì)算： （3-4-5）精品資料6）最小保護(hù)寬度bm位于(wèiyú)hr高處，其值按下式計(jì)算： （3-4-6）兩根等高避雷線在高度(gāodù)hr＜h＜2hr時(shí)的保護(hù)范圍精品資料7）避雷線兩端的保護(hù)范圍按雙支高度hr的避雷針確定，但在中線上h0線的內(nèi)移位置按以下方法確定（圖1—1剖面）：以雙支高度hr的避雷針?biāo)_定的中點(diǎn)保護(hù)范圍最低點(diǎn)的高度作為假想(jiǎxiǎng)避雷針，將其保護(hù)范圍的延長(zhǎng)弧線與h0線交于F點(diǎn)。內(nèi)移位置的距離x也可按下式計(jì)算： （3-4-7）精品資料兩根等高避雷線在高度(gāodù)小于hr時(shí)的保護(hù)范圍立體圖精品資料某廠準(zhǔn)備利用一場(chǎng)地做露天草庫(kù)，草庫(kù)占地面積為100m×120m，草庫(kù)設(shè)計(jì)堆高為14米，請(qǐng)進(jìn)行(jìnxíng)該草庫(kù)的防雷設(shè)計(jì)。解題：按照規(guī)范3.5.5條規(guī)定：糧、棉及易燃物大量集中的露天堆場(chǎng)，宜采用防直擊雷的措施，當(dāng)其年計(jì)算雷擊次數(shù)大于或等于0.06時(shí),宜采用獨(dú)立避雷針或架空避雷線防直擊雷。獨(dú)立避雷針和架空避雷線保護(hù)范圍的滾球半徑hr可取100米。

例題：露天堆草場(chǎng)(cǎochǎnɡ)的防雷工程設(shè)計(jì)示例精品資料A、雷擊次數(shù)計(jì)算：L=120mW=100mH=14mTd=25d/aNg=0.024Td1.3=0.024×251.3=1.58次/km2·mAe=[LW+2（L+W）·+πH·（200-H）]·10-6=0.031（km2）K=2.0；N=KNgAe=2×1.58×0.031=0.1次/a＞0.06次/a因此，應(yīng)采用獨(dú)立避雷針或架空(jiàkōng)避雷線的方式作防雷保護(hù)設(shè)計(jì)，同時(shí)，滾球半徑hr=100m。精品資料B、矩形布置四支等高避雷針保護(hù)(bǎohù)計(jì)算在對(duì)被保護(hù)(bǎohù)物進(jìn)行分析后，確定采用矩形布置四支等高避雷針的方式進(jìn)行防雷保護(hù)(bǎohù)設(shè)計(jì)。①、預(yù)選針高為30m的GFL1—9型避雷針?biāo)=30m，hx=14m，hr=100m。針?biāo)獠康姆览妆Ｗo(hù)(bǎohù)半徑為rx=-=-=20.38m，取20m。四針布置見圖。精品資料2==142.83mD3=×（100-2×8.2）=118.22m＜142.83m中部(zhōnɡbù)O點(diǎn)保護(hù)高度ho=+h－h(huán)r

=+30－100=10.7m＜14m不滿足要求，將避雷針?biāo)咛岣叩?5m。精品資料②、改用35m的GFL1—13型避雷針?biāo)傊亓?426.9kg）。h=35m，hx=14m，hr=100m。針?biāo)獠?wàibù)的防雷保護(hù)半徑為rx=-=24.96m，取24m。四針布置見圖。2==151.99mD3=×（100-2×11.5）=108.89m＜151.99m中部O點(diǎn)保護(hù)高度：ho=+30－100=18.88m＞14m滿足要求。精品資料計(jì)算兩針中部(zhōnɡbù)外側(cè)的保護(hù)半徑h=27.29m,hx=14m,hr=100m。rx=-=68.65－51.03=17.62m11.5m＜rx=17.62m＜21.5m不能全部滿足要求，改用避雷線保護(hù)法。計(jì)算兩針中部保護(hù)高度兩針間距離(jùlí)：D1=D2=100－11.5×2=77m根據(jù)計(jì)算兩針中間保護(hù)高度ho；ho=27.29m精品資料A、計(jì)算線外的保護(hù)寬度(kuāndù)h=25m，hx=14m，hr=100m。針?biāo)獠康姆览妆Ｗo(hù)寬度(kuāndù)為bx=-=-=15.11m，取15m2==132.29m兩避雷線間的距離為D=120－2×15=90m＜132.29m③、在對(duì)被保護(hù)物進(jìn)行分析后，確定選用避雷線塔進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。預(yù)選用的避雷線塔為25m高的GFW1—3型，單塔重量(zhòngliàng)為1701kg；跨度為120m。

精品資料B、計(jì)算兩避雷線之間的保護(hù)(bǎohù)范圍最低點(diǎn)的高度ho=+h－h(huán)r=+25－100=14.30m＞14m滿足要求。避雷線塔布置見圖精品資料考慮跨度為120m的避雷線，其最大弧垂為4.8m，因此在選用避雷線塔時(shí)，應(yīng)選用30m高的GFW1—5型，單塔重量為2218.7kg，四塔重量為8874.8kg。避雷線采用直徑為7.8mm的鋼絞線，跨度為120m，單線重量為35.6kg，雙線重量為71.2kg。地基礎(chǔ)承載力標(biāo)準(zhǔn)值為150kN/m2。接地電阻不大于10Ω，環(huán)形(huánxínɡ)水平接地的等效圓半徑不小于5m，實(shí)際水平、垂直接地體的設(shè)計(jì)待土壤電阻率測(cè)定數(shù)據(jù)完成后另行計(jì)算。精品資料滾球法所畫的地面(dìmiàn)，也可以是位于建筑物上的接地金屬物或其它接閃器，這時(shí)，這些接地金屬物或其它接閃器便被稱為“等效地面(dìmiàn)”。計(jì)算樓頂上的避雷針保護(hù)范圍時(shí)，由于樓頂?shù)某叽缦拗撇豢赡芟蟮孛嬉粯訜o限延伸，常常計(jì)算結(jié)果可能會(huì)造成滾球(ɡǔnqiú)并未被避雷針和樓頂撐起，而是懸在半空，不符合滾球(ɡǔnqiú)法定義?！?.5等效地面問題1、等效地面精品資料當(dāng)接閃器在“地面上保護(hù)范圍的截面(jiémiàn)”的外周線觸及接地金屬物、其它接閃器時(shí)，各圖的保護(hù)范圍均適用于這些接閃器。所需斷面的保護(hù)范圍當(dāng)接地金屬物、其它接閃器是處在外周線之內(nèi)且位于被保護(hù)部位的邊沿時(shí)，應(yīng)按以下方法確定所需斷面的保護(hù)范圍：①、以A、B為圓心，hr為半徑作弧線相交于O點(diǎn)；②、以O(shè)點(diǎn)為圓心、hr為半徑作弧線A、B，弧線A、B就是(jiùshì)保護(hù)范圍的上邊線。精品資料建筑物為第二類防雷建筑物，樓頂平臺(tái)需安裝接收數(shù)據(jù)的衛(wèi)星天線(如圖所示)：天線高度等于4m；電梯機(jī)房(jīfánɡ)屋面距衛(wèi)星天線放置屋面高度為4米；衛(wèi)星天線到電梯房的距離等于8m米。要求設(shè)計(jì)接閃器對(duì)衛(wèi)星接受收天線進(jìn)行保護(hù)。2、等效(děnɡxiào)地面問題分析：精品資料解：大樓樓頂平臺(tái)上已經(jīng)有避雷帶保護(hù)，現(xiàn)在只需考慮架設(shè)避雷針用于保護(hù)衛(wèi)星天線。第一種計(jì)算方法：按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，由于大樓樓頂安裝了避雷帶并且有可靠接地，因此大樓樓頂可以作為(zuòwéi)等效地面來對(duì)待。按照單支避雷針的計(jì)算公式：其中(qízhōng)：hr 滾球半徑，第二類防雷建筑物取hr=45m。 hx 被保護(hù)物的高度，hx是衛(wèi)星天線高度等于4m。 rx 避雷針在hx高度上的保護(hù)半徑，是衛(wèi)星天線到電梯機(jī)房的距離rx=8m。h 避雷針高度。解方程得避雷針高度為：h=9m。精品資料第二計(jì)算方法：電梯房和被保護(hù)的衛(wèi)星天線同樣高4米，且電梯機(jī)房頂也有避雷帶和大樓避雷帶相連接。因此(yīncǐ)把電梯房頂?shù)奈菝娈?dāng)作地面來計(jì)算。按照單支避雷針的計(jì)算公式：其中：hr 滾球半徑，第二類防雷建筑物取hr=45m。 r0 避雷針在hx高度(gāodù)上的保護(hù)半徑，是衛(wèi)星天線到電梯機(jī)房的距離rx=8m。h 避雷針高度(gāodù)。解方程得避雷針高度(gāodù)為：h=1m。精品資料計(jì)算結(jié)論(jiélùn)：第一種算法算出避雷針高9米，是以大樓屋面作為等效地面計(jì)算，避雷針的高度為9米（即高出電梯機(jī)房屋面5米）。第二種算法是以電梯機(jī)房屋面作為等效地面計(jì)算，算出避雷針高出電梯機(jī)房屋面1米。精品資料第一種計(jì)算方法結(jié)果，OA=9米（即高出電梯機(jī)房屋面5米）避雷針，以A點(diǎn)和衛(wèi)星(wèixīng)最高點(diǎn)為圓心以hr=45m為半徑分別畫圓弧，使兩圓弧相交。兩圓弧相交的交點(diǎn)為圓心，以hr=45m半徑畫圓弧它的保護(hù)曲線AD并未觸及大樓樓頂；精品資料第二種計(jì)算方法結(jié)果，0C=5米（即高出電梯機(jī)房屋面1米）避雷針，以C點(diǎn)和衛(wèi)星天線最高點(diǎn)為圓心以hr=45m為半徑分別畫圓弧，使兩圓弧相交(xiāngjiāo)。兩圓弧相交(xiāngjiāo)的交點(diǎn)為圓心，以hr=45m半徑畫圓弧的保護(hù)曲線CF也未觸及大樓樓頂平臺(tái)。精品資料從作圖的結(jié)果(jiēguǒ)證明，上述兩種計(jì)算方法得出的結(jié)論，直擊雷都有可能直擊中衛(wèi)星天線，結(jié)論是不正確的。第一種計(jì)算方法結(jié)果(jiēguǒ)圖示第二種計(jì)算方法結(jié)果圖示

精品資料總之，計(jì)算樓頂上的避雷針保護(hù)范圍，由于樓頂平面的范圍不可能象地面一樣水平延伸，所以計(jì)算結(jié)果可能造成滾球并未被避雷針和樓頂撐起，而是懸在半空，不符合滾球法定義。因此(yīncǐ)，要用作圖方法進(jìn)一步校對(duì)。精品資料1、ESE避雷針簡(jiǎn)介當(dāng)雷暴來臨時(shí)，所產(chǎn)生的能量是相當(dāng)巨大的（每米達(dá)到幾千伏），ESE（早期預(yù)放電）避雷針的空氣終端從自然界的電場(chǎng)中吸收能量，下端能量收集電極把電能量貯存在觸發(fā)裝置內(nèi)。每當(dāng)閃電發(fā)生前，電場(chǎng)強(qiáng)度迅速增強(qiáng)，當(dāng)儲(chǔ)存的能量達(dá)到某一水平，空氣終端便會(huì)把信息輸送入電觸發(fā)裝置，在空氣終端的尖端便會(huì)產(chǎn)生火花，形成尖端放電(jiānduānfànɡdiàn)現(xiàn)象?！?.6ESE(提前(tíqián)放電避雷針)的保護(hù)范圍精品資料精品資料在空氣終端的尖端的離子化可被表征為：控制離子的釋放(shìfàng)：觸發(fā)裝置容許離子在極短的時(shí)間內(nèi)放電，觸發(fā)系統(tǒng)極度的準(zhǔn)確性意味著離子可在極準(zhǔn)的時(shí)間被釋放(shìfàng)，換句話說，在主閃電發(fā)生前的剎那間。

CORONA效應(yīng)的觸發(fā)：大量初始電子的存在，連同迅速增強(qiáng)的電場(chǎng)令自然的CORONA效應(yīng)觸發(fā)時(shí)間減少。

預(yù)期上引放電通道：ESE避雷針被設(shè)計(jì)成從其尖端產(chǎn)生一預(yù)期上引放電通道，并早于那些鄰近高點(diǎn)產(chǎn)生。這就表示著ESE避雷針成為了在其保護(hù)范圍內(nèi)最有影響力的一點(diǎn)。精品資料2、應(yīng)用領(lǐng)域1）易燃、易爆物品倉(cāng)庫(kù)2）礦場(chǎng)、農(nóng)場(chǎng)3）高層建筑4）大學(xué)、醫(yī)院5）民用與軍用船舶(chuánbó)6）高爾夫球場(chǎng)、賽馬場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)7）證券交易所8）無線通訊基站9）化學(xué)品、紡織品、橡膠、油漆等制造廠10）歷史性建筑物11）電力變電站12）機(jī)場(chǎng)13）廣播電視塔14）微波站、雷達(dá)站、尋呼發(fā)射臺(tái)精品資料3、ESE滾球法簡(jiǎn)介1）ESE避雷針的組成針頭：是一種成型的不變的良導(dǎo)體，于它頂部和延伸部分可產(chǎn)生一股強(qiáng)制氣流循環(huán)。支撐桿：是由加工過的銅（或各種類型不銹鋼）組成，頂部裝有一個(gè)(yīɡè)或多個(gè)不銹鋼離子發(fā)射極，插入絕緣套中，穩(wěn)定漂浮的電位。精品資料轉(zhuǎn)換器(壓電激勵(lì)器)：裝于支撐桿的底部，由壓電陶瓷組成，這些(zhèxiē)壓電陶瓷是壓在一個(gè)絕緣容器中，并與一套簡(jiǎn)單而完全可靠的激勵(lì)系統(tǒng)相配合，內(nèi)有一條高壓電纜沿桿內(nèi)穿過以連接激勵(lì)器與頭部的發(fā)射極。精品資料法國(guó)(fǎɡuó)杜爾-梅森（DUVAL-MESSIEN）“衛(wèi)星+”（satelit+）避雷針精品資料2）ESE工作原理ESE避雷針中壓電陶瓷是一組晶體結(jié)構(gòu)，存有一對(duì)已強(qiáng)加的一個(gè)強(qiáng)大極化場(chǎng)所極化的有特定方向的電極。它由非常堅(jiān)硬的材料（鋁鈦酸鉛）組成，末端有良好的鎳涂層。該結(jié)構(gòu)的特性是在受到壓力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高電壓（高達(dá)20000伏至25000伏）。遠(yuǎn)高于足以產(chǎn)生理想(lǐxiǎng)離子數(shù)所要求的水平。壓電式激勵(lì)器的許多可逆效應(yīng)的應(yīng)力可從以下幾方面獲得的：避雷針本身及其小的擾動(dòng)所產(chǎn)生的應(yīng)力；針桿的共振產(chǎn)生的振蕩效應(yīng)；預(yù)先作用在激勵(lì)器上的應(yīng)力。精品資料壓電脈沖的兩極性使ESE避雷針具有(jùyǒu)：在正電閃和負(fù)電閃這兩種情況下都能工作的優(yōu)點(diǎn)。與激勵(lì)器有電氣連接的發(fā)射極處于高電位，它們釋放大量的離子，擴(kuò)散至針頭周圍和它的延伸區(qū)。避雷針電離系統(tǒng)主要是縮短了電暈效應(yīng)產(chǎn)生的時(shí)間，當(dāng)電離子由正常密度150～1100個(gè)/cm3增加至80,000個(gè)/cm3時(shí)，引發(fā)放電所需的時(shí)間會(huì)縮短50％，電荷密度越大則時(shí)間越短。事實(shí)上，在周圍空氣中任何人為的對(duì)離子密度的增加都會(huì)降低大氣介質(zhì)的擊穿電壓。精品資料3、ESE避雷針的保護(hù)范圍l）優(yōu)先截