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文檔簡介

第三章接閃器及疼惜范圍的計(jì)算在GB50057—94中:避雷針、避雷帶(線)、避雷網(wǎng)是干脆接受雷擊的,統(tǒng)稱為接閃器?!?.1避雷針3.1.1工作原理與結(jié)構(gòu)1、避雷針工作原理:由于雷云中向下先導(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)來變更雷云向下先導(dǎo)的走向,將落雷點(diǎn)引到自己身上,達(dá)到疼惜比它矮的物體不易遭遇雷擊。

2、避雷針結(jié)構(gòu):由接閃器、引下線與接地裝置組成。1)接閃器:一般接受鍍鋅圓鋼或鍍鋅焊接鋼管制成。長度在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)的場所,這些尺寸應(yīng)適當(dāng)加大或?qū)嵭衅渌姆栏胧?,如用銅或不銹鋼制作。為了保證其牢靠的泄流實(shí)力與平安性,其直徑不應(yīng)小于表所示數(shù)值長度超過3m時(shí),須要用幾節(jié)不同直徑的鋼管組合起來(如圖)。引下線長度與組合節(jié)數(shù)尺寸關(guān)系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。在正常狀況下不載流。雷擊時(shí),將雷電流傳送到接地裝置去。一般接受圓鋼或扁鋼,宜優(yōu)先接受圓鋼。接受圓鋼,直徑不得小于8mm。若接受扁鋼,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1.8米以內(nèi)設(shè)置斷接卡;避開人簡潔碰撞的地方;在有污染或腐蝕性較強(qiáng)的場所,應(yīng)實(shí)行防腐措施。特殊狀況暗敷應(yīng)加大引下線尺寸,截面積不得小于80mm2。3)接地裝置:埋設(shè)在地中干脆與大地接觸作散流的金屬導(dǎo)體。若接地體接受垂直埋設(shè),一般宜用角鋼、鋼管或圓鋼等。若接受水平埋設(shè)時(shí),一般接受扁鋼或圓鋼。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)在照舊是防雷工作的重要內(nèi)容。具體見第四章避雷接地。3.1.2疼惜范圍1、相關(guān)術(shù)語1)繞擊率:指某一物體處在避雷針的疼惜范圍內(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)的狀況下,未觸及的部分,即規(guī)定為繞擊率為0.1%時(shí),接閃器的疼惜范圍。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滾球法的物理圖象是,是以hr為半徑的一個(gè)球體,沿須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),而不觸及須要疼惜的部位時(shí),則該部分就得到接閃器的疼惜。1、單支避雷針的疼惜范圍的確定§3.2單支避雷針的疼惜范圍(1)距地面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A、B兩點(diǎn):(3)分別以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。以此弧線繞中心軸旋轉(zhuǎn)在地面上形成的錐體就是疼惜范圍。當(dāng)避雷針的高度h≤hr(滾球半徑)時(shí),疼惜范圍:單支避雷針的疼惜范圍剖面立體圖2、單支避雷針的疼惜范圍的計(jì)算1)

避雷針在高度的平面上保護(hù)半徑xh既疼惜范圍為一母線為圓弧的圓錐體(見圖)。避雷針在地平面上疼惜半徑避雷針高度xx′平面上保護(hù)范圍截面滾球半徑若避雷針的高度為8m,代入公式得:2)

在避雷針上取高度為hr的一點(diǎn)代替單根避雷針的針尖,即等效高度為hr的單根避雷針來分析。例3.1:其次類防雷建筑物,計(jì)算單支避雷針的疼惜范圍時(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疼惜半徑為45m;=25.6(m)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米處作一平行與地面的平行線。3)、以針尖為圓心,45米為半徑,作弧線交于平行線的A、B兩點(diǎn)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。從今弧線起到地面止就是疼惜范圍,疼惜范圍是個(gè)對(duì)稱的錐體。5)、避雷針在hx高度的xx平面上和在地面上的疼惜半徑,按下列計(jì)算式確定:6)、干脆計(jì)算a7)、用公式題3.1在30米高建筑物頂上(20m×50m)架設(shè)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疼惜通訊天線的避雷針?!?.3多支避雷針的疼惜范圍雙支避雷針之間的疼惜范圍是依據(jù)兩個(gè)滾球在地面從兩側(cè)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雙支等高避雷針的疼惜范圍1、疼惜范圍的確定在避雷針高度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)的疼惜范圍,依據(jù)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)的最小疼惜寬度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,其在疼惜范圍上邊線上的疼惜高度hx按下式確定:

(3-3-2)2、雙支等高避雷針的疼惜范圍的計(jì)算兩針間AEBC內(nèi)的疼惜范圍,ACO部分的疼惜范圍按以下方法確定:在任一疼惜高度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)。雙支等高避雷針疼惜范圍脊線的計(jì)算簡圖應(yīng)當(dāng)留意的是,1-1剖面的剖切位置,滾球曲線是半徑為hr且通過F、C兩點(diǎn)。雙支等高避雷針在hx高度的疼惜范圍(在D小于時(shí),hx高度的疼惜范圍的狀況)雙支不等高避雷針的疼惜范圍,在h1小于或等于hr和h2小于或等于hr的狀況下: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)的疼惜范圍,依據(jù)單支避雷針的方法確定;CE線或HO’線的位置按下式計(jì)算 (3-3-3)2)在地面上每側(cè)的最小疼惜寬度b0按下式計(jì)算 (3-3-4)3.3.2雙支不等高避雷針的疼惜范圍3)在AOB軸線上,A、B間疼惜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。該疼惜范圍上邊線是以HO’線上距地面hr的一點(diǎn)O’為圓心,以為半徑所作的圓弧AB。4)ACO部分的疼惜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作為假想避雷針,按單支避雷針的方法確定(見圖)。3、雙支不等高避雷針在AO'B鉛垂面上疼惜范圍的計(jì)算簡圖在h1≤hr和h2≤hr狀況下:當(dāng)D≥時(shí),各按單支避雷針方法確定;當(dāng)D<時(shí):1)AEBC外側(cè)按單支避雷針方法確定;2)CE線、HO'按下列方法確定;由圖可知:R==雙支等高避雷針疼惜范圍的計(jì)算簡圖R==D-D1=D1=將R代入,可得:

D1=整理后得:D1

=

1、矩形布置四支等高避雷針的疼惜范圍,在h小于或等于hr的狀況下,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疼惜范圍(2)B、E避雷針連線上的疼惜范圍(見1-1剖面),外側(cè)部分按單支避雷針的方法確定。兩針的疼惜范圍按以下方法確定: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疼惜范圍。疼惜范圍最低點(diǎn)的高度ho按下式計(jì)算:

(3-3-6)(3)2-2剖面的疼惜范圍,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)疼惜范圍延長圓弧相交于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)(4)3-3剖面的疼惜范圍的方法與2-2剖面部分的相同。接受滾球法計(jì)算疼惜范圍設(shè)計(jì)示例為了疼惜屋面上中心空調(diào)設(shè)備可在14、15與G、H軸線交叉處設(shè)置避雷針,此時(shí)可依據(jù)矩形布置四支等高避雷針疼惜范圍計(jì)算D1=18.3m;D2=8m;D3==19.97m;h0=19.5m。綜合教學(xué)大樓屋頂設(shè)備局部平面圖

求避雷針的高度:依據(jù)公式:h=h0+hr-=19.5+45-=20.62m放置中心空調(diào)室外設(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)中心空調(diào)室外設(shè)備進(jìn)行疼惜,此時(shí)針頂標(biāo)高為20.900m。

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,在屋面接閃器疼惜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。當(dāng)避雷線的高度h≥2hr時(shí),無疼惜范圍;當(dāng)避雷線的高度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疼惜范圍;4)當(dāng)h小于2hr且大于hr時(shí),疼惜范圍最高點(diǎn)的高度h0按下式計(jì)算:h0=2hr-h(huán) (3-4-1)

3.4.1單根避雷線的疼惜范圍§3.4避雷線的疼惜范圍5)

避雷線在hx高度的x-x‘平面上的疼惜寬度,按下式計(jì)算:(3-4-2)式中:bx避雷線在hx高度的xx‘平面上的疼惜寬度(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被疼惜物的高度(m)。單根架空避雷線的疼惜范圍兩根等高避雷線的疼惜范圍按單支避雷針的方法確定。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:1)兩根避雷線的外側(cè),按單根避雷線的方法確定;2)兩根避雷線之間的疼惜范圍按以下方法確定: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)兩避雷線之間疼惜范圍最低點(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疼惜范圍兩根等高避雷線在h≤hr時(shí)的疼惜范圍4)避雷線兩端的疼惜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)疼惜范圍最低點(diǎn)的高度作為假想避雷針,將其疼惜范圍的延長弧線與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。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且大于的狀況下,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)兩避雷線之間疼惜范圍最低點(diǎn)的高度h0按下式計(jì)算: (3-4-5)6)最小疼惜寬度bm位于hr高處,其值按下式計(jì)算: (3-4-6)兩根等高避雷線在高度hr<h<2hr時(shí)的疼惜范圍7)避雷線兩端的疼惜范圍按雙支高度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)疼惜范圍最低點(diǎn)的高度作為假想避雷針,將其疼惜范圍的延長弧線與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)兩根等高避雷線在高度小于hr時(shí)的疼惜范圍立體圖某廠準(zhǔn)備利用一場地做露天草庫,草庫占地面積為100m×120m,草庫設(shè)計(jì)堆高為14米,請(qǐng)進(jìn)行該草庫的防雷設(shè)計(jì)。解題:依據(jù)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,宜接受防直擊雷的措施,當(dāng)其年計(jì)算雷擊次數(shù)大于或等于0.06時(shí),宜接受獨(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疼惜范圍的滾球半徑hr可取100米。

例題:露天堆草場的防雷工程設(shè)計(jì)示例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)接受獨(dú)立避雷針或架空避雷線的方式作防雷疼惜設(shè)計(jì),同時(shí),滾球半徑hr=100m。B、矩形布置四支等高避雷針疼惜計(jì)算在對(duì)被疼惜物進(jìn)行分析后,確定接受矩形布置四支等高避雷針的方式進(jìn)行防雷疼惜設(shè)計(jì)。①、預(yù)選針高為30m的GFL1—9型避雷針?biāo)?。h=30m,hx=14m,hr=100m。針?biāo)獠康姆览滋巯О霃綖閞x=-=-=20.38m,取20m。四針布置見圖。2==142.83mD3=×(100-2×8.2)=118.22m<142.83m中部O點(diǎn)疼惜高度ho=+h-h(huán)r

=+30-100=10.7m<14m不滿足要求,將避雷針?biāo)咛岣叩?5m。②、改用35m的GFL1—13型避雷針?biāo)傊亓?426.9kg)。h=35m,hx=14m,hr=100m。針?biāo)獠康姆览滋巯О霃綖閞x=-=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)疼惜高度:ho=+30-100=18.88m>14m滿足要求。計(jì)算兩針中部外側(cè)的疼惜半徑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,改用避雷線疼惜法。計(jì)算兩針中部疼惜高度兩針間距離:D1=D2=100-11.5×2=77m依據(jù)計(jì)算兩針中間疼惜高度ho;ho=27.29mA、計(jì)算線外的疼惜寬度h=25m,hx=14m,hr=100m。針?biāo)獠康姆览滋巯挾葹閎x=-=-=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)被疼惜物進(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,單塔重量為1701kg;跨度為120m。

B、計(jì)算兩避雷線之間的疼惜范圍最低點(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。避雷線接受直徑為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)形水平接地的等效圓半徑不小于5m,實(shí)際水平、垂干脆地體的設(shè)計(jì)待土壤電阻率測定數(shù)據(jù)完成后另行計(jì)算。滾球法所畫的地面,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”。計(jì)算樓頂上的避雷針疼惜范圍時(shí),由于樓頂?shù)某叽缦拗撇恍心芟蟮孛嬉粯訜o限延長,常常計(jì)算結(jié)果可能會(huì)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。§3.5等效地面問題1、等效地面當(dāng)接閃器在“地面上疼惜范圍的截面”的外周線觸及接地金屬物、其它接閃器時(shí),各圖的疼惜范圍均適用于這些接閃器。所需斷面的疼惜范圍當(dāng)接地金屬物、其它接閃器是處在外周線之內(nèi)且位于被疼惜部位的邊沿時(shí),應(yīng)按以下方法確定所需斷面的疼惜范圍: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就是疼惜范圍的上邊線。建筑物為其次類防雷建筑物,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)行疼惜。2、等效地面問題分析:解:大樓樓頂平臺(tái)上已經(jīng)有避雷帶疼惜,現(xiàn)在只需考慮架設(shè)避雷針用于疼惜衛(wèi)星天線。第一種計(jì)算方法:依據(jù)《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牢靠接地,因此大樓樓頂可以作為等效地面來對(duì)待。依據(jù)單支避雷針的計(jì)算公式:其中:hr 滾球半徑,其次類防雷建筑物取hr=45m。 hx 被疼惜物的高度,hx是衛(wèi)星天線高度等于4m。 rx 避雷針在hx高度上的疼惜半徑,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。其次計(jì)算方法:電梯房和被疼惜的衛(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。因此把電梯房頂?shù)奈菝娈?dāng)作地面來計(jì)算。依據(jù)單支避雷針的計(jì)算公式:其中:hr 滾球半徑,其次類防雷建筑物取hr=45m。 r0 避雷針在hx高度上的疼惜半徑,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=1m。計(jì)算結(jié)論: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)。其次種算法是以電梯機(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。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半徑畫圓弧它的疼惜曲線AD并未觸及大樓樓頂;其次種計(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。兩圓弧相交的交點(diǎn)為圓心,以hr=45m半徑畫圓弧的疼惜曲線CF也未觸及大樓樓頂平臺(tái)。從作圖的結(jié)果證明,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)果圖示

其次種計(jì)算方法結(jié)果圖示總之,計(jì)算樓頂上的避雷針疼惜范圍,由于樓頂平面的范圍不行能象地面一樣水平延長,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,要用作圖方法進(jìn)一步校對(duì)。1、ESE避雷針簡介當(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中吸取能量,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,電場強(qiáng)度快速增加,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,形成尖端放電現(xiàn)象。§3.6ESE(提前放電避雷針)的疼惜范圍在空氣終端的尖端的離子化可被表征為:限制離子的釋放: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)極度的精確性意味著離子可在極準(zhǔn)的時(shí)間被釋放,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,連同快速增加的電場令自然的CORONA效應(yīng)觸發(fā)時(shí)間削減。

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避雷針成為了在其疼惜范圍內(nèi)最有影響力的一點(diǎn)。2、應(yīng)用領(lǐng)域1)易燃、易爆物品倉庫2)礦場、農(nóng)場3)高層建筑4)高校、醫(yī)院5)民用與軍用船舶6)高爾夫球場、賽馬場、運(yùn)動(dòng)場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13)廣播電視塔14)微波站、雷達(dá)站、尋呼放射臺(tái)3、ESE滾球法簡介1)ESE避雷針的組成針頭:是一種成型的不變的良導(dǎo)體,于它頂部和延長部分可產(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)或多個(gè)不銹鋼離子放射極,插入絕緣套中,穩(wěn)定漂移的電位。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,這些壓電陶瓷是壓在一個(gè)絕緣容器中,并與一套簡潔而完全牢靠的激勵(lì)系統(tǒng)相協(xié)作,內(nèi)有一條高壓電纜沿桿內(nèi)穿過以連接激勵(lì)器與頭部的放射極。法國杜爾-梅森(DUVAL-MESSIEN)

“衛(wèi)星+”(satelit+)避雷針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)大極化場所極化的有特定方向的電極。它由特殊堅(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)生志向離子數(shù)所要求的水平。壓電式激勵(lì)器的很多可逆效應(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。壓電脈沖的兩極性使ESE避雷針具有:在正電閃和負(fù)電閃這兩種狀況下都能工作的優(yōu)點(diǎn)。與激勵(lì)器有電氣連接的放射極處于高電位,它們釋放大量的離子,擴(kuò)散至針頭四周和它的延長區(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,在四周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。3、ESE避雷針的疼惜范圍l)優(yōu)先截獲在低強(qiáng)度電場下促進(jìn)激發(fā)的實(shí)力,增大了避雷針截獲的概率。這種實(shí)力使“優(yōu)先截獲點(diǎn)”比被疼惜的大樓的其它點(diǎn)的性能

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