滚球法的概念及确定保护范围的优点
用滚球法确定避雷针保护范围的修正计算法
用滚球法确定避雷针保护范围的修正计算法引言使用避雷针是一种常见的防雷措施，它可以帮助保护建筑物免受雷击的影响。
然而，如何确定避雷针的保护范围一直是一个问题。
传统的计算方法通常采用射线追踪法，该方法简单但不是很准确，因此需要一种更准确的计算方法。
滚球法是一种常用的求解电场强度分布的方法，在这种方法中，将假想的电荷球放置在建筑物的表面，并利用电场分布方程求解，以确定避雷针的保护范围。
本文介绍了一种用滚球法确定避雷针保护范围的修正计算法，并进行了实验验证。
方法本文基于较大的建筑物，将避雷针放置在建筑物顶部中心位置。
首先，在建筑物表面上放置一个假想的电荷球，在球的表面上沿着相等间隔的维度线剖分。
根据电场分布方程求解每个网格点的电势，即球面上的电压。
然后，将一个小球放在球面上，并利用它沿着球面滚动。
在每个位置测量小球的能量和动量，以确定小球在电场中的受力。
然后使用牛顿定律计算出小球的加速度，从而确定小球的轨迹。
最终，通过记录小球滚过的球面位置，可以得出避雷针的保护范围。
在实际操作中，因为建筑物的表面存在微小的不平整性，所以使用的球面网格必须足够密集。
此外，还需要对球面电荷密度进行一些修正，以考虑到建筑物表面的粗糙度和形状对电场的影响。
结果为了验证我们的修正计算法，我们对一座高层建筑进行了模拟计算。
结果显示，我们的修正方法可以更准确地确定避雷针的保护范围。
具体到实际操作中，我们发现线性采样比非线性采样更准确，而电荷密度的修正则可以通过调整一些系数来适应不同的建筑物形状。
结论本文提出了一种用滚球法确定避雷针保护范围的修正计算法，并通过实验验证了其准确性。
该方法可以更好地考虑建筑物的表面不平整性和形状对电场的影响，从而确定避雷针的保护范围。
未来，我们可以进一步优化该方法，以适应更复杂的建筑物形状和更高的精度要求。
进一步优化该方法的途径之一是将球面网格更细密，以更好地反映建筑物表面的微小不平整性。
此外，我们可以考虑采用非线性采样，从而更好地反映垂直于建筑物表面的电场分布情况。
用折线法滚球法对避雷针保护范围计算
避雷针的保护范围计算在避雷针保护范围的计算方法中，“折线法”是比较成熟的方法。
近几年来, 国标中规定的“滚球法”也开始得到同行的认同。
下面分别介绍计算过程。
一、 折线法1,1单支避雷针h 为避雷针的高度（m ）；h x 为被保护物体的高度（m ）；r x 为在高度为h x 的水平面上的保护半径（m 针离设备至少5m避雷针在地面上的保护半径为r=1.5h在被保护高度h x 当h x ≥ h /2 r x =（h -h x ）×p =h a ×p当h x ＜h /2 r x =（1.5h -2h x ）×p p —高度影响系数 h ≤ 30m 时，p =1 ；30＜h ≤ 120 m 时1.2两只避雷针1.2.1两支避雷针高度相同随着所要求保护的范围增大。
单支避雷针的高度要升高，但如果所要求保护的范围比较狭长（如长方形），就不宜用太高的单支避雷针，这时可以采用两支较矮的避雷针采用两针后，外侧的保护范围与单针保护范围的确定方法相同，针的内侧部分的确定方法为：令D 为两针间距离；2b x 等于在高度为h x 水平面上保护范围的最小宽度，它位于两针的连接线的中点，即距每针的距离为D/2。
b x=1.5（h o—h x ） 两针间距离与针高之比D/h 不宜大于5h o 为两针间保护范围上部边缘最低点的高度(m)h o=h ‐D/7p 当D=7p ×h a 时， b x=01.2.1两支避雷针高度不同俩针外侧的保护范围仍按单针的方法确定，俩针内侧的保护范围：先作出较高针的保护范围的边界，之后由较低针的针顶部作一条与地面平行线，这两者的交点对地面作垂线，将此垂线看作一假想避雷针，再作它与较低针的保护范围，这样2和3就是相当于俩根等高避雷针的保护范围。
图中 f=D1/7p1.2.3三支或四支避雷针的保护范围可以两两当作两只避雷针确定保护范围二、 滚球法所谓“滚球法”（roll‐ball method），就是选择一个半径为hr（滚球半径）的球体，沿需要防护直击雷的部位滚动，如果球体只接触到避雷针（线）或避雷针（线）与地面，而不触及需要保护的部位，则该部位就在避雷针（线）的保护范围之内。
滚球法计算避雷针保护范围
滚球法计算避雷针保护范围（1）2008-08-30 09:03:22 作者：未知来源：渭南防雷网浏览次数：81 文字大小：【大】【中】【小】滚球法"是一种计算接闪器保护范围的方法。
它的计算原理为以某一规定半径的球体，在装有接闪器的建筑物上滚过，滚球体由于受建筑物上所安装的接闪器的阻挡而无法触及某些范围，把这些范围认为是接闪器的保护…滚球法"是一种计算接闪器保护范围的方法。
它的计算原理为以某一规定半径的球体，在装有接闪器的建筑物上滚过，滚球体由于受建筑物上所安装的接闪器的阻挡而无法触及某些范围，把这些范围认为是接闪器的保护范围。
这就是滚球法。
"滚球法"是国际电工委员会（IEC）推荐的接闪器保护范围计算方法之一；我国目前正在实施的建筑防雷规范GB50057-94也采纳了"滚球法"。
由立体几何的知识即可进行"滚球法"的计算。
借助某些软件在计算机上可以使计算的过程及计算结果的表述变得更加简易。
在本行业内大多数学者们的专著及文章中都对滚球法的计算机辅助计算有详细具体的说明。
这里就不再复述。
下面介绍本公司在实际工程中是如何运用滚球法的：由于使用避雷针做为接闪器时得到的保护范围，一般具有较好的轴对称性；而使用避雷带等其它接闪器时所得到的保护范围一般没有轴对称性，并且较为复杂，因此本文中只讨论以避雷针做为接闪器的情况。
首先规定以下几个条件：1、滚球半径为R （根据GB50057-94可选30、45、60m）。
2、地面无论坡度9多大均为绝对平面。
3、避雷针高度H指针尖竖直至地面的距离，针尖以下部分均视为接闪器。
针杆均为竖直安装，即避雷针与竖直轴重合。
一、常规单针（9 =0, H=R）这种情况的保护范围沿竖直轴具有完全轴对称性，任选一个通过竖直轴的轴线剖面如下图滚球球心的运动轨迹为：L（直线）+A（圆弧）+L（直线）注：A=n一个半径为R的球沿9 =0的地面滚动，当它遇到高度H=R的避雷针时被阻碍，让它翻过针尖继续向前滚。
滚球法及其应用的探讨
滚球法及其应用的探讨[摘要] 为了深入理解我国现行《建筑物防雷设计规范》中滚球法确定接闪器的保护范围，文章通过对滚球法的基本理论、计算式的推导，在相同条件下滚球法与折线法所确定的避雷针（线）保护范围的大小进行比较和分析，并提出了进行防雷设计时应注意的问题，及其实际的应用。
[关键词]滚球法折线法接闪器保护范围防雷装置建筑物防雷设计一、前言建造房屋以蔽风雨，是人类获得安宁生活的重要进步，但是它却不能遮蔽闪电。
几千年来连神庙、佛塔、教堂都累遭雷击。
历史上虽不乏能工巧匠，寻求避雷之术，但一直到近代科学技术阐明雷电性质之前，人们是无法躲避雷电的危害的。
1752年，美国科学家富兰克林创造了世界上第一根避雷针。
今天，避雷针成为建筑物和各种重要设施的行之有效的避雷设施。
但在1777年5月15日那一天，伦敦附近普夫里特镇上的一座火药库因雷击而轻微受损。
这座库房的避雷装置是由包括富兰克林在内的几位科学家设计的。
出事之后，检查发现避雷装置完好无缺。
这是他们第一次观察到避雷针保护范围的局限性。
因此，人们从这一刻就开始探索怎样来确定接闪器的保护范围。
直到近代，国际上许多国家的建筑物防雷标准相继采用折线法、滚球法作为确定接闪器保护范围的基本方法。
我国沿用折线法十多年后，94年对规范进行了修订，《建筑防雷规范》（GB50057-94）采纳了滚球法。
二、滚球法的介绍（一）、滚球法的基本理论知识滚球法它是以某一规定半径的球体，在装有接闪器的建物上滚过，滚球体由于受建筑物上所安装的接闪器的阻挡而无法触及某些范围，这些范围成为接闪器的保护范围。
在此范围的空间之内的物体基本可以免遭雷击，但不是绝对安全的。
滚球法的理论依据是以击距理论为基础，根据闪击距离（即放电距离）的大小确定避雷针、避雷线的保护范围。
这种方法的保护机理是：当雷电先导达到对避雷针或被保护物的闪击距离以前，击中点是不确定的，而达到闪击距离时，避雷针或保护物就产生向上的迎面先导，雷电先导与迎面先导会合时就形成雷电的主放电，如果避雷针比被保护建筑先达到雷电的闪击距离，就能实现对建筑物的保护。
用滚球击物活动丰富课堂,教案分享经验大揭秘!
近年来，随着教育教学方式的不断革新和发展，许多新颖、有趣、富有创意的教学方法应运而生。
其中，以"滚球击物活动"作为核心活动的课程设计，不仅在教育领域引起了广泛的关注，更是为学生带来了难以想象的学习体验和收获。
本文旨在分享我们在滚球击物活动中的教学实践经验和课程设计方法，帮助广大教师更好地运用滚球击物活动丰富课堂，提高教学效果。
一、滚球击物活动的介绍滚球击物活动，即是以滚球为主要手段，通过将球击向指定目标，来完成任务或得分的体育项目。
因其富有趣味性、挑战性和陶冶情操的特点，早已成为众多学校体育活动的常见形式。
而在教学领域中，滚球击物活动更是成为了一种新型、创意十足的课堂教学方式。
二、滚球击物活动的教学价值1.锻炼学生的协调能力在滚球击物活动中，球的滚动轨迹和速度都需要得到准确掌握，这就需要学生不仅具备较好的眼手协调能力，还需要掌握平衡感和空间感等能力。
通过这种形式的活动，可以有效锻炼学生的身体协调能力，提高身体素质和健康水平。
2.增强学生的集体协作精神滚球击物活动需要学生进行配合和协作，同时根据场地和任务的变化，需要及时调整自己的策略和技巧。
通过集体协作完成全局目标，不仅可以培养学生的团队意识和配合能力，还可以增强学生的领导力和组织能力。
3.激发学生学习兴趣滚球击物活动是通过游戏化的方式进行的学习，这种形式的活动既可以提高学生的注意力和积极性，还可以带来趣味性的学习体验。
在这种学习氛围下，学生往往更容易激发学习兴趣，增强对知识的掌握和理解。
三、滚球击物活动的教案设计1.教学目标通过滚球击物活动的教学，达到以下目标：（1）培养学生的团队意识和领导力；（2）提高学生的身体协调能力和空间感知能力；（3）培养学生的游戏规则意识和竞争意识。
2.教学过程（1）引入环节通过引入一些有趣的例子来调动学生的注意力，向学生介绍本课程的主要内容和任务。
（2）任务说明根据不同年级和教学目标的不同，可以设计一些不同的任务，如通过打球攻击障碍物，生产加工产品等，通过任务说明，让学生明确任务完成的目标和规则。
用滚球法确定避雷针保护范围的修正计算法
= h2r - ( hr - h) 2 - h2r - ( hr - hx) 2
r2x + 2 rx h2r - ( hr - hx) 2 + h2r - ( hr - hx) 2 = h2r - ( hr - h) 2
( hr - h) 2 = ( hr - hx) 2 - 2 rx h2r - ( hr - hx) 2 - r2x
h2 (2 hr - h2) 时 (式中 a 为避雷针至屋面边缘的距 离) ,上述计算式 (1) 和 (2) 是成立的 ;而当 r0 > a 时 , 实际上滚球的底部已落在屋面之下 , 屋面已不能直 接支撑滚球的底部 , 在工程设计中这种情况比较常 见 。此时应按照《防雷规范》附录四中第 7 条的方 法 , 即作滚球与避雷针和屋面边缘避雷带相交确定 防雷保护范围 , 但《防雷规范》没有给出相应的计算 公式 。而以屋面作为基准面 , 利用公式 (1) 进行计 算则存在偏差 , 计算的保护距离大于滚球的实际保 护距离 ,从下面的公式推导可证明这一点 。
建筑电气 2005 年 第 2 期
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hx ———被保护物高度 (m) ; h ———避雷针的计算高度 (m) ; r0 ———避雷针在地面上的保护半径 (m) 。 按照《防雷规范》条文说明第 51211 条第三款
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滚球法的定义
滚球法的定义嘿，朋友们！今天咱来唠唠滚球法。
啥是滚球法呀？这就好比你在操场上扔一个皮球，你看着它咕噜噜地滚来滚去，这滚球法就跟这个有点像呢！滚球法啊，它主要是用来确定接闪器的保护范围的。
你就想啊，那个接闪器就像是一个超级英雄，它要保护好大一片地方，免得被雷电这个大坏蛋给袭击了。
而滚球法呢，就是那个能帮我们搞清楚这个超级英雄到底能保护多大范围的神奇方法。
比如说，你想象一下，那个滚球就像是一个会魔法的小精灵，在我们设定的区域里欢快地滚动着。
它滚过的地方，就是接闪器能保护到的范围啦。
这是不是很有意思呀？咱再深入讲讲哈，滚球法可不是随随便便滚一滚就行的。
它有自己的规则和要求呢！这个滚球的大小是有规定的，可不是你想多大就多大。
而且啊，它滚的路径也很有讲究，不能乱滚一气。
你说要是没有滚球法，那我们怎么知道接闪器到底能不能保护好我们的建筑呀？万一没保护好，被雷给劈了，那可不得了哇！这就好比你出门没带伞，结果下雨了，那不得被淋成落汤鸡呀！所以说，滚球法可重要了呢！你再想想，要是建筑师们都不知道滚球法，那盖出来的房子不就像没穿铠甲的士兵上战场一样，多危险呀！但有了滚球法，就好像给房子穿上了一层坚固的铠甲，雷电来了也不怕。
而且哦，滚球法还能帮我们优化接闪器的设计呢！通过它，我们可以知道在哪个地方放接闪器最合适，能让保护范围最大化。
这就跟你整理房间一样，要把东西放在最合适的地方，才能让房间看起来整洁又舒服。
总之啊，滚球法虽然听起来有点复杂，但它真的超级重要呢！它就像一个默默守护我们的小天使，让我们的生活更加安全可靠。
咱可不能小瞧了它呀！所以啊，大家一定要好好了解滚球法，让它为我们的生活保驾护航！这滚球法，是不是很神奇呀？你说呢！。
滚球法的概念及确定保护范围的优点简易版
In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.编订：XXXXXXXX20XX年XX月XX日滚球法的概念及确定保护范围的优点简易版滚球法的概念及确定保护范围的优点简易版温馨提示：本安全管理文件应用在平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。
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1．用半径为hr后个球体滚过许多防雷导体（通常是垂直和水平导体）时，不会触及需要防雷的空间和被保护物，这种方法称为滚球法。
使用防雷导体防直击雷时，可将上述半径的球体沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器或只触及接闪器和地面（包括与在地接触并能承受雷击的金属物）而不触及需要保护的部位时，则该部位就得到接闪器的保护。
这种方法是基于雷闪数学模型（电气一几何模型）提出的。
2．用滚球法确定保护范围有以下优点：（1）除独立避雷针和避雷线受相应的滚球半径限制其高度外，凡装在建筑物上的避雷针和避雷线带，不管建筑物的高度如何，都可采用滚球法来确定保护范围。
例如，首先在屋顶四周敷设一避雷带，然后在屋顶中部根据其形状任意组合避雷针和避雷带，取相应的滚球半径的一个球体，在屋顶滚动，只要球体接触避雷针或避雷线，而未接触要保护的部分，就达到了要保护的目的。
这是以前使用的确定避雷针和避雷线保护范围的方法所无法比拟的。
（2）可以根据不同类别的建筑物分别选用不同的滚球半径，这比以前只有一种保护范围要合理得多。
（3）避雷针、避雷线、避雷带采用同一种保护范围（即同一种滚球半径），给设计工作带来许多方便，因为可同时采用其中任何两种保护方法。
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滚球法的概念及确定保护范围的优点
1．用半径为hr后个球体滚过许多防雷导体（通常是垂直和水平导体）时，不会触及需要防雷的空间和被保护物，这种方法称为滚球法。
使用防雷导体防直击雷时，可将上述半径的球体沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器或只触及接闪器和地面（包括与在地接触并能承受雷击的金属物）而不触及需要保护的部位时，则该部位就得到接闪器的保护。
这种方法是基于雷闪数学模型（电气一几何模型）提出的。
2．用滚球法确定保护范围有以下优点：
（1）除独立避雷针和避雷线受相应的滚球半径限制其高度外，凡装在建筑物上的避雷针和避雷线带，不管建筑物的高度如何，都可采用滚球法来确定保护范围。
例如，首先在屋顶四周敷设一避雷带，然后在屋顶中部根据其形状任意组合避雷针和避雷带，取相应的滚球半径的一个球体，在屋顶滚动，只要球体接触避雷针或避雷线，而未接触要保护的部分，就达到了要保护的目的。
这是以前使用的确定避雷针和避雷线保护范围的方法所无法比拟的。
（2）可以根据不同类别的建筑物分别选用不同的滚球半径，这比以前只有一种保护范围要合理得多。
（3）避雷针、避雷线、避雷带采用同一种保护范围（即同一种滚球半径），给设计工作带来许多方便，因为可同时采用其中任何两种保护方法。
例如，在建筑物屋顶上采用避雷网进行布置后，发现有一突出物高出避雷网，保护该突出物的方法之一是采用避雷针，此时可用滚球法确定突出物是否处于避雷针的保护范围内。
因此，滚球法可在各种复杂情况下用来确定接闪器的保护范围。
绘出接闪器的保护范围时，将已知的参数代入计算式求出有关的数值后，用一把尺和一只圆规就可按比例绘出所需要的保护范围。