浸出車間避雷針的保護范圍及其計算

來源：發(fā)布時間：2024-11-14

浸出車間避雷針保護范圍及其計算

一、避雷針保護范圍概述

避雷針的主要作用是將雷電吸引到自身，并通過引下線將雷電流安全地導(dǎo)入大地，從而保護其周圍一定范圍內(nèi)的物體免受雷擊。浸出車間由于存在易燃易爆的物質(zhì)，確保避雷針有合適的保護范圍至關(guān)重要，這直接關(guān)系到車間設(shè)備、人員和生產(chǎn)過程的安全。

二、滾球法基本原理

? 滾球法概念

? 在計算避雷針保護范圍時，滾球法是目前被guang泛采用的方法。滾球法是設(shè)想有一個半徑為hr（滾球半徑）的球體，沿需要防護直擊雷的部分滾動，當球體只觸及接閃器（避雷針）和地面，而不觸及需要保護的物體時，則該物體就在接閃器的保護范圍之內(nèi)。滾球半徑hr的大小與建筑物的防雷類別有關(guān)。對于浸出車間這種易燃易爆場所，通常按照第二類防雷建筑物考慮，滾球半徑hr=45m。

? 滾球法的物理意義

? 滾球法的物理基礎(chǔ)是雷電先導(dǎo)的發(fā)展模型。雷電先導(dǎo)在接近地面時，會選擇電場強度蕞強的路徑放電。當避雷針足夠高并且其頂端的電場強度足夠強時，雷電先導(dǎo)會被吸引到避雷針上，而不是被保護物體上。滾球半徑實際上dai表了雷電先導(dǎo)在空氣中的擊穿距離，不同防雷類別建筑物對應(yīng)的滾球半徑不同，體現(xiàn)了對不同重要性和危險性建筑物的不同防雷要求。

三、單支避雷針保護范圍計算

（一）地面保護范圍

? 計算方法

? 設(shè)避雷針高度為h（m），當h≤hr時，其在地面上的保護半徑r（m）的計算公式為：r = 1.5h。例如，避雷針高度h = 20m，那么在地面上的保護半徑r = 1.5×20 = 30m。

? 保護范圍形狀

? 單支避雷針在地面上的保護范圍是一個以避雷針為中心，半徑為r的圓形區(qū)域。這個圓形區(qū)域表示在地面水平面上，位于此范圍內(nèi)的物體能夠得到避雷針的保護，免受直擊雷的侵害。

（二）高度hx平面上的保護范圍

? 計算方法

? 當h > hx≥0時，在高度hx平面上的保護半徑rx（m）可由公式計算：rx = (h - hx)p，其中p為高度影響系數(shù)。當h≤30m時，p = 1；當30m < h ≤120m時，p = 5.5/√h。例如，避雷針高度h = 50m，要計算在高度hx = 10m平面上的保護半徑。首先計算p = 5.5/√50≈0.78，然后rx = (50 - 10)×0.78 = 31.2m。

? 保護范圍形狀

? 在高度hx平面上，保護范圍是一個以避雷針在該平面垂直投影點為中心，半徑為rx的圓形區(qū)域。這個區(qū)域表示在該高度平面上，位于此范圍內(nèi)的物體能夠受到避雷針的保護。

四、雙支等高避雷針保護范圍計算

（一）兩針外側(cè)保護范圍

? 計算方法

? 雙支等高避雷針的高度為h，兩針之間的距離為D。兩針外側(cè)的保護范圍按單支避雷針的計算方法確定，即每支避雷針外側(cè)在地面上的保護半徑r = 1.5h，在高度hx平面上的保護半徑rx = (h - hx)p，計算方法同單支避雷針。

? 保護范圍形狀

? 兩針外側(cè)的保護范圍形狀與單支避雷針相同，在地面是圓形，在高度平面上也是圓形。

（二）兩針間保護范圍

? 計算方法

? 在兩針間的高度h0平面上，保護范圍上部邊緣蕞低點的高度h0（m）可由公式計算：h0 = h - D/7p。兩針間在地面上的保護范圍的最小寬度bx（m）的計算公式為：bx = 1.5（h0 - hx）。例如，雙支等高避雷針高度h = 30m，兩針間距D = 40m，要計算在高度hx = 5m平面上兩針間保護范圍的最小寬度。首先計算p = 1（因為h = 30m），h0 = 30 - 40/7×1≈24.3m，然后bx = 1.5×(24.3 - 5) = 28.95m。

? 保護范圍形狀

? 兩針間在高度h0平面及以下的保護范圍是一個以兩針連線中點為中心，寬度為bx的矩形區(qū)域。這個矩形區(qū)域的長度方向沿著兩針連線方向，寬度方向垂直于兩針連線方向，表示在兩針之間這個區(qū)域內(nèi)的物體能夠得到保護。

五、多支避雷針保護范圍計算

? 三支避雷針

? 三支等高避雷針組成三角形布置時，其外側(cè)保護范圍分別按雙支等高避雷針的計算方法確定。三支避雷針所形成的三角形內(nèi)部的保護范圍，可通過將三角形分成三個小三角形，分別計算每個小三角形頂點的保護高度，然后取其中蕞小值作為內(nèi)部保護范圍的高度。例如，三支避雷針高度h = 30m，三角形邊長分別為D1 = 40m、D2 = 50m、D3 = 60m，按照上述雙支避雷針計算方法計算每個小三角形頂點的保護高度，蕞后確定內(nèi)部保護范圍。

? 四支及以上避雷針

? 對于四支及以上等高避雷針，可先將其分成若干組雙支或三支避雷針，分別計算其保護范圍，然后綜合考慮得到總的保護范圍。這種計算方法比較復(fù)雜，通常需要借助計算機軟件進行輔助計算，以確保計算的準確性和高效性。

六、特殊情況及影響因素

? 建筑物形狀和高度變化

? 如果浸出車間的建筑形狀不規(guī)則，如帶有突出部分或凹陷部分，在計算避雷針保護范圍時，需要針對這些特殊部位進行單獨分析。對于突出部分，可將其看作du立的保護對象，單獨計算避雷針對其的保護范圍；對于凹陷部分，要考慮避雷針在該區(qū)域的保護有效性，可能需要增加避雷針數(shù)量或調(diào)整其位置。如果車間建筑有不同的高度，要分別以不同高度部分為基礎(chǔ)計算保護范圍，并考慮高建筑物對低建筑物保護范圍的影響。

? 附近物體的影響

? 浸出車間周圍的其他建筑物、高大設(shè)備或樹木等物體可能會對避雷針的保護范圍產(chǎn)生影響。如果附近物體高于車間建筑，可能會使車間部分區(qū)域處于其雷電陰影范圍內(nèi)，從而減小避雷針的有效保護范圍。在這種情況下，需要綜合考慮周圍物體的位置、高度和防雷措施，對避雷針的布局和保護范圍進行重新評估。例如，車間附近有一棵高大樹木，距離車間較近，可能需要采取措施將樹木防雷或者調(diào)整車間避雷針的位置和高度，以確保車間得到完整的保護。

? 地形地貌的影響

? 地形地貌如山坡、山谷等也會對避雷針的保護范圍產(chǎn)生影響。在山坡上，避雷針的有效高度會發(fā)生變化，需要根據(jù)實際地形對避雷針高度進行修正后再計算保護范圍。在山谷中，雷電活動可能更為復(fù)雜，可能需要考慮山谷的走向、坡度等因素對雷電先導(dǎo)發(fā)展的影響，以合理確定避雷針的保護范圍。

更多詳情請到武穴巨霸糧油設(shè)備制造股份有限公司官方網(wǎng)站或電話聯(lián)系我司專業(yè)人員了解。