15m避雷针保护范围计算书
摘要：建筑物防雷设计中普遍产用“滚球法”计算避雷针的保护范围。通过对不同情况的分析，得出了滚球与地面相切、滚球与地面不相切两种基本情况，并推导出相应避雷针保护范围的计算方法。在实际防雷工程中应根据实际情况，选取相应的计算公式得出较科学的避雷针保护范围。
《建筑物防雷设计规范》颁布实施以来，在建筑工程和市政工程中，已普遍采用滚球法确定建筑物、构筑物上防雷装置的保护范围。较之以前的防雷保护范围计算方法，滚球法概念清晰，计算公式科学、合理且便于使用，提高了防雷设计的质量和水平，增强了工程建设项目抵御雷电侵害的能力，具有良好的经济效益和社会效益[1]。
“滚球法”计算单支避雷针保护范围
1.1“滚球法”定义
定义：滚球法是想象空中有一半径为第一类、第二类、第三类防雷建筑物滚球半径分别为30m、45m、60m)的球体，沿着要防直击雷的部位滚动，当球体表面触及接闪器，或只接触接闪器和地面，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[2]。
1.2单支避雷针保护范围[3]
图1.2.1是单根避雷针保护范围的示意图：
距地面高度作一平行线于地面的平行线。
以针尖O为圆心，为半径，做弧线交于平行线A、B两点。
以A、B为圆心，为半径，做弧线分别与针尖相交和地面相切。弧线以下到地面范围是避雷针保护范围，是一个对称的锥体。
图1.2.2是避雷针保护半径的计算简图：
图1.2.2
地面避雷针保护半径:
（1）
高度水平面上避雷针保护半径：（2）
计算过程15m的避雷针在地面的保护范围计算2.1.1防雷设计图
根据滚球法计算公式：地面避雷针保护半径:
可以计算出：避雷针保护半径=25.98m，地面保护平如下图所示：
避雷针保护范围计算地面形成一个一避雷针为中心的形保护该圆直径为m。
如安装提前放电装置再进行进步验算
提前放电避雷针保护范围计算
=61微秒保护半径计算公式：按NFC17-102规定，针尖应高于被保护物水平面2M以上。当避雷针的安装高度h不同时，其保护半径为Rp遵循以下计算公式：
计算公式应考虑被保护物的防雷等级，当地的雷暴活动，及地质地貌。
避雷针的保护半径Rp与高度h，抢先启动时间，避雷针型号，以及与所选的保护级别有关。其中：Rp为某一高度避雷针的保护半径h为避雷针高度
D为滚球半径，按规定：第一类防雷建筑物为30m,第二类防雷建筑物为45m,第三类防雷建筑物为60m.
为避雷针的上行抢先距离
=v(m/us)V为先导传播速度，实验数据表明V≈1m/us示例如下：
现场被保护物为一类防雷建筑物，滚球半径D=30m当避雷针高度在15米时，其保护半径:
Rp= 15（230-15）+61（230+61）89.75 m
A，《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）
B，《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2012）
C，《电子计算机机房设计规范》（GB50174-2008）
D，《计算站场地安全要求》（GB9361-88）
E，《移动通信基站防雷与接地设计规范》（YD5068-98）
直击雷产品：YBT-YF放电避雷针
产品参数
类型：YBT-YFD60主动预放电避雷针
提前放电时间：61us
长度：0.456m
材质：合金与聚乙烯材质
重量：4.5kg
安装方式：法兰固定/焊接
工作时间:全天候工作
防腐能力：防腐蚀性强，抗酸抗碱
外观：精美，易于安装
免维护：无源，无需供电，无耗能元件。
具备储能元件，从而有能力触发上行先导
优化头部半径，减少电晕效应，保证脉冲装置工作正常
避雷针特点
严格遵循中华人民共和国国家防雷标准——《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）的强制性规定。
电子器件完全被环氧树脂包裹，防止内部电子器件受雷击损坏。
无放射性元素，安全可靠；不锈钢材料，耐腐蚀，外形美观。
准确判断放电时机，落雷更准确，减小雷击点落于非避雷针体的概率。
完全主动式系统，自我激活。
与传统避雷针相比，主动预放电避雷针可以更快地产生上行先导（提前放电），此提前时间与雷电先导在空气中的传播速度的乘积，即为主动预放电避雷针的抢先击距。
主动预放电避雷针已通过有关机构检测，其真实性和有效性早已得到证实。
根据法国国标NFC17-102第2.2.3.2条规定，主动预放电避雷针保护范围的计算公式如下：
RP=---------（1）
其中
RP ---主动预放电避雷针保护半径
h---主动预放电避雷针尖端高于被保护水平面的高度。 D为滚球半径：
一类防雷建筑物取20米（GB50057规定为30米） 二类防雷建筑物取 45米 三类防雷建筑物取 60米 △L为抢先击距：△L（米）=V（米／微秒）△T（微秒） △T为启动抢先时间
Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类保护半径速查表注意：蓝：安装高度（米），黄：产品型号，绿：保护半径（米）
避雷针安装
提前放电避雷针必须严格遵循中华人民共和国国家防雷标准——《建筑物防雷设计规范》（GB50057-10）的强制性规定：
1、按被保护建筑物的面积、高度、所在地雷电日数及地理环境校正系数、建筑物使用性质等确定建筑物防雷类别。
2、引下线（下导体）应与建筑物主钢筋电气连结，或按规定做二根或二根以上引下线 （下导体）。
3、引下线（下导体）应作断接卡和在附近地面作绝缘防护。
4、接地体，接地电阻，防雷地网应按防雷标准GB50057-2010要求执行。
避雷针安装示意图
捷力通防雷 杨利涛：15110330668
式中：1. 是避雷针在地面的水平保护半径。
2. 是避雷针在 高度水平面的避雷针保护半径。
3. 是滚球半径。
4. 是水平高度。
5. 是避雷针高度。
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