接閃器的保護范圍的計算,在GB50057《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》的附錄D‘滾球法確定接閃器的保護范圍’中列出了計算單支接閃桿(避雷針)、兩支等高接閃桿、兩支不等高接閃桿、成矩形布置的四支等高接閃桿、單根接閃線(接閃帶、避雷帶)、兩根等高接閃線的保護范圍的保護范圍的計算方法,并繪制了相關(guān)示意圖。
對于廣大的雷電防護行業(yè)的技術(shù)人員,按照GB50057給出的方法,可以用手工的方式對一些簡單的情況進行計算,但是在日常工作中,經(jīng)常遇到遠比規(guī)范上列出的案例復(fù)雜得多的現(xiàn)場情況,比如:多支不等高的且不以規(guī)則方式布置的接閃桿、不等高的接閃線、接閃桿和接閃線的聯(lián)合的保護范圍,對這些復(fù)雜情況的計算,以手工方式是根本無法進行的,GB50057也沒有給出具體的計算方法。這個問題是雷電防護行業(yè)中一個經(jīng)常會遇到的技術(shù)難題。
避雷針原理
在雷雨天氣,高樓上空出現(xiàn)帶電云層時,避雷針和高樓頂部都被感應(yīng)上大量電荷,由于避雷針針頭是尖的,所以靜電感應(yīng)時,導(dǎo)體總是聚集了多的電荷。這樣,避雷針就聚集了大部分電荷。避雷針又與這些帶電云層形成了一個電容器,由于它較尖,即這個電容器的兩極板正對面積很小,電容也就很小,也就是說它所能容納的電荷很少。而它又聚集了大部分電荷,所以,當(dāng)云層上電荷較多時,避雷針與云層之間的空氣就很容易被擊穿,成為導(dǎo)體。這樣,帶電云層與避雷針形成通路,而避雷針又是接地的,避雷針就可以把云層上的電荷導(dǎo)入大地,使其不對高層建筑構(gòu)成危險,保證了它的。
焊接處不飽滿,焊藥處理不干凈,漏刷防銹漆。應(yīng)及時予以補焊,將藥皮敲掉,刷上防銹漆。
避雷針針體彎曲,安裝的垂直度超出允許偏差。應(yīng)將針體重新調(diào)直,符合要求后再安裝。
獨立避雷針及其接地裝置與道路或建筑物的出入口保護距離不符合規(guī)定。其距離應(yīng)大于3m,當(dāng)小于3m時,應(yīng)采取均壓措施或鋪設(shè)卵石或瀝青地.
注意:
避雷針如果沒接地將是個迎雷針 ,所以必須謹(jǐn)慎。
補充:
避雷針的作用沒有一般人想像的那么好,建筑物是否遭雷擊有很多因素,有無避雷針只是其中一種。
很多古代的建筑物建筑在山頂上,沒有遭受雷擊,反而是附近的山谷中容易雷擊,這就是因為土壤電阻率不同。山上砂石多,土壤電阻率大;山谷中多有河流,土壤中水分大,土壤電阻率小。
合理選用避雷針保護范圍的計算方法
常用避雷針(這里僅指單針)保護范圍的計算方法主要有折線法和滾球法。“折線法”的主要特點是設(shè)計直觀,計算簡便,可節(jié)省投資,但不適用于高度大于20m的建筑物;“滾球法”的主要特點是可以計算避雷針或避雷帶與網(wǎng)格組合時的保護范圍,但計算相對復(fù)雜,按此方法計算出的投資成本較大。
在這二種計算方法中,“折線法”是比較成熟的方法,在電力系統(tǒng)又稱“規(guī)程法”,即單支避雷針的保護范圍是一個以避雷針為軸的折線圓錐體。單支避雷針的保護范圍在DL/T620-997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》標(biāo)準(zhǔn)中有所規(guī)定;“滾球法”是國際電工委員會(IEC)推薦的接閃器保護范圍計算方法之一。我國建筑防雷規(guī)范GB50057-1994Z中也把“滾球法”強制作為計算避雷針保護范圍的方法。滾球法是以hR為半徑的一個球體沿需要防止擊雷的部位滾動,當(dāng)球體只觸及接閃器(包括被用作接閃器的金屬物)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),而不觸及需要保護的部位時,則該部分就得到接閃器的保護。近幾年來,國標(biāo)中規(guī)定的“滾球法”也開始得到行業(yè)的認(rèn)同,但在實際運用中“滾球法”也碰到一些問題,特別是在計算天面避雷針保護范圍的時候??偟膩碚f這二種算法各有特點,一般高層建筑更多的使用“滾球法”。