防雷等级计算公式
滚球半径法计算防雷公式
滚球半径法计算防雷公式
滚球半径法是一种用于计算防雷公式的方法，也称为滚球法。
它
基于远离雷电地点的大圆距离与雷电附近的小圆距离之间的比例关系。
防雷公式是指用于确定安装避雷设施（如避雷针等）的高度或长
度的公式。
这些设施旨在保护建筑物或设备免受雷击的损害。
在滚球半径法中，假设雷电垂直撞击地面的距离为A，地面上的建筑物或设备需要保护的范围为B。
通过测量一个标准大小的滚球A和B
之间的半径差（记为R），可以得出以下公式：
B = R * A
其中，B是需要保护的范围的半径，R是滚球与雷电撞击地面的半
径差，A是雷电撞击地面的距离。
这个公式的原理是假设雷电撞击地面点附近的雷电场是均匀的，
且雷电的半径与雷电场的半径差是相似的。
通过测量滚球与雷电撞击
地面点附近的雷电场的半径差，可以推测出需要保护的范围的半径。
需要注意的是，滚球半径法是一种经验公式，其准确性取决于实际测量和具体环境条件。
在实际使用中，还需要考虑其他因素，如建筑物的高度、材料、地形等，以确定最佳的防雷设施布置和尺寸。
另外，滚球半径法也可以拓展到其他应用领域，如检测地下管道的腐蚀情况、测量建筑物的倾斜度等。
通过测量滚球与某个特定点之间的半径差，可以推断出该点与滚球之间的距离或物理变化情况。
这种方法在工程测量和地质勘探中有着广泛的应用。
防雷计算
1.70
36.00
3.60
0.0142
1.00
36.00
3.60
0.0045
1.00
36.00
3.60
0.0017
1.00
36.00
3.60
0.2930
1.00
36.00
3.60
0.1363
数计算
备注
第一类防雷建筑物： 1凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，因电火花而引起爆炸、爆轰，会造成巨大破坏和人身伤亡 者。 2 具有 0区或 20区爆炸危险场所的建筑物。 3 具有 1区或 21区爆炸危险场所的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 第二类防雷建筑物： 1国家级重点文物保护的建筑物。 2国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站和飞机场、国宾馆，国家级档案馆、大型城 市的重要给水泵房等特别重要的建筑物。注：飞机场不含停放飞机的露天场所和跑道。 3国家级计算中心、国际通信枢纽等对国民经济有重要意义的建筑物。 4 国家特级和甲级大型体育馆。 5制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 6具有 1区或 21区爆炸危险场所的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 7具有 2区或 22区爆炸危险场所的建筑物。 8有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。 9预计雷击次数大于 0.05次/a的部、省级办公建筑物和其他 重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。 10预计雷击次数大于 0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。 第三类防雷建筑物： 1省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。 2 预计雷击次数大于或等于 0.01次/a，且小于或等于 0.05次/a 的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集 的公共建筑物，以及火灾危险场所。 3预计雷击次数大于或等于 0.05次/a，且小于或等于 0.25次/a 的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性 工业建筑物。 4 在平均雷暴日大于 15d/a的地区，高度在 15 m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于 或等于 15 d/a的地区，高度在 20 m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。
雷电电磁脉冲防护分级计算方法.doc
雷电电磁脉冲防护分级计算方法雷电过电压对电子设备的危害随着通信技术、计算机技术、信息技术的飞速发展，今日已是电子化时代，日益繁忙庞杂的事物通过高速电脑、自动化设备及通信发展得到井然有序、而这些敏感电子设备的工作电压却在不断降低，其数量和规模不断扩大，因而它们受到过电压特别是雷电袭击而受到损坏的可能性就大大增加，这是由于以雷击中心1.5km—2km范围内都可能产生危险过电压，损坏线路上设备；其后果可能使整个系统的运行中断，并造成难以估计的经济损失，雷电和浪涌电压成了电子化时代的一大公害。
防雷器就是在最短时间（纳秒级）内将被保护线路连入等电位系统中，使设备各端口等电位，同时释放电路上因雷击而产生的大量脉冲能量短路泄放到大地，降低设备各接口端的电位差，从而保护线路上用户的设备。
对系统设备而言，电源线路和信号线路是雷电袭击产生过电压并传导的两条主要通道，因此防雷器就分电源系统避雷器和信号系统防雷器。
防雷区域的划分一、LPZ0A区：本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷击电流；本区内的电磁场强度没有衰减。
二、LPZ0B区：本区内的各种物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击，但本区内的电磁场强度没有衰减。
三、LPZ1区：本区内的各种物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的电流比LPZ0B区更小；本区内的电磁场强度可能衰减，这取决于屏蔽措施。
四、LPZn+1后续防雷区：当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时，应增设后续防雷区，并按照需要保护的对象所要求的环境去选择后续防雷区的要求条件。
注：n=1、2、......。
雷电电磁脉冲防护分级计算方法1．建筑物年预计雷击次数N：N=K·（0.024·Td1.3）·（Ae+Ae’）式中：K──校正系数，一般取1。
Td──年平均雷暴日Ae──建筑物截收相同雷击次数的等效面积（KM2）Ae’──建筑物入户设施的截收面积（电源线、信号线）2．等效面积Ae的计算当建筑物高度H<100M：D= [ H·（200-H）]1/2 （M）Ae=[L·W+2（L+W）·D+π·H（200-H）]·10-6 （KM2）式中：L，W ，H分别为建筑物的长，宽，高（米）。
防雷保护角计算
防雷保护角计算防雷保护角是指在雷电活动中对建筑物、设备和人员等进行有效的防雷保护的一个重要参数。
它是根据目标物的形状和性质、雷电放电特性以及防雷设施的类型和排列方式等因素来确定的。
下面将为您介绍防雷保护角的计算方法和相关参考内容。
1. 防雷保护角的计算方法：防雷保护角一般可以从两个角度来进行计算，即根据物体自身的几何形状和雷电放电特性。
- 根据物体自身几何形状：1）尖角保护角计算：以尖角A为例，尖角保护角的计算方法是根据尖角的半径r和雷电流的特性来确定。
一般情况下，可以使用经验公式：θ = 0.02 r I^{1/2}，其中θ为保护角，r为尖角半径，I为雷电流。
2）封闭物体保护角计算：对于封闭物体，如建筑物、设备等，可以使用以物体的高度h为参数的经验公式来计算保护角，一般为θ = 4.5 h^{1/3}。
- 根据雷电放电特性：1）雷电流特性：雷电流的特性包括时间、幅度和印记等，常用的参数有雷电流前沿斜率、雷电流峰值、雷电流半衰期等。
根据雷电流的特性，可以通过计算得到相应的保护角。
2）雷电放电通量特性：雷电放电通量是指单位时间内通过某一面积的雷电放电能量，常用的参数有雷电放电时间、放电通量和雷电密度等。
根据雷电放电通量的特性，也可以计算得到相应的保护角。
2. 防雷保护角的相关参考内容：防雷保护角的计算是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素，包括建筑物或设备的形状和尺寸、周围环境的情况、地形地貌特征以及雷电放电特性等。
以下是一些相关参考内容：-GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》：该规范是中国建设部颁布的防雷设计规范，其中包括了防雷保护角的计算方法和相关要求，可以作为设计人员进行防雷工程设计时的参考依据。
-NF C 17-102 2011《防雷系统设计规范》：该规范是法国颁布的防雷系统设计规范，其中涵盖了防雷保护角的计算方法和相关指导内容，适用于对建筑物、设备和人员等进行防雷保护的设计。
雷电的防护及数值计算
1.6雷电的防护GB50057-94中对雷防提出的总则（第1.0.1条）规定:“为使建筑物(含构筑物,下同)放雷设计因地制宜地采取放雷措施,防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制定本规范。
”————注意，这里提的是“防止或减少”而不是一概要求“防止”，同时也提出考虑安全可靠、技术先进和经济的合理要同时考虑。
在标准的条文说明中指出：“有人认为，建筑物安装防雷装置后就万无一失了。
从经济的观点出发，要达到这点是太浪费了，因此特指出“或减少”，以示不是万无一失，因为按照本规范设计的防雷装置的安全度不是100% 。
1.6.1直击雷的防护防直击雷的外部装置包括接闪器（避雷针、避雷带、避雷线、避雷网）、引下线、接地装置，另外也包括屏蔽措施，通过这些装置迅速地将把雷电流泄放放入地。
1.6.2 电涌的防护为保护设备安全和抑制各种雷电感应引起的浪涌过电压，必须采取系统有效的保护措施，即在电源线信号线上加装浪涌抑制器。
1.6.3等电位连接为防护雷电流引起电磁感应和地电位反击的破坏作用，所有允许连接的设备金属外壳，接地的金属管线和导体间应进行的等电位连接。
是防雷电引起的电磁感应、地电位反击的重要措施(但不允许连接的导体之间防反击是以保持足够的距离实现——防闪络)。
从实质上讲电涌保护也是一种瞬间的等电位连接，是用SPD器件把不能连续与地连接的通电导体（电源线、信号线）与地连接起来。
1.6.4屏蔽用于防护雷电引起的电磁脉冲辐射的破坏作用。
1.6.5防闪络措施对于不能采取等电位连接和使用点涌保护器防护时，通过保持距离抑制雷电引起的地点位反击和电磁感应等的破坏作用。
（下图为基站防雷系统图）1.7 雷电流的特性● 每次雷击的电流波形是随机的，差别很大。
● 雷电流波形一般都是前沿陡而后沿时间相对较长的波形，一般前沿时间在几个微秒到几十个微秒，后沿的半值值时间一般在几十到几百微秒。
防雷接地电阻率计算公式
防雷接地电阻率计算公式在建筑物或设备中，防雷接地电阻率是一个非常重要的参数。
它反映了接地系统对雷电冲击的抵抗能力，是保护建筑物和设备免受雷击侵害的重要指标。
因此，正确计算防雷接地电阻率对于确保接地系统的有效性至关重要。
防雷接地电阻率计算公式是一个关键的工具，它可以帮助工程师和设计师准确地评估接地系统的性能。
在本文中，我们将介绍防雷接地电阻率的计算公式，并讨论如何应用这些公式来评估接地系统的性能。
防雷接地电阻率的定义。
防雷接地电阻率是指接地系统对雷电冲击的抵抗能力。
它是由接地系统的电阻率和地下土壤的电阻率共同决定的。
接地系统的电阻率是指接地体和接地极之间的电阻，而地下土壤的电阻率则取决于土壤的类型和含水量。
防雷接地电阻率计算公式。
防雷接地电阻率的计算公式可以表示为：R = ρ (L/A)。
其中，R是防雷接地电阻率，ρ是地下土壤的电阻率，L是接地系统的长度，A是接地系统的横截面积。
在这个公式中，地下土壤的电阻率是一个重要的参数，它取决于土壤的类型和含水量。
一般来说，湿润的土壤具有较低的电阻率，而干燥的土壤具有较高的电阻率。
因此，在计算防雷接地电阻率时，必须考虑土壤的含水量对电阻率的影响。
接地系统的长度和横截面积也是影响防雷接地电阻率的重要因素。
一般来说，接地系统的长度越长，横截面积越大，防雷接地电阻率就越低。
因此，在设计接地系统时，需要合理安排接地体和接地极的长度和横截面积，以确保接地系统具有足够的抵抗能力。
应用防雷接地电阻率计算公式。
在实际工程中，我们可以通过防雷接地电阻率计算公式来评估接地系统的性能。
首先，我们需要确定地下土壤的电阻率，这可以通过实地测试或参考地质勘探报告来获得。
然后，我们需要测量接地系统的长度和横截面积，以便计算防雷接地电阻率。
通过计算防雷接地电阻率，我们可以评估接地系统的抵抗能力，并根据需要对接地系统进行调整。
如果防雷接地电阻率较高，表明接地系统的抵抗能力较弱，需要采取措施来改善接地系统的性能。
建筑物防雷设计的计算方法和设计要求
建筑物防雷设计的计算方法和设计要求作者：刘屏周来源：转载发布时间：2006-7-12 9:06:17 发布人：老斑鸠减小字体增大字体摘要：建筑物防雷计算，折线法滚球半径法等。
避雷接地装置的设置与规格要求……关键词：防雷设计计算方法设计１.1建筑物防雷设计的计算方法１.1.1建筑物年预计雷击次数1.建筑物年预计雷击次数应按下式确定：(１－1)式中N－建筑物预计雷击次数，次/a；k－校正系数，在一般情况下取1，在下列情况下取相应数值：位于旷野孤立的建筑物取2；金属屋面的砖木结构建筑物取1.7；位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物取1.5；Ng－建筑物所处地区雷击大地的年平均密度，次/km2?a；Ae－与建筑物截收相同雷击次数等效面积，km2。
2.雷击大地的年平均密度应按下式确定：(１－2)式中Td－年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定，d/a。
3.建筑物截收相同雷击次数等效面积Ae应为其实际面积向外扩大后的面积。
其计算方法应符合下列规定：一、当建筑物的高H小于100m时，其每边的扩大宽度和等效面积应按下列公式计算确定（图１－1）：(１－3)(１－4)式中D－建筑物每边的扩大宽度，m；L、W、H－分别为建筑物的长、宽、高，m。
图１－1建筑物截收相同雷击次数等效面积注：建筑物平面积扩大后的面积Ae如图１－1中周边虚线所包围的面积。
二、当建筑物的高H等于或大于100m时，其每边的扩大宽度应按等于建筑物的高H计算；建筑物等效面积应按下式确定：(１－5)三、当建筑物各部位的高不同时，应沿建筑物周边逐点算出最大扩大宽度，其截收相同雷击次数等效面积Ae应按每点最大扩大宽度外端的连接线所包围的面积计算。
１.1.2接地装置冲击接到电阻与工频接地电阻的换算1.接地装置冲击接到电阻与工频接到电阻的换算应按下式确定：(１－6)式中 R～－接地装置各支线的长度取值小于或等于接地体的有效长度le或者有支线大于le而取其等于le时的工频接到电阻，Ω；A－换算系数，其数值宜按图１－2确定；Ri－所要求的接地装置冲击接到电阻，Ω。
几种常用防雷计算公式在实践中的应用
几种常用防雷计算公式在实践中的应用石先跃 魏荣民 金晓东（河北省承德市气象局 067000）摘要 根据最新的《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010中防雷装置至被保护物的间隔距离以及人工水平接地极和人工垂直接地极的几种常用防雷计算公式进行分析，得出一些典型的数值及参考意见便于在防雷工程实际中应用。
关键词 防雷 公式 接地引言防雷设计施工中需要根据《建筑物防雷设计规范》的计算公式对相关数据进行准确计算，确保工程做到安全可靠、经济合理。
由于防雷计算公式一般比较繁琐，工程施工人员在施工前很难比较客观准确的进行计算，因此一般的防雷工程均是按照规范的最低要求进行施工，这样以来工程质量难以保障。
下面通过对防雷接地几种计算公式的分析，得出一些实际的参考数值，不但能确保工程质量符合规范要求，还能省去繁琐的计算。
1 防雷装置至被保护物的间隔距离第一类防雷建筑物才要求装设独立的防雷装置，故防雷装置至被保护物的间隔只针第一类防雷建筑物。
《建筑物防雷设计规范》第4.2.1条第5款：独立避雷针和架空避雷线（网）的支柱及其接地装置至被保护建筑物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间的距离（图1），应符合下列表达式的要求，但不得小于3m。
图1 防雷装置至被保护物的间隔地上部分：当hx＜5Ri时，Sa1≥0.4(Ri+0.1hx) (4.2.1-1) 当hx≥5Ri时，Sa1≥0.1(Ri+hx) (4.2.1-2) 地下部分：Sel≥0.4Ri (4.2.1-3)式中：Sa1──空气中距离(m)；Se1──地中距离(m)；Ri ──独立接闪杆、架空接闪线或网支柱处接地装置的冲击接地电阻(Ω)；hx──被保护建筑物或计算点的高度(m)。
根据上述两个计算公式可知，必须首先测出接地装置的冲击接地电阻值，然后才能确定间隔距离。
但在实际工程中是先确定好独立接闪杆、架空接闪线或网支柱位置后（实际施工中通常是无论何种情况间隔距离均设为3m ）再进行施工，最后才能测得冲击接地电阻值。
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建筑物年雷击次数公式：N=k×Ng×Ae
N--建筑物年预计雷击次数
k--修正系数，一般取1；位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处
以及特别潮湿的建筑物取1.5；金属屋面没有接地的砖木结构建筑物取1.7；位于山顶上或 Ng--建筑物所处地区雷击大地的年均密度（次/km2/a）； Ae--与建筑物截收相同雷击次数的等效面积（km2）
Ng=0.1xTd; Td--年平均雷暴日（d/a）
建筑物年雷击次数公式计算表
序号
参数
表达式
数值
1
宽：
W=
2
长：
L=
3
高：
H=
4 年平均雷暴日：
Td=
5
修正系数：
K=
6 每边扩大宽度：
D=[H(200-H)]1/2= 0
7 雷击年均密度：
Ng=0.1*Td= 0
8
等效面积：
9
1. H＜100m
10
Ae(1)= [LW+2(L+W)D+πD2]*10-6
=0
11
Ae(2.1)= Ae(1)-0.5D*(周围建筑物周长之和)*10-6 = 0
12
Ae(2.2)= [LW+(L+W)*D+0.25πD2]*10-6
=0
13
Ae(3.1)= Ae(1)-D*(周围建筑物平行边长之和)*10-6 = 0
14
Ae(3.2)= LW*10-0.6
=0
15
2. H≥100m
20
Ae(6.2)= LW*10-0.6
=0
21 3.各点面积不同 逐点计算后相加
Ae(7)=
注： 1. 红色区域数值需手动输入；灰色区域数值自动生成。 2. Ae(1)--建筑物高度小于100m，与建筑物截收相同雷击次数的等效面积。 3. Ae(2.1)--建筑物高度小于100m，且2D范围内存在的建筑物不高于本建筑物时，周围建筑物不在考虑范围内 4. Ae(2.2)--建筑物高度小于100m，且2D范围内存在的建筑物不高于本建筑物时，周围建筑物在考虑范围内的 5. Ae(3.1)--建筑物高度小于100m，且2D范围内存在的建筑物高于本建筑物时，周围建筑物不在考虑范围内的 6. Ae(3.2)--建筑物高度大于等于100m，与建筑物截收相同雷击次数的等效面积。 7. Ae(4)--建筑物高度大于等于100m，与建筑物截收相同雷击次数的等效面积。 8. Ae(5.1)--建筑物高度大于等于100m，且2H范围内存在的建筑物不高于本建筑物时，周围建筑物不在考虑范 9. Ae(5.2)--建筑物高度大于等于100m，且2H范围内存在的建筑物不高于本建筑物时，周围建筑物在考虑范围 10. Ae(6.1)--建筑物高度大于等于100m，且2H范围内存在的建筑物高于本建筑物时，周围建筑物不在考虑范围 11.2.AeAe(6(.72))----建各筑建物筑高物度高大度于不等同于沿1建00筑m，物且周2边H范逐围点内算存出在最的大建扩筑大物宽高度于，本其建等筑效物面时积，应周按围每建点筑最物大在扩考大虑宽范度围外内
16
Ae(4)= [LW+2H(L+W)+πH2]*10-6
பைடு நூலகம்=0
17
Ae(5.1)= Ae(4)-0.5H*(周围建筑物平行边长之和)*10-6= 0
18
Ae(5.2)= [LW+H(L+W)+0.25πH2]*10-6
=0
19
Ae(6.1)= Ae(4)-H*(周围建筑物平行边长之和)*10-6 = 0
积。
壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物， 构建筑物取1.7；位于山顶上或狂野的孤立建筑物取2；
公式计算表 年雷击次数 周围建筑物平行边长之和
N(1) = 0 N(2.1)= 0 N(2.2)= 0 N(3.1)= 0 N(3.2)= 0
N(4) = 0 N(5.1)= 0 N(5.2)= 0 N(6.1)= 0 N(6.2)= 0 N =0
物时，周围建筑物不在考虑范围内的等效面积。 物时，周围建筑物在考虑范围内的等效面积。 时，周围建筑物不在考虑范围内的等效面积。 面积。 积。 建筑物时，周围建筑物不在考虑范围内的等效面积。 建筑物时，周围建筑物在考虑范围内的等效面积。 筑物时，周围建筑物不在考虑范围内的等效面积。 筑效物面时积，应周按围每建点筑最物大在扩考大虑宽范度围外内端的的等连效接面线积所。包围的等效面