建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)

1、附錄一建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)國(guó)際上已確認(rèn)Ng與年平均雷暴日Td為非線性關(guān)系。本規(guī)范修訂組與有關(guān)規(guī)范修訂組口頭商定結(jié)合我國(guó)情況采用。至本規(guī)范定稿時(shí)止，IECTC81未通過的文件提出Ng與Td關(guān)系式為。本附錄提出計(jì)算Ae的方法基于以下原則：1建筑物高度在100m以下按滾球半徑100m（即吸引半徑100m）考慮。其相對(duì)應(yīng)的最小雷電流約為kA，接近于按計(jì)算式以積累次數(shù) P50代入得出的雷電流I32.5kA。在此基礎(chǔ)上，導(dǎo)出計(jì)算式（附 1.4），其擴(kuò)大寬度等于。該值相當(dāng)于避雷針針高H在地面  上的保護(hù)寬度（當(dāng)滾球半徑為100m時(shí)）。擴(kuò)大寬度將隨建筑物高度加高而減小，直至100m時(shí)則等于建筑物的高

2、度。如H5m時(shí)，擴(kuò)大寬度為m，它約為H的6倍；當(dāng)H10m時(shí)，擴(kuò)大寬度為m，約為H的4.4倍；當(dāng)H20m時(shí)，擴(kuò)大寬度為60m，為H的3倍；當(dāng)H40m時(shí)，擴(kuò)大寬度為80m，為H的2倍；當(dāng)H80m時(shí)，擴(kuò)大寬度為98m，約為H的1.2 倍。2當(dāng)建筑物高度超過100m時(shí)，如按吸引半徑100m考慮，則不論高度如何擴(kuò)大寬度總是100m，有其不合理之處。所以，當(dāng)高度超過100m時(shí)，取擴(kuò)大寬度等于建筑物的高度。此外，關(guān)于周圍建筑物對(duì)Ae的影響，由于周圍建筑物的高低、遠(yuǎn)近都不同，計(jì)算很復(fù)雜，因此不予考慮。這樣，在某些情況下，計(jì)算得出的Ae值可能比實(shí)際情況要大些。“a”為法定計(jì)算單位符號(hào)，表示時(shí)間單位“年”

3、0;附錄三接地裝置沖擊接地電阻與工頻接地電阻的換算（附3l）式中的A值，實(shí)際上是沖擊系數(shù)a的倒數(shù)。在原規(guī)范的編制過程中，曾以表1作為基礎(chǔ)，經(jīng)研究提出表2作為原規(guī)范的附錄，供沖擊接地電阻與工頻接地電阻的換算。但由于存在不足之處（即對(duì)于范圍延伸大的接地體如何處理，提不出一種有效合理的方法），后來取消了該附錄。  本附錄是在表2的基礎(chǔ)上，引入接地體的有效長(zhǎng)度，并參考圖1提出附圖3.l的。  對(duì)附圖3.1的兩點(diǎn)說明：1當(dāng)接地體達(dá)有效長(zhǎng)度時(shí)A1（即沖擊系數(shù)等于1）；因再長(zhǎng)就不合理，a1。2從圖l可看出，當(dāng)500·m時(shí)a0.67（即A1.5），相應(yīng)的接地體

4、長(zhǎng)度為13.5m，其le244.7m。所以1。從圖1可看出，a值幾乎隨長(zhǎng)度的增加而線性增大。所以，其A值在為0.3與1之間的變化從1.5下降到1也采用線性變化。1000·m和2000·m時(shí)，A值曲線的取得與上述方法相同。當(dāng)1000·m、a0.5即A2時(shí)，l的長(zhǎng)度為13m，所以。當(dāng) 2000·m、a0.33 即 A3時(shí)，從圖1估計(jì)出l值約為8m，所以。另參見本規(guī)范第4.3.4條的說明?；炷猎谕寥乐械碾娮杪嗜?00·m，接地體在混凝土中的有效長(zhǎng)度為220m。所以，對(duì)基礎(chǔ)接地體取20m半球體范圍內(nèi)的鋼筋體的工頻接地電阻等于沖擊接地電阻。 

5、附錄四滾球法確定接閃器的保護(hù)范圍    本附錄系根據(jù)本規(guī)范第5.2.1條的規(guī)定，采用滾球法并根據(jù)立體幾何和平面幾何的原理，再用圖解法并列出計(jì)算式解算而得出的。雙支避雷針之間的保護(hù)范圍是按兩個(gè)滾球在地面上從兩側(cè)滾向避雷針，并與其接觸后兩球體的相交線而得出的。繪制接閃器的保護(hù)范圍時(shí)，將已知的數(shù)值代入計(jì)算式得出有關(guān)的數(shù)值后，用一把尺子和一支圓規(guī)就可按比例繪出所需要的保護(hù)范圍。附圖4.5的（a）（即當(dāng)2hrhhr時(shí)）僅適用于保護(hù)范圍最高點(diǎn)到避雷線之間的延長(zhǎng)弧線（hr為半徑的保護(hù)范圍延長(zhǎng)弧線）不觸及其它物體的情況；不適用于避雷線設(shè)于建筑物外墻上方的屋檐、女兒墻上。附圖4.5

6、的（b）（即當(dāng)hhr時(shí)不適用于避雷線設(shè)在低于屋面的外墻上。本附錄各計(jì)算式的推導(dǎo)見建筑電氣1993年第3期“用滾球法確定建筑物防雷接閃器的保護(hù)范圍”一文。 附錄五分流系數(shù)kc本規(guī)范附圖5.1適用于單層、多層建筑物和每根引下線有自己的接地體或接于環(huán)形接地體以及引下線之間（除屋頂外）在屋頂以下至地面不再互相連接。本規(guī)范附圖5.2適用于單層到高層，在接地裝置符合要求的情況下不論層數(shù)多少，當(dāng)引下線（除屋頂外）在屋頂以下至地面不再互相連接時(shí)分流系數(shù)采用kc1。在鋼筋混泥土框架式結(jié)構(gòu)和利用鋼筋作為防雷裝置的情況下，當(dāng)接地裝置利用整體基礎(chǔ)或閉合條形基礎(chǔ)或人工環(huán)形接地體（此時(shí)與周邊每根柱子鋼筋連接）時(shí)

7、，附圖5.2中的h1hm為對(duì)應(yīng)于每層高度，n為沿周邊的柱子根數(shù)。附錄六雷 電 流對(duì)平原和低建筑物典型的向下閃擊，其可能的四種組合見圖2。對(duì)約高于100m的高層建筑物典型的向上閃擊，其可能的五種組合見圖3。從圖2和圖3可分析出附圖6.1。附錄七環(huán)路中感應(yīng)電壓、電流和能量的計(jì)算計(jì)算舉例，以圖4和圖5兩種裝置作為例子。建筑物屬于第二類防雷建筑物。以附表7.1中給出的計(jì)算式為基準(zhǔn)，指出其實(shí)際的應(yīng)用。兩個(gè)例子中的線路敷設(shè)均無屏蔽。1通訊系統(tǒng)；2電力系統(tǒng)；G1I級(jí)設(shè)備（有PE線）；G2II級(jí)設(shè)備（無PE線）；U1水管與電力系統(tǒng)之間的電壓；U2通信系統(tǒng)與電力系統(tǒng)之間的電壓；d1G2設(shè)備與水管之間的平均距離，

8、 d1=1m；h建筑物高度，h=20m；l金屬裝置與防雷裝置引下線平行路徑的長(zhǎng)度；S分開距離；W金屬水管或其他金屬裝置注：本例設(shè)定水管與引下線之間在上端需要連接，因?yàn)樗鼈冎g的隔開距離小于所要求的安全距離。 注：圖例和標(biāo)注的意義見圖4；        U2和U3是通信系統(tǒng)和電力系統(tǒng)之間的電壓，其大小取決于感應(yīng)面積。     第I種情況：以圖4所示的裝置作為例子。外部防雷裝置有四根引下線，它們之間的平均距離a設(shè)定為10m。    為評(píng)價(jià)電壓U1（它

9、決定水管與設(shè)備G2之間最小分開距離S），采用附表7.l的（a）列和附圖7.l的（a）圖。     318kV式中：l從水管至設(shè)備的最近點(diǎn)向下至水管水平走向的高（m）。    若由于過大的電壓U1而引發(fā)的擊穿火花，其能量按附表7.1的相關(guān)計(jì)算式評(píng)價(jià)。               W10.56×l×2000×ah0.56×6×2000

10、5;10203.36kJ為評(píng)價(jià)電壓U2（信息系統(tǒng)與低壓電力裝置之間的電壓）采用附表7l的（b）列和附圖7.1的（b）圖。           8.5kV    評(píng)價(jià)擊穿火花的相應(yīng)能量則采用附表71第一行的相關(guān)計(jì)算式：                  W10.56×l×ah0.56

11、5;6×10201.68kJ第種情況：以圖5的裝置為例子。建筑物為無窗鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。計(jì)算方法與第I種情況相似。管線的路徑與第I種情況相同。所采用的計(jì)算式為附表7.l的最后一行。2kVW10.75×l×1.5×1h0.56×6×1.5×1200.25JU20.75×l×0.1×1h0.75×6×0.1×12022.5VW20.56×l×0.002×1h20.56×6×0.002×1400（略去不計(jì)）

12、0;   比較第I種和第種情況的U1，可清楚地證實(shí)外墻采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所得到的屏蔽效率。    圖4中的U2電壓和圖5中的U3電壓，其大小取決于低壓電力線路與通信線路所形成的有效感應(yīng)面積的大小。    第種情況所示的通信線路路徑很明顯是不利的，以致感應(yīng)電壓U3大于第I種情況采用的路徑所產(chǎn)生的電壓，即圖5中虛線所示的線路路徑產(chǎn)生的U2。圖5所示的線路路徑的U3電壓預(yù)期可達(dá)到U12kV的值。參照現(xiàn)今實(shí)際的一般裝置，由于等電位連接的規(guī)定，保護(hù)線（PE線）是與水管接觸的。所以采用I級(jí)設(shè)備時(shí)U1電壓可能發(fā)生于設(shè)備內(nèi)的電力系統(tǒng)與通信系統(tǒng)之間。因此，采用無保護(hù)線的級(jí)設(shè)備是有利的。 附錄八名詞解釋本附錄八中從“電涌保護(hù)器”至最后的“組合型SPD”等的名詞解釋均引自 IEC61643l：1998（Surge protective devices connected to lowvoltage power