避雷针(线)的保护范围
避雷针保护范围及其计算
避雷针保护范围及其计算避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。
当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。
在避雷针的顶端，形成局部电场集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。
用折线法计算避雷针保护范围的方法：1、单支避雷针保护范围的计算2、双支等高避雷针保护范围的计算3、双支不等高避雷针保护范围的计算1、单支避雷针保护范围的计算hx平面上的保护范围避雷针在地面上的保护半径为r=1.5h o式中r――保护半径（米）；h――避雷针高度（米）。
在被保护物高度hx水平面上的保护半径为rx= （h-hx）p=hap ；式中rx—避雷针在hx水平面上的保护半径（米）；hx—被保护物的高度（米）；ha —避雷针的有效高度（米）；p――高度影响系数（考虑避雷针太高时，保护半径不按正比例增大的系数）0h< 30 米时，p=1 o2、双支等高避雷针保护范围的计算每支避雷针外侧的保护范围和单支避雷针的保护范围相同；两支避雷针中间的保护范围由通过两避雷针的顶点以及保护范围上部边缘的一最低点0作一圆弧来确定。
h0 :两避雷针之间保护范围上部边缘最低点的高度（m）D:避雷针之间距离hx:被保护物高度bx:宽度其中bx=1.5 (hO —hx)hO=h —D/7P当D>7ph 时，h0=0, bx=0 3、双支不等高避雷针保护范围的计算每支避雷针外侧的保护范围和单支避雷针的保护范围相同；内侧的保护范围：先做出较高避雷针的边界范围，再由较低针顶部做一条地面平行线，与较高边范围边界相交，过交点作垂线，以此为假想避雷针做保护范围hO=h1 —D1/7P。
避雷针保护范围,避雷针的种类与安装方法
避雷针保护范围| 避雷针的种类与安装方法避雷针简介：避雷针，又名防雷针、接闪杆，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。
在被保护物顶端安装一根接闪器，用符合规格导线与埋在地下的泄流地网连接起来。
避雷针规格必须符合国家标准，每一个防雷类别需要的避雷针高度规格都不一样。
避雷针保护范围：1根避雷针的保护范围：当避雷针的高度h≤hr时，距地面hr处作一条平行于地面的平行线，以避雷针的针尖为圆心，hr为半径画弧，交水平线于A、B两点，又分别以A、B两点为圆心，hr为半径，从针尖向地面画弧。
如下图所示，则下图中曲线就是避雷针保护范围的边界，保护范围是一个对称的锥体。
Hr的取值：一类防雷建筑物为30米；二类防雷建筑物为45米；三类防雷建筑物为60米。
避雷针的种类：1.直击雷避雷针适用于石化仓库、广播电视、加油站、建筑大楼、信标台，通信基站、气象台、军事基地、雷达机房、银行大楼。
2.特殊避雷针适用于较高的建筑大楼微波通讯站、雷达基站、信标台，通信基站、军事基地、雷达机房、银行大楼、天文气象台等重要场所。
3.预放电避雷针当避雷针截受雷击时，由接闪体接闪，通过雷电波形处理装置，利用外壳与中心接地杆之间有3mm间隙，构成耦合电容，同时外壳通过一个电感线圈接地（中心接地杆）当下行先导接近接闪器时，由于频率极高，电感呈开路状态，电容对高频呈现短路特性，因此耦合电容作用下，接闪器表面电场强度迅速增加，直至触发雪崩过程，从而能在顷刻间将雷电流泄放入地，以至有效的达到防雷害保安全的目的。
避雷针安装方法：1、安装避雷针，首先需要做好基础的结构，要安装接地极，就要用角钢或者专用的钢材做引下线，与接地极相连接，同时还要预留连接点，才能够安装避雷针，一般用的是圆钢，而且直径要超过8毫米，或者用扁钢制作而成，横截面积不能够低于48平方毫米。
2、然后再布置引下线，作为连接避雷针的导线，要高出屋面，然后在地面以上达到2米，最起码要准备两个。
两等高避雷针、线保护范围计算表
5
h≤30m
P= 1
高度影响系数 P 30m＜h≤120m
P= 1.1
h＞120m时，取其等于120m。
避雷针在地 h≤30m 面上的保护 半径r(m) 30m＜h≤
120m
r=1.5hP= 37.5 r=1.5hP= 41.25
hx= 10
ha为避雷针的有效长度。
hx/h=
0.4
在被保护物 hx≥0.5h 高度hx水平 面上的保护 半径（m） hx＜0.5h
避雷针、线保护范围计算表
针号
针（线）高 高度影响系数 被保护物名 被保护物高度
h（m）
P
称
hx（m）
30
1
15
保护半径 rx（m）
15
实际针距 D（m）
65.92
等效针距 两针间保护范围上最低点 保护范围一侧最小宽度
D′（m）
ho（m）
bx(m)
20.58
7.95
备注
避雷针的高度 h(m)
25
√h=
h≤30m
30m＜h≤120m h≤30m
30m＜h≤120m
rx=(h-hx)P=haP= 15
rx=(h-hx)P=haP= 16.5 rx=(1.5h-2hx)P= 17.5 rx=(1.5h-2hx)P= 19.25
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hO.
两避雷针间的距离D（m）
65.92
h≤30m hO=h-D/7P= 15.5828571
30m＜h≤120m hO=h-D/7P= 16.438961
避雷针保护范围及其计算
避雷针保护范围及其计算
避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。
当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。
在避雷针的顶端，形成局部电场集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。
用折线法计算避雷针保护范围的方法：
1、单支避雷针保护范围的计算
2、双支等高避雷针保护范围的计算
3、双支不等高避雷针保护范围的计算
1、单支避雷针保护范围的计算。
避雷针的保护范围怎么计算
避雷针的保护范围怎么计算
避雷针的保护范围有哪几种计算方法，电工之家就避雷针保护范围常用的这几种计算方法整理于此，希望对大家有帮助。
目前世界各国关于避雷针保护范围的计算公式在形式上各有不同，大体上有如下几种计算方法：
1、折线法：即单一避雷针的保护范围为一折线圆锥体。
2、曲线法：即单支避雷针的保护范围为一曲线锥体。
3、直线法：是以避雷针的针尖为顶点作一俯角来确定，有爆炸危险的建筑物用45摄氏度角，对一般建筑物采用60摄氏度角，实质上保护范围为一直线圆锥体。
自1983年起，我国正式制定了自己的防雷规范。
目前我国建筑防雷规范GB50057-94也采纳了国际电工委员（IEC）推荐的滚球法作为避雷针保护范围的计算方法。
避雷针保护范围的计算方法中说：常用避雷针（这里仅指单针）保护范围的计算方法主要有折线法和滚球法，为此，就折线法和滚球法的计算进行了初步的分析和探讨，得出：折线法的主要特点是设计直观，计算简便，节省投资，但建筑物高度大于20 m以上不适用：滚球法的主要特点是可以计算避雷针（带）与网格组
合时的保护范围，但计算相对复杂，投资成本相对大。
避雷针及避雷线保护范围分析
避雷针和避雷线的保护范围
防止设备遭受直击雷的危害，使雷击中在针、线上 （不会击在被保护的电气设备上）从而起到保护作用。 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
的高度（m）；hx
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）。
h 在被保护高度 x 水平面上的保护半径确定：
r ①当 hx≥h/2时， =x (h- h)xp （p为高度影响系数）
(h≤30m时，p=1 , 30＜h≤120m时，
p
5.5
)
②当hx ＜h/2时
两线之间各横截面的保护范围，应由通过两避雷线点
及保护范围上部边缘最低点O的圆弧确定。O点的高
度如下式计算：
D
h0 h 4P
h
避雷线一般用于输电线路的直击雷防 hx
D / 4P
O
h/2
h0
护，常用保护角的大小来表示其对导
h
D
线的保护程度。保护角是指避雷线和
边相导线的连线与经过避雷线的垂直
线之间的夹角。雷击导线的概率随保
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。
h0为两针间保护范围上部边缘最低点的高度(m)
h0=h-D/7p
当D=7pha时，bx=0
D/7P
ha
h hx
rx h0
D
rx
bx
h0 hx
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。
避雷针、避雷线的保护范围
独立避雷针
构架避雷针
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避雷线用于保护架空线路，或厂站狭窄地区。
单回避雷线
双避雷线
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避雷针（线）结构组成
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▲接闪器: 避雷线本身或避雷针的针头。（Φ10－12mm长 1－2m的镀锌或镀镍钢棒）
▲引下线：连接接闪器与接地体的金属导体。（Φ6mm圆 钢或截面积≮25mm的镀锌钢绞线,也可以利用钢筋或铁塔）
• 直击雷或感应雷从输电线路、通讯光缆、无线天线等金属 雷电入侵 的引入线引入建筑物内，发生闪击或雷击事故
波
3.1 防雷设备认知
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直击雷防护
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侵入波防护
避雷针 避雷线
防雷保护装置
引雷于本身，并泄入大地 使被保护物体避免雷击
防雷接地装置
避雷器
防止沿输电线侵入变电站 的雷电过电压波
3.1 防雷设备认知
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➢ 三、避雷针（线）保护范围
电力系统 “折线法”、建筑 物“滚球法”
1.单支避雷针的保护范围
避雷针在地面上的保护半径
r 1.5hP
3.1 防雷设备认知
P—高度影响系数 h—避雷针的高度，m r—保护半径，m
精品课件
3.1 防雷设备认知
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在被保护物高度水平面上的保护半径
当hx
h 2
时，rx
(h hx )P
ha P
当hx＜
h 2
时，rx
(1.5h 2hx )P
hx——被保护物的高度，m ha——避雷针的有效高度，m
高电压技术试题
高电压技术试题一、填空题（每空1 分，共20 分）1、避雷针（线）的保护范围是指具有___1%___左右雷击概率的空间范围。
2、避雷针有接闪器、引下线和接地体组成。
3、根据不同的目的，接地分为：防雷接地、静电接地、工作接地、保护接地。
4、输电线上出现雷闪过电压分为：直接雷过电压、感应过电压。
5、直接雷对电气设备产生的危害是高电压、大电流。
6、电力系统内部过电压产生的原因有电弧接地、开关重位、谐振。
7、避雷针加设在配电装置构架上时，避雷针与主接地网的地下连接点到变压器接地线与主接地网的地下连接点之间的距离不得小于___15___m。
8、影响tg 的主要因素有：温度、湿度、频率和电压。
9、对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是改善(电极附近)电场分布。
二、判断题1、只有雷直接击于输电线导线上，输电线才会产生过电压。
（×）2、雷电波是非正弦的周期波（×）3、由于输电线经过的地区不同，雷电绕击率也不同。
（√）4、决定输电线路绝缘水平的因素是工作电压。
（√）5、高压试验的目的主要是检查高压电器设备的绝缘缺陷。
（×）6、土壤电阻率低的地区，应充分利用杆塔的自然接地电阻。
（√）7、输电线路每次雷击都会引起绝缘闪络。
（×）8、由于避雷线的存在，可以降低导线上的感应过电压。
（√）9、阀型避雷器的残压越高避雷器的性能越好。
（×）10、介质损耗小的绝缘介质的绝缘性能就好。
（√）三、单项选择题（每题2分，共20分）气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是_________（D）1、SF6A、无色无味性B、不燃性C、无腐蚀性D、电负性2、介质损耗角正切值测量时，采用移相法可以消除________的干扰。
（B）A、高于试验电源频率B、与试验电源同频率C、低于试验电源频率D、任何频率3、根据我国有关标准，220kV线路的绕击耐雷水平是（A）A、12kAB、16kAC、80kAD、120kA4、以下属于操作过电压的（B）A、工频电压升高B、电弧接地过电压C、变电所侵入波过电压D、铁磁谐振过电压5、电晕放电是一种（A）A 、自持放电B 、非自持放电C 、电弧放电D 、均匀场中放电 6、变电所防直接雷措施是（C ）A 、每两相间装一组避雷器B 、每线装阀型避雷器C 、装设独立避雷针D 、装设架空地线 7、中性点接地系统比不接地系统供电可靠性（A ）A 、高B 、差C 、无法比较D 、相同 8、避雷针的接地装置是（A ）A 、工作接地B 、安全接地C 、重复接地D 、保护接地 9、FS 、FZ 阀型避雷器能有效保护（B ）A 、直接雷过电压B 、感应雷过电压、行波过电压C 、内部过电压D 、外部过电压 10、在雷闪放电过程中，第一次雷击放电是（D ）A 、先导放电B 、主放电C 、对地放电D 、先导放电和主放电四、名词解释题（每小题3分，共15分）1、吸收比———绝缘电阻测量中施压后60秒时的绝缘电阻值与15秒时的绝缘电阻值之比称为绝缘的吸收比,即5106''''=R R K 2 、工频过电压———在正常或故障时,电力系统中所出现的幅值超过最大工作相电压,频率为工频(50H z )的过电压。
怎么计算避雷针的保护范围
如何计算避雷针的保护范围一．避雷针与避雷网、避雷带一样，属于防止雷击的防雷装置。
在防雷方面在针的一定高度以下有一个安全区域。
这个区域的物体通常是无害的对于雷击，这个区域被称为避雷针保护区。
二．避雷针保护范围图符号（m）小时----避雷针高度（距地）；换热器---受保护建筑物的高度；--避雷针有效高度，ha=h-hx；避雷针进入HX高度水平面上的保护半径；地面避雷针保护半径；H0型两个避雷针保护范围的中间最小高度；避雷针间距；B两根避雷针HX水平面中线两侧防护宽度；地平面中心线两侧两根避雷针的保护宽度；保护范围受高度影响的系数，p=5.5/小时。
三．单避雷针保护范围。
单根避雷针的保护范围是以避雷针为轴线、形状和帐篷的折线锥相似。
具体计算方法如下：如果避雷针的高度R=1.5小时避雷针HX高学位XX平面保护半径四．计算如下：换热器>小时/2当时，接收=h-hxhx＜小时/2当时，接收=1.5小时-2小时三十<小时<一百二十米，结果乘以系数P，保护范围具体绘制方法：什么时候？换热器<小时/2保护范围比四十五正锥角放大了一点。
即四十五度角线条只绘制到小时/2至地面R=1.5小时另一条斜线画在。
从这条线组合锥体是避雷针的保护范围（包括上部正锥体和下截锥的两部分）。
五．双等高避雷针保护范围双等高避雷针外侧的保护范围由单个避雷针确定，两个避雷针内侧的保护范围最大低防护高度小时。
然后根据以下公式什么时候？H0型=H-D/7型什么时候？小时>三十米希，H0型=H-D/7p型两针之间HX高度平面中线两侧保护宽度BX公司计算如下：什么时候？小时<三十米饭时间，bx=1.5（高0-换热器）什么时候？小时>三十米希，bx=1.5（高0-换热器）P作为丁<2.5小时那么BX公司> RX双倍等高避雷针保护范围大样说明：穿过两个针尖顶点一个以及两个销之间的最小保护高度H0办公室的C类点，弧ACB，C以上垂直于弧的点ACB公司平面在这一段找到地面上的中心线两侧防护宽度b（b=1.5小时）以及受保护的建筑物中心两侧HX保护宽度BX公司.然后根据单针的保护范围在两针外画出保护范围右和接收。
避雷线的防雷保护原理及保护范围
线的高度(m)。
2.3不等高避雷线的保护范围
在实际工程中,有时用2根不等高避雷线。建立避雷针和避雷线保护范围截面如图3所示。
2根不等高避雷线外侧的保护范围分别按单根避雷线的计算方法确定。先确定最高避雷线1的保护范围,然后由较低避雷线2的顶点作水平线与避雷线1保护范围相交于点3,取点3为虚拟避雷线的顶点,建立避雷线2和具有等高h2的点3的保护范围,2与3之间距离D′,确定h0。对多根不等高避雷针,各相邻两避雷针的外侧保护范围,按2根不等高避雷针的计算方法确定;如在多角形内被保护物最大高度hx水平面上,各相邻避雷针间保护范围的一侧最小宽度bx≥0,则全部面积即受到保护。
2.4斜坡地面设置避雷线的保护范围
若被保护物需要布置在具有较大坡度地方,则避雷线的保护范围亦要倾斜,其保护范围如图4所示[1]。避雷线仅是它自己顶点影响放电过程。首先接近的地表面可以作为零电位面,所以保护范围按垂直斜坡地面高度计算确定。避雷线保护范利用山势设立的远离被保护物的避雷线,不能作为主要保护装置。
2.5相互靠近的避雷针和避雷线的联合保护范围
联合保护范围可近似地按图5中所示方法确定。避雷针、避雷线外侧保护范围分别按单针、单线的保护范围确定。内侧首先将不等高针、线划为等高避雷线,然后将等高针、线视为等高避雷线计算其保护范围。避雷线高度虽然有扩大用到120 m规定,但在实际工程中,并不希望用较高的避雷线,通常选用不超过30 m的。这是因为:避雷线高度不超过30 m,保护有效性非常高;避雷针是引雷的,过高避雷线要增加遭受雷击频率的。若是利用建筑物或结构物上安装高避雷线是要增加该建筑物或结构遭受的雷击频率。虽然建筑物采用了正确配置的防雷保护系统,但增加了雷击频率,对建筑物内部电子设备的运行不利。所以大面积的被保护物,宜用多线,不宜用很高的少线来保护。例如露天大型110 kV及以上配电装置,适宜采用安装在变电架构上的多避雷线防雷保护系统。例如保护长形物体,可用避雷线在被保护物上部并通过杆(塔)接地。
避雷针保护范围和接地入地电流计算
滚球法
• 国标法 GB500572010
• IEC • 单一避雷针的保护范
围为一曲线圆锥体
对比
结论
综上所述，可以得出以下几点结论： a)“折线法”的主要特点是设计直观、计算简便、节省投资,但只适用于20 m以下的 建筑避雷高度，不能计算高度20 m以上建筑物的保护范围,而且计算结果与雷电流大
• A 20m B 24m C 25.2m D 33m
• D/ha P=70/(24x1)=2.92 • hx=0.2h 查曲线bx/haP=1.0 • bx=24m • 选B
例3（2012年上午第12题）
• 12 某配电装置的直击雷保护采用独立避雷针，针高35m，被保护物15m，当要 求其中二支避雷针的联合保护范围为30m时，请计算两针间允许的最大距离和单 只避雷针对被保护物的保护半径是（）
例1 （2011年案例上午第14题）
• 某发电厂220kV配电装置，地处海拔3000m，…… 架构高度 20m，采用避雷器和避雷针作为雷电过电压保护装置……，回答 下列问题
• 14 该配电装置防直击雷保护采用在架构上装设避雷针的方式，当需要保护的设 备高度为10m，要求保护半径不小于18m时，计算需要增设的避雷针最低高度应 为下列哪些数值。
• A 5m B 6m C 25m D 26m
• 被保护物高度hx=10m hx<0.5h h=20+x • Rx=（1.5h-2hx）P=18 • 解得h=25.3m x=25.3-20=5.3 • 选B
例2（2009年上午第10题）
• 某发电厂220kV配电装置
• 10 该220kV开关站为60x70的矩形布置，四角各安装高30m的避雷针，保护物 6m高（并联电容器），计算相邻70m的两针间，保护范围一侧最小宽度bx（）
避雷针的保护范围
建筑物防雷类别 滚球半径hr(m)
第一类防雷建筑物
30
避雷网格尺寸(m) ≤5×5或≤6×4
第二类防雷建筑物
45
≤10×10或≤12×8
第三类防雷建筑物
60
≤20×20或≤24×16
二、防雷设备
• (1-1)避雷针防雷规划
– 建筑物防雷类别 – 第一类防雷建筑：凡在存放爆炸物品或正常情况下能形成
二、防雷设备
• 避雷针的保护范围
– 单支避雷针的保护范围-2
以避雷针的顶端为圆心，以hr为半径画弧线，与平行线 相交与A、B两点。
二、防雷设备
• 避雷针的保护范围
– 单支避雷针的保护范围-3
以A、B两点为圆心，以hr为半径画弧线，与地、避雷针 形成弧线，弧线包围的部分即为避雷针的保护范围诶
二、防雷设备
接地
▪ 中线的作用：
▪ 在低压配电系统中，有大量单相负载存在，使 得三相负载总是不对称的，所以，U NN 0 于是 三相负载的相电压也不相同，有的高，有的低，
这样就使得各相负载无法正常工作，严重时还
会烧毁负载。
▪ 如是中性线的阻抗ZN接近零，就能在负载不
对称的情况下，强迫 U NN 0 ，使负载相电压
• 避雷针的保护范围
单支避雷针的保护范围示例 某厂锅炉房烟囱高40m，烟囱上安装
一支高2m的避雷针，锅炉房（属 第三类防雷建筑物），试问此避雷 针能否保护锅炉房。
二、防雷设备
• 避雷针的保护范围
单支避雷针的保护范围示例 解：查表得滚球半径hr=60m，避雷
针顶端高度h=40+2=42m，hx=8m， 则避雷针的保护半径为
避雷线的防雷保护原理及保护范围
[1]许颖.避雷线保护范围不应“绝对化”[J].中国雷电与防护,2003(3):57-60.
[2]中华人民共和国机械工业部.GB50057—94建筑物防雷设计规范[S].2004版.北京:中国水利电力出版社,2004.
[3]许颖.浅析避雷线防直击雷的作用[J].防雷世界,2003(12):28-31.
[4]许颖.再析避雷线防直击雷的作用[J].雷电防护与标准化,2005(1):19-122.
[5]中华人民共和国水利水电部.DL/T 620—1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合[S].北京:中电水利电力出版社,1981.
避雷线的防雷保护原理及保护范围
摘要分析了避雷线的防雷保护原理,介绍了不同情况下避雷线的保护范围,以为避雷线的合理使用提供参考。
关键词防雷;避雷线;防雷原理;保护范围
1避雷线的防雷保护原理
在雷电先导阶段,避雷线顶部聚积电荷,在发展先导和避雷线顶端之间的通道中建立了很大的电场强度,避雷线迎面先导的产生和发展大大加强这个通道中的电场强度,最后选定击中避雷线,靠近避雷线的被保护物比避雷线低,由于避雷线的屏蔽和迎面先导作用,使被保护物遭受雷击的概率很小。利用避雷线可实现直击雷保护。虽然这种方法不是主动的,但能提供99.5%～99.9%的保护效果。对密闭在完全金属壳体(或金属网)内的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。按引雷的性能,避雷线的确切名称应是“引雷线”,因避雷线这一名称已被广泛使用,所以成为惯用名词[1]。
式中,rx为每侧保护范围的宽度(m)。
当hx<■时,rx=(h-1.53hx)p(2)
2.22根等高平行避雷线的保护范围
2根避雷线外侧的保护范围按单根避雷线的计算方法确定(图2)。2根避雷线之间各横截面的保护范围,由通过2根避雷线1、2点及保护范围上部边缘最低点0的圆弧确定。0点的高度h0为:
避雷针及避雷线保护范围
当 ≥h/2时， =(h- )p （p为高度影响系数）
(h≤30m时，p=1 , 30＜h≤120m时， ) 当 ＜h/2时
=(1.5h-2 )备至少5m
4
在被保护高度 水平面上的保护半径确定：
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 等于在高度为 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。 确定： =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。
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？
h0为两针间保护范围上部边缘最低点的高度(m) h0=h-D/7p 当D=7p 时， =0
D
三、两支不等高避雷针的保护范围： 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见下图所示，按下列方法确定：先作出较高针的保护范围的边界，之后由较低针的针的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
避雷针在地面上的保护半径为:r=1.5h
防止设备遭受直击雷的危害，使雷击中在针、线上（不会击在被保护的电气设备上）从而起到保护作用。
2
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
避雷针和避雷线的保护范围
图中：h为避雷针的高度（m）； 为被保护物体的高度（m）； 为在高度为 的水平面上的保护半径（m）。
避雷针(线)保护范围的计算
3.2 两支等高避雷针的保护范围的计算方法 两支高度相等的避雷针，其外侧保护范围的确定方法与单针的相 同。两针内侧的保护范围应按通过两针顶点及保护范围上部边缘最低 点的圆弧来确定。 D h0=h- 7 p （3） 两针间 hx 水平面上保护范围的一侧最小宽度 bx 按下式计算： 当 时， （4） 当 时， （5）
43. 038 7×1
0 = 11. 925m ≤ hx =23.85m， 2 （下转第 236 页）
h
理论研究
至相应的班组，由班组长组织操作人员进行讨论，对发现的问题和不 足之处提出修改意见，编写者收集班组意见，合理的予以采纳，不合 理的向班组解释说明情况，定稿后报车间负责人审查，审查后将初稿 报公司安全管理部门。（4）审核发布。基层单位上报初稿后，安全管 理部门专业人员对初稿严格把关，统一进行文字校对、修改、规范、 完善，检查结构、内容是否符合要求，格式是否规范，是否存在错误、 漏洞或不适当之处，并与编写人员充分沟通后进行修改、完善。技环 部织安全操作规程评审，公司主管安全领导，设备、生产、保卫、消防、 动能相关部门主管、工程技术人员、操作者参加，确保编制的安全操作 规程合规、 有效、 实用和可操作。 评审通过的安全操作规程 （共计 747 个） 由公司总经理批准发布，以显示其重要性和权威性。 性规程，避免自由行为，预防各种伤害事故的目的。
3.3 两支不等高避雷针的保护范围的计算方法 （1） 两支不等高避雷针， 其外侧的保护范围仍按单针的方法确定。 （2）两针内侧的保护范围，可按单针方法作出较高 2 针 1 保护范围 的边界，然后经过较低针 2 的顶点作一水平线与之交于点 3，再有 3 点对地面作一垂线。将此垂线看作一假想避雷针 3，则可作出两等高 避雷针 2 和 3 的联合保护范围。 3.4 多支等高避雷针的保护范围的计算方法 三支等高避雷针所形成的三角形的外侧保护范围应分别按两等高 针的方法确定；如在三角形内被保护物最大高度 hx 的水平面上，各相 邻针间保护范围的一侧最小宽度 bx ≥ 0 ，则全部面积即受到保护。 四支及以上等高避雷针时，由避雷针所形成的多角形，可先将其 分成两个或几个三角形，然后按三支等高针的方法确定其保护范围， 如个边保护范围的一侧最小宽度 bx ≥ 0 ，则全部面积即受到保护。 3.5 避雷针的保护范围的计算 以一个发电厂为例，由于发电厂面积较大，应采用多支避雷针保 护。假设被保护高度为 17 米。选用 30m 的避雷针，避雷针间的布置 距离通过计算求得。四只等高避雷针的保护范围如图 2 所示。
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1、避雷线的技术要求
避雷线应具有足够的截面和机械强度。一般采用镀锌钢绞线， 截面不小于35mm2，在腐蚀性较大的场所，还应适当增大截 面积或采取其它防腐措施。在200m以上档距，宜采用不小于 50mm2截面。
针高H(m)
A
各节 B 尺寸 C （mm） D
E
3.0 1500 1500
4.0 1000 1500 1500
5.0 1500 1500 2000
6.0 1500 2000 2500
7.0 1500 1500 2000 2000
8.0 1500 1500 2000 3000
9.0 1500 1500 2000 2000 2000
避雷线的布置，应尽量避免在断落时造成全厂（站）停电或 大面积停电事故。如尽量避免避雷线与母线互相交叉的布置 方式。
为降低雷击过电压，应尽量降低避雷线接地端的工频接地电 阻，一般不宜超过10Ω。
2、单根避雷线的保护范围
hx≥h/2： rx 0.47(h hx ) p hx＜h/2： rx (h 1.53hx ) p
10 1500 1500 2000 2000 3000
11 2000 2000 2000 2000 3000
12 2000 2000 2000 3000 3000
表2 避雷针各节材料
序号 1 2 3 4 5
名称
针尖 针管 针管 针管 针管
材料名称及规格
圆钢φ20mm 钢管φ25mm 钢管φ40mm 钢管φ50mm 钢管φ70mm
作业：
6-5
课外作业参考步骤：
避雷针位置的确定，是变电所防雷设计的关键步骤。 首先应根据变电所设备平面布置图的情况而确定，避雷针 的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合各种规程规 范的要求，初步确定避雷针的安装位置后，再根据计算公 式进行计算，校验是否在保护范围之中。
注意事项：
(1) 在作防雷保护设计前，应到当地气象部门了解最新的当地 年平均雷暴日数和年平均雷暴次数，以便确定设计标准。
长度（m）
A+0.25（搭接长度） B+0.25 C+0.25 D+0.25 E
1、单根避雷针的保护范围
半高以上(hx≥h/2)：
rx (h hx ) p ha p
半高以下(hx＜h/2)： rx (1.5h 2hx ) p
h—针高，hx—被保护物高，p— h≤30m，p＝1；30m＜h≤120m， p 5.5 h
由模拟试验确定，只有相对的意义，不能认为在保护范围内 的物体就完全不受雷直击，在保护范围外的物体就完全不受 保护。
从h越高，修正系数p越小可知：为了增大BLZ的保护范围， 单靠提高其高度是不合适的；合适的办法是采用多支BLZ 作联合保护。
实际问题多是已知被保护物高度hx，又根据被保护物的宽 度和它与避雷针的相对位置确定所要求的保护半径rx，再计 算出所需要的避雷针高度h。
2、两等高避雷针保护范围
外侧：保护范围仍按单针计算方法确定。 斜间：h0=h-D/7P；
h0—两针间保护范围上部 边缘最低点高度（m）
两针间hx平面上保护范围一侧最小宽度bx： bx =1.5(h0-hx)
3、两不等高BLZ保护范围
（1）两针外侧的保护范围分别按单支避雷针的计算方法确定。
（2）两针间的保护范围应按单支避雷针的计算方法，先确定
较高避雷针1的保护范围，然
D
后由较低避雷针2的顶点，作 水平线与避雷针1的保护范围
7p 1
2
3
相交与3，取点3为等效等高
h2 h1ຫໍສະໝຸດ 避雷针的顶点。再按两支等高避雷针的计算方法确定避
雷针2和3的保护范围。
D
D
图9-5 两支不等高避雷针的保护范围
当h2≥h1/2时：
D D (h1 h2 ) p
当h2<h1/2时： D D (1.5h1 2h2 ) p
D ——化成等高避雷针间距离，m；
D ——两支不等高避雷针间距离，m。
（3）通过避雷针2、3顶点及保护范围上部边缘最低点的圆
弧，其弓高按下式计算
f D 7p
4、多只BLZ保护范围
（1）将多支避雷针的多边形，划分成若干个三支避雷针的三 角形，划分时必须是相邻近的三支避雷针。
（2）每三支避雷针，其相 邻两支保护范围的一侧最小
(2) 根据开关场布置形式，确定避雷针的个数、高度。如箱式 变电站，因占地面积较小，可采用高度较高的单支避雷针， 以求降低工程造价的目的。如35kV、10kV设备均在户外， 设备布置为水平排列，尽量选多个高度低些的等高的独立避 雷针，以求布置均称，整体美观的效果。
情境二 避雷针（线）保护作用分析
基本防雷措施：避雷针、避雷线(BLX）、避雷器（BLQ）、 接地装置
一、避雷针的防雷作用
常用的防直击雷装置，用于发电厂、变电站的直击雷保护。
利用尖端放电的原理，当雷云使地面电场畸变，在针顶端形 成局部场强集中区以影响先导放电的发展方向，使雷云对其 放电并将雷电流泄入地中，保护附近电力设备和建筑物。
它包括接闪器、引下线和接地装置。
常用的钢管避雷针的结构如下图所示。针体由不同管径的钢 管焊接而成，针尖为圆钢。针尖部分一般应镀锌，针体应作 防锈处理。这种避雷针广泛用于建筑物、发电厂和变电站的 防雷。
E
D
C
B
A
H
图9-2 避雷针结构示意图
避雷针各节尺寸及材料分别见表1和表2。
表1 避雷针各节尺寸
宽度 bx ≥0时，则全部面
积才能受到保护。
（3）多支避雷针的外侧保 护范围，应分别按不等高 （或等高）两针保护范围 方法确定。
D23
bx 23
3 2
bx 24 bx12
1
bx 41
rx1
D41
bx34
4
D12 D34
图9-7 四支等高避雷针1、2、3、4 在hx水平面上的保护范围
二、避雷线的保护范围
3、两等高避雷线的保护范围
（1）两避雷线外侧的保护范围按单根避雷线的计算方法确定。
（2）两避雷线间保护最低 高度按下式计算
ha
1 RO
D2 4p
O
h
hO
h
D 4p
hx
h 2
h
D
h
rx
rx
bx
rx
图9-9 两根避雷线保护范围
用BLX保护输电线时，其保护范围常用保护角α表示： BLX和外侧导线的连线与BLX和地面的垂线间的夹角。