30m避雷针基础图 1
不等高避雷针、线保护范围计算表
针号针（线）高h（m）高度影响系数P被保护物名称被保护物高度h x （m） 保护半径r x （m）实际针距D（m）等效针距D′（m）两针间保护范围上最低点h o （m）保护范围一侧最小宽度b x (m)备注30114.51590.7320.587.95 两支不等高避雷针高度分别是、h2，且h1＞h2。
避雷针的高度h(m)30√h= 5.477225575h≤30m r=1.5hP=4530m＜h≤120mr=1.5hP=45.18711099h x =10h a 为避雷针的有效长度。
h x /h=0.333333333h≤30m P=1h≤30m r x =(h-h x )P=h a P=2030m＜h≤120m r x =(h-h x )P=h a P=20.0831604430m＜h≤120m P=1.004158022h≤30mr x =(1.5h-2h x )P=2530m＜h≤120m r x =(1.5h-2h x )P=25.103950550.929669681长针高度h1=40短针高度h2=25两针间距D=76h2≥(1/2)h162.0549548h2＜(1/2)h166.7033032h O =h-D′/7P=16.135006避雷针、线保护范围计算表高度影响系数P h＞120m时，取其等于120m。
在被保护物高度h x 水平面上的保护半径（m）避雷针在地面上的保护半径r(m)h x ≥0.5hh x ＜0.5h 按长针计算的高度影响系数p=按短针计算的高度影响系数p=h2≥(1/2)h1两支等高避雷针外侧的保护范围应按单支避雷针的计算方法确定。
两针间的保护范围应按通过两针顶点及保护范围上部边缘最低点O的圆弧确定，圆弧的半径为R′O . O点为假想避雷针的顶点，其高度记h O .两避雷针间的等效针距D′（m）D′=D-(h1-h2)p=两支不等高的避雷针，等效针距D′计算式中的高度影响系数p套用按长针计算结果，两针间保护范围上最低点ho和保护范围一侧最小宽度bx计算式中的高度影响系数p套用按短针计算结果。
避雷针和避雷线
避雷针的作用
使雷电电场发生畸变，将雷电吸引到避雷针 （线）上 将雷电安全导入地中 使位于其保护范围内的设备和建筑物免遭雷 的直击
避雷针的保护范围
电力行业标准—折线法 IEC标准—滚球法
两者存在较大差别 避雷针的保护范围是不够确切的
避雷针对接地电阻的要求
接地电阻（欧） 序号 1 2 接地网名称 调度通讯综合楼 通讯站（塔） 一般 <1 <5 高土壤电阻率 <5 <10
网作为屋面保护的接闪装置。
避雷网（带）分明装和暗
装两种。明装避雷网（带）一
般可用直径8mm的圆钢或截
面12x4mm2的扁钢做成。为
避免接闪部位的振动力，宜将
网（带）支起10～20cm，支持点间距取1~1.5m，应注意美
观和伸缩问题。暗装时可利用建筑内不小于3mm的钢筋。
（4）避雷线
（5）避雷环 （6）接闪器的保护范围
4 避雷针（线）保护范围
避雷针（线）保护范围，在不同标准（规程、规范等）中规 定的不同，不同文献中推荐的计算方法不同。有人写文章说 这个对那个错，或说这个错那个对。这是误解。 所谓保护范围是指被保护物在此空间内可遭受雷击概率在 可接受值之内。各种文献规定的不同保护范围是允许遭受雷 击概率不同。例如，电力行标DL／T620-1997规定的避雷针 （线）保护范围内可能遭受雷击概率为0.1%，即保护范围可 靠率达0.999。又如，美国推荐性的IEEE Std 142-1991规定 的避雷针保护范围，滚球半径（击距）为30m，大约保护范 围内遭受雷击概率（绕击率）为0.1%，采用45m，大约为 0.5%。
避雷针（线）的防雷保护作用，在于它比被保护物高，能把雷 电从被保护物上方引向自身并安全泄入大地。因此，避雷针（线） 的引雷和安全泄入大地是至关重要的。 避雷针（线）的引雷作用，基本上是这样的，在雷电先导阶段， 避雷针（线）顶部聚积电荷，在发展先导和避雷针（线）顶端之间 通道中建立了很大电场强度，避雷针（线）迎面先导的产生和发展 大大加强这通道中的场强，最后选定击中避雷针（线），布置在靠 近避雷针（线）的被保护物比避雷针（线）低，由于避雷针（线） 的屏蔽和迎面先导作用，所以被保护物遭受雷击的概率很小。利用 避雷针（线）可实现直击雷保护。虽然这方法不是主动的，但能提 供99.5%至99.9%保护效果。对密闭在完全金属壳体（或金属网） 内被保护物才能提供完全保护。例如，人在金属壳体内或在停放的 金属壳体汽车内，能安全免遭雷击伤害。按避雷针（线）引雷性能， 确切名称应是“引雷针（线）”，在二十世纪五十年代，我国有的 学者称为《导闪针（线）》，后来在一些文献上称为《接闪器》或 《拦截器》。但因避雷针（线）这一名词已被广泛地使用，成为惯 用名词，一时难以变动。
防雷设备保护
（3）氧化锌避雷器的电气参数
额定电压：
避雷器两端子间允许的最大工频电压的有效值 最大持续运行电压：
允许持续加在避雷器两端的最大工频电压的有效 值。取决于系统最大工作相电压
参考电压（起始动作电压U1mA)： 位于伏安特性曲线中由小电流区上升部分进入大 电流区平坦部分的转折处。
残压：
放电电流通过避雷器时，两端之间出现的电压峰
b) 火花间隙 电极由黄铜圆盘冲压而成，两电极间以云母垫圈隔 开形成间隙，间隙距离为0.5～1.0mm，单个间隙的工 频放电电压约为2.7～3.0kV(有效值)。
单个火花间隙结构 1—黄铜电极 2—云母垫圈
火花间隙作用原理：
间隙电场近似均匀电场,而过电压作用时云母垫圈
与电极之间的缝隙中产生电晕，对间隙产生照射作 用，使间隙的放电时间缩短，故其伏秒特性曲线平
本节内容：
2.2.1 避雷针防雷原理及保护范围 2.2.2 避雷线防雷原理及保护范围
2.2.3 避雷器工作原理及常用种类
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2.2.1 避雷针防雷原理及保护范围
1 避雷针防雷原理 避雷针是明显高出被保护物体的金属支柱，其针头 采用圆钢或钢管制成 作用是吸引雷电击于自身，并将雷电流迅速泄入大 地，从而使被保护物体免遭直接雷击。 避雷针需有足够截面的接地引下线和良好的接地装 置，以便将雷电流安全可靠地引入大地。
（1） 单支避雷针
单支避雷针的保护范围如下图所示
rx (h hx ) P
rx (1.5h 2hx ) P
h (hx ) 2
h (hx ) 2
P:高度影响系数
h 30m, P 1
单支避雷针的保护范围
5.5 30m h 120m, P h
避雷针折线法与滚球法
b）当hp v0.5h时，被保护物高度hp水平面上的保护半径2“滚球法”避雷保护计算“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。
我国建筑防雷规范G 50057—994（2000年版）也把“滚球法”强制作为计算避雷针保护范围的方法。
滚球法是以hR为半径的一个球体沿需要防止击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器（包括被用作接闪器的金属物）或只触及接闪器和地面（包括与大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，则该部分就得到接闪器的保护。
滚球法确定接闪器保护范围应符合规范规定，见表。
应用滚球法，避雷针在地面上的保护半径的计算可见以下方法及图2。
a）避雷针高度h< hR时的计算距地面hR处作条平行于地面的平行线。
以针尖为圆心、hR为半径作弧线交于平行线A,两点。
以A,为圆心，hR为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切，这样，从弧线起到地面就是保护范围。
保护范围是一个对称的锥体。
避雷针在hP高度的xx'平面上和在地面上的保护半径，按公式［2］（4）计算确定式中：Rp――避雷针保护高度xx'平面上的保护半径；hR ――滚球半径，按表确定；hp ――被保护物的高度；R0 ――避雷针在地面上的保护半径。
b）当避雷针高度h> hR时的计算在避雷针上取高度hp的一点代替单支避雷针针尖并作为圆心，亦可见图2。
3“滚球法”计算天面避雷针保护范围存在的问题3.1用“滚球法”计算避雷针在地面上的保护，保护范围可以很好地得到确认，但用“滚球法”计算天面避雷针保护范围时却存在较大的误差。
“滚球法”是以避雷针和被保护物所在平面为一无限延伸的平面作为前提的，当被保护物位于屋顶天面时，天面不是一个无限延伸的平面，况且，当滚球同时与避雷针尖和天面避雷带接触时，滚球和天面之间不存在确定的相切关系。
因此《建筑物防雷设计规范》中给出的计算公式将不能直接运用。
在这种情况下，我们怎样计算其保护范围呢？由于天面不可延伸且形状不规则，因此，根据滚球法计算保护范围的原理，当避雷针位置确定后，滚球在以避雷针尖作为一个支点，以避雷带上任一点作为另一支点滚动时，它在一定高度的保护范围也将是一个不规则的图形。
5506.06独立避雷针安装(针高30m以内)
工序成本费用计算表
公路工程
编号
工程细目
独立避雷针安装（针高30m以内）
单位
工作内容
人机配组
工程数量
序号
费用名称
一
人工费
1001001
人工
接地极制作安装、接地母线敷设、架设天线铁塔避雷装置、避雷 针安装、避雷针引下线敷设、天线铁塔消雷器安装、接地模块安 装、漏电浪涌保护安装；接地装置：1）接地电阻测试、控制装 置、电流互感器、继电保护装置、测量仪表及一二次回路调整； 避雷针：1）母线耐压试验、接触电阻测量、避雷器、母线绝缘 监视装置、电测量仪表一二次回路的调整、接地电阻测试；
m
7801001
其他材料费
元
3333.33 4.36
3547.01 4179.49
5.73 7.35 3.42 1.00
218.09 0.034 113.33 0.034 5.000 21.80 5.000 0.006 21.28 0.006
0.00 0.000 1.500 8.60 1.500 4.800 35.28 4.800
8099001
小型机具使用费
台班 台班
元
484.19 654.97 826.59
974.50 213.24 1.00
415.06 0.000 0.180 87.15 0.180
0.00 0.000 0.290 239.71 0.290
0.00 0.000
0.370 78.90 9.300 9.30
0.370 9.300
1
单位
单价
元
工日 136.28
单位量
合计量
定 额 定额单价 数 量
790.42
国家规范中防雷保护范围变迁
《建筑防雷设计规范》GBJ57-83是我国第一版防雷规范, 根据原国家基本建设委员会[71]建革函字150号通知的要求，由原第一机械工业部主持，一机部第八设计院负责，会同西南工业建筑设计院、北京市建筑设计院、东北电力设计院、五机部第五设计院、一机部第一设计院（上述单位均为当时名称）于1972 年至 1974 年共同编制，由国家计划委员会以计标[1983]1659号通知批准颁发。
在这前后出现过多种防雷保护范围方法。
一、曲线法我国过去防雷保护范围沿用前苏联的做法,其中为电力系统防雷所用的是所谓曲线法。
根据这一方法，单支避雷针在一定的被保护物高度下的保护范围(半径)可以用下式表示:式( 1-1 )式中：r x—避雷针的保护半径；h—避雷针高度；h x—被保护物高度；h a=h-h x—避雷针的有效高度。
式( 1 )适用于h≤30米的避雷针。
当h＞30米时，式( 1-1 )的结果须乘以系数。
图1曲线法单支避雷针保护范围由公式可知，曲线法无论计算还是作图，都比较复杂繁琐；对于两支及多支避雷针的保护范围，则需要更复杂的计算，或者依靠复杂的曲线图表才能得出。
为了使计算和作图得以简化，前苏联提出了所谓折线法。
二、折线法折线法被引用于我国《民用建筑物防雷保护》（1962年版）中，图2折线法单支避雷针保护范围当≤2.67时，被保护物将位于下部的△COD和COD´中，此时避雷针的保护半径为：式（2-1）当≥2.67时，被保护物将位于上部的尖顶中，此时避雷针的保护范围较小：式（2-2）折线法虽然在某些方面要比曲线法简单一些，但仍有不少烦琐与不便之处，即使在前苏联，折线法也没有完全取代曲线法，从而形成两种防雷保护法方法长期并存的局面。
三、新折线法3.1 单支避雷针保护范围《建筑防雷设计规范》GBJ57-83部分采用了广西大学发配电教研组的研究成果，即新折线法。
图3新折线法单支避雷针保护范保护范围计算公式为：当≥时，式（2-1）当＜时，式（2-2）上面的结果应用于h≤30米的避雷针。
30m独立避雷针的安装施工方案
封面作者：PanHongliang仅供个人学习独立避雷针的安装施工方案独立避雷针是保证银星一井光伏电站和人身、设备免受雷击灾害所必须采取的重要技术措施。
银星一井光伏电站建设时根据所需保护的建筑、构架以及设备分布情况进行避雷针防雷保护。
一. 根据设计单位计算，银星一井光伏电站新建工程将安装1 根30M 高的独立避雷针，由于30M高的独立避雷针高度较高，重量大约(1.2625 T),且靠近带电线路，因此，作业难度较大，特制定本施工方案。
二. 施工时间此项工程总体时间计划：2016年6月6日至2016年6月8日三. 施工内容及主要质量控制要点(—)施工准备(1)技术准备。
I)图纸会检：严格按照国家电网公司《电力建设工程施工技术管理导则》的要求做好图纸会检工作，主要有下列几项:a.施工图纸与设备、原材料的技术要求是否一致；b・图纸表达深度能否满足施工需要；c・施工图之间和总分图之间、总分尺寸之间有无矛盾；d・设计采用的四新在施工技术、机具W物资供应上有无困难。
(I)复核避雷针的基础轴线、标高、地脚螺栓的规格是否符合设计要求。
(2)基础顶面的支承面、地脚螺栓位置的质量标准应符合:I)支承面的标高偏差：<±3.Omm ;2)支承面的平整度偏差：s5mm ;3)相邻螺栓中心偏移：<2.Omm o(三)构件排杆、组装(I )根据图纸轴线和厂家构件安装说明，制定〃构件平面排杆图"。
(2 )构件运输、卸车排放时组装场地应平整、坚实，按照"构件平面排杆图"一次就近堆放，尽量减少场内二次倒运。
(3)排杆时应将构件垫平、排直,每段钢柱应保证不少于两个支点垫实。
(4 )避雷针组装。
1)组装时用道木将其垫平、排直，每段钢柱两端保证两根道木垫实，道木应保证在同一平面上，同时应检查和处理钢管接触面上的锌瘤或其他影响节点接触的附着物。
组装后，对柱身长度、柱的弯曲矢高进行测量。
2)上下两节钢管插入深度要求：必须满足大于外套入段最大内径1.5倍。
避雷针及避雷线保护范围
针—集中设备、变压器等，如受雷面积不大的变电站、
线—架空线路（保护效果较差，但范围较大）
一、单支避雷针 避雷针在地面上的保护半径为:r=1.5h
ha h hx h/2
图中：h为避雷针 h 的高度（m）； x 为被保护物体的高 度（m）； rx 为在 高度为 hx 的水平面 上的保护半径 （m）。
hx 水平面上的保护半径确定： ①当 hx≥h/2时， r=(h- h)p （p为高度影响系数） x x
在被保护高度
5 .5 (h≤30m时，p=1 , 30＜h≤120m时， p ) h h
②当 x ＜h/2时
rx =(1.5h-2 hx)P
针离设备至少5m
二、两根等高针的保护范围的确定： 采用两针后针的保护范围的外侧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；2 bx等于在高度为 hx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。
D
rx
rx
习题：某厂有两个原油罐，一个高为12米、 直径为6米，另一个高10米、直径10米，两 油罐的净距为16米。试设计采用单支避雷针 保护的最佳方案，并绘出避雷针的平面保护 范围。
习题：某变电站内有两根等高避雷针，高度 为25米、针间距离为45米。某被保护物位于 两针之间，被保护物高度为11米。试计算避雷 针在被保护物高度水平面上的保护范围？
b bx 确定： x=1.5(h0-hx)
h0为两针保护范围上部边缘最低点的高度，计算如下：
两针间距离与针高之比D/h不宜大于5。