避雷針(線)的保護(hù)范圍

情境二避雷針（線）保護(hù)作用分析

一、避雷針的防雷作用常用的防直擊雷裝置，用于發(fā)電廠、變電站的直擊雷保護(hù)。利用尖端放電的原理，當(dāng)雷云使地面電場畸變，在針頂端形成局部場強(qiáng)集中區(qū)以影響先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，使雷云對其放電并將雷電流泄入地中，保護(hù)附近電力設(shè)備和建筑物。基本防雷措施：避雷針、避雷線(BLX）、避雷器（BLQ）、接地裝置它包括接閃器、引下線和接地裝置。常用的鋼管避雷針的結(jié)構(gòu)如下圖所示。針體由不同管徑的鋼管焊接而成，針尖為圓鋼。針尖部分一般應(yīng)鍍鋅，針體應(yīng)作防銹處理。這種避雷針廣泛用于建筑物、發(fā)電廠和變電站的防雷。避雷針各節(jié)尺寸及材料分別見表1和表2。表1避雷針各節(jié)尺寸針高H(m)3.04.05.06.07.08.09.0101112各節(jié)尺寸（mm）A1500100015001500150015001500150020002000B1500150015002000150015001500150020002000C150020002500200020002000200020002000D200030002000200020003000E2000300030003000表2避雷針各節(jié)材料序號(hào)名稱材料名稱及規(guī)格長度（m）1針尖圓鋼φ20mmA+0.25（搭接長度）2針管鋼管φ25mmB+0.253針管鋼管φ40mmC+0.254針管鋼管φ50mmD+0.255針管鋼管φ70mmE1、單根避雷針的保護(hù)范圍半高以上(hx≥h/2)：半高以下(hx＜h/2)：h—針高，hx—被保護(hù)物高，p—h≤30m，p＝1；30m＜h≤120m，從h越高，修正系數(shù)p越小可知：為了增大BLZ的保護(hù)范圍，單靠提高其高度是不合適的；合適的辦法是采用多支BLZ作聯(lián)合保護(hù)。實(shí)際問題多是已知被保護(hù)物高度hx，又根據(jù)被保護(hù)物的寬度和它與避雷針的相對位置確定所要求的保護(hù)半徑rx，再計(jì)算出所需要的避雷針高度h。由模擬試驗(yàn)確定，只有相對的意義，不能認(rèn)為在保護(hù)范圍內(nèi)的物體就完全不受雷直擊，在保護(hù)范圍外的物體就完全不受保護(hù)。2、兩等高避雷針保護(hù)范圍外側(cè)：保護(hù)范圍仍按單針計(jì)算方法確定。斜間：h0=h-D/7P；h0—兩針間保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)高度（m）3、兩不等高BLZ保護(hù)范圍兩針間hx平面上保護(hù)范圍一側(cè)最小寬度bx：bx=1.5(h0-hx)（1）兩針外側(cè)的保護(hù)范圍分別按單支避雷針的計(jì)算方法確定。（2）兩針間的保護(hù)范圍應(yīng)按單支避雷針的計(jì)算方法，先確定較高避雷針1的保護(hù)范圍，然后由較低避雷針2的頂點(diǎn)，作水平線與避雷針1的保護(hù)范圍相交與3，取點(diǎn)3為等效等高避雷針的頂點(diǎn)。再按兩支等高避雷針的計(jì)算方法確定避雷針2和3的保護(hù)范圍。當(dāng)h2≥h1/2時(shí)：當(dāng)h2<h1/2時(shí)：——化成等高避雷針間距離，m；——兩支不等高避雷針間距離，m。（3）通過避雷針2、3頂點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)的圓弧，其弓高按下式計(jì)算4、多只BLZ保護(hù)范圍（1）將多支避雷針的多邊形，劃分成若干個(gè)三支避雷針的三角形，劃分時(shí)必須是相鄰近的三支避雷針。（2）每三支避雷針，其相鄰兩支保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度≥0時(shí)，則全部面積才能受到保護(hù)。（3）多支避雷針的外側(cè)保護(hù)范圍，應(yīng)分別按不等高（或等高）兩針保護(hù)范圍方法確定。二、避雷線的保護(hù)范圍BLX原理與BLZ相同，但引雷作用和保護(hù)寬度比避雷針要小。主要用于輸電線路保護(hù)，也可用來保護(hù)發(fā)電廠和變電所，近年來許多國家都采用BLX保護(hù)500kV大型超高壓變電所。1、避雷線的技術(shù)要求避雷線應(yīng)具有足夠的截面和機(jī)械強(qiáng)度。一般采用鍍鋅鋼絞線，截面不小于35mm2，在腐蝕性較大的場所，還應(yīng)適當(dāng)增大截面積或采取其它防腐措施。在200m以上檔距，宜采用不小于50mm2截面。避雷線的布置，應(yīng)盡量避免在斷落時(shí)造成全廠（站）停電或大面積停電事故。如盡量避免避雷線與母線互相交叉的布置方式。hx≥h/2：hx＜h/2：為降低雷擊過電壓，應(yīng)盡量降低避雷線接地端的工頻接地電阻，一般不宜超過10Ω。2、單根避雷線的保護(hù)范圍3、兩等高避雷線的保護(hù)范圍（1）兩避雷線外側(cè)的保護(hù)范圍按單根避雷線的計(jì)算方法確定。（2）兩避雷線間保護(hù)最低高度按下式計(jì)算用BLX保護(hù)輸電線時(shí)，其保護(hù)范圍常用保護(hù)角α表示：BLX和外側(cè)導(dǎo)線的連線與BLX和地面的垂線間的夾角。作業(yè)：6-5避雷針位置的確定，是變電所防雷設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟。首先應(yīng)根據(jù)變電所設(shè)備平面布置圖的情況而確定，避雷針的初步選定安裝位置與設(shè)備的電氣距離應(yīng)符合各種規(guī)程規(guī)范的要求，初步確定避雷針的安裝位置后，再根據(jù)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，校驗(yàn)是否在保護(hù)范圍之中。課外作業(yè)參考步驟：(1)在作防雷保護(hù)設(shè)計(jì)前，應(yīng)到當(dāng)?shù)貧庀蟛块T了解最新的當(dāng)?shù)啬昶骄妆┤諗?shù)和年平均雷暴次數(shù)，以便確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。注意事項(xiàng)：(2)根據(jù)開關(guān)場布置形式，確定避雷針的個(gè)數(shù)、高度。如箱式變電站，因占地面積較小，可采用高度較高的單支避雷針，以求降低工程造價(jià)的目的。如35kV、10kV設(shè)備均在戶外，設(shè)備布置為水平排列，盡量選多個(gè)高度低些的等高的獨(dú)立避雷針，以求布置均稱，整體美觀的效果。

(5)避雷針與主變壓器應(yīng)盡量保持15～20m的距離，避免對主變壓器的逆閃絡(luò)和逆變換電壓。(3)充分利用進(jìn)線終端桿的高度，設(shè)計(jì)安裝避雷針。(4)選擇兩支避