避雷针保护范围计算公式及方法图解

一、计算方法概述

避雷针保护范围的计算主要涉及到折线法和滚球法两种方法。折线法，也称“规程法”，是以避雷针为轴的折线圆锥体保护范围的计算方式，这种方式在电力系统中应用广泛。而滚球法则是计算接闪器保护范围的方法，其原理是设想一个规定半径的球体在建筑物上滚动，无法触及的区域即为接闪器的保护范围。

在避雷针保护范围的计算中，折线法主要依据避雷针的高度及被保护物的高度进行计算，这种方法设计直观、计算简便、节省投资，是电力行业标准中常用的方法。而滚球法则考虑到避雷针的高度、滚球半径和被保护物的高度，能够计算避雷针(带)与网格组合时的保护范围，但计算相对复杂，投资成本较高。

二、折线法计算避雷针保护范围

对于电力系统常用的折线法，我们进行详细介绍。

1. 单支避雷针的保护范围计算：

图2.1展示了单支避雷针的保护范围。保护半径r的计算公式为：r=1.5hP。其中，r为保护半径，h为避雷针或避雷线的高度，P为高度影响系数。当被保护物高度hx水平面上的保护半径rx确定时，需根据hx与h的关系选择合适的计算公式。

2. 两支等高避雷针的保护范围计算：

图2.2-1展示了两支等高避雷针的保护范围。两针外侧的保护范围按单支避雷针的计算方法确定。两针间的保护范围则通过两针顶点及保护范围上部边缘最低点O的圆弧确定。还需确定两针间 hx水平面上保护范围的一侧最小宽度bx，并根据具体情况选择合适的计算公式。值得注意的是，两针间距离与针高之比D/h不宜大于5。

3. 多支等高避雷针的保护范围计算：

对于多支等高避雷针的保护范围，如三支或四支及以上避雷针所形成的三角形或多角形，可以先将其分成若干个三角形，然后分别按两支等高避雷针的方法进行计算。三角形的外侧保护范围应分别确定，而在三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需满足一定条件，以确保全部面积受到保护。

折线法作为电力系统中常用的避雷针保护范围计算方法，具有设计直观、计算简便、节省投资等优点。在实际应用中，需根据具体情况选择合适的计算公式，并确保各项参数的设置符合行业标准，以确保避雷系统的有效性。关于避雷针保护范围的

通过图2.4，我们了解到两支不等高避雷针的保护范围如何确定。外侧的保护范围按照单支避雷针的计算方法确定。对于这两支避雷针之间的保护范围，我们先确定较高避雷针的保护范围，然后以较低避雷针的顶点为起点，做一条水平线，与较高避雷针的保护范围相交于一点。接下来，以此交点为基点，按照避雷针的计算方法确定两支避雷针之间的保护范围。这一部分的保护范围形成一个弓形，其弓高按照公式f=D'/(7P)进行计算。这里的D'代表两支避雷针之间的距离。

当我们面对多支不等高避雷针形成的多角形保护范围时，相邻两避雷针的外侧保护范围依然遵循两支不等高避雷针的计算方法。对于三支不等高避雷针在三角形内的情况，当被保护物的最大高度hx水平面上，相邻避雷针间保护范围一侧的最小究度bx≥0时，整个面积都能得到保护。至于四支及以上不等高避雷针形成的多角形，其内侧保护范围可以参考等高避雷针的方法来确定。

在不同的地面标高中，单支避雷针的保护范围需要根据所在地的平面高度和避雷针的高度来确定保护半径。对于不同地面标高的两支避雷针，外侧的保护范围依然按照单支避雷针的方法确定，而内侧的保护范围则需要考虑不同地面的标高，来确定所在地平面内的被保护物的保护范围。如果两个地面的标高不同，那么两针间保护一侧的最小宽度会根据不同的地平面有所变化。

在山地和坡地上，避雷针的保护范围会有所减小。这里需要注意一些计算方法：两等高避雷针的保汪范围bx需要按照图2.2-2确定的bx乘以0.75来求得；上部边缘最低点的高度可以根据公式h0=h-D/(5P)计算；对于不等高避雷针，弓高的计算方式为f=D'/(5P)。利用山势设立的、远离被保护物的避雷针不宜作为主要保护装置。

确定避雷针的保护范围是一个复杂的过程，需要考虑多种因素。但只要我们深入理解并应用上述方法，就能准确地计算出避雷针的保护范围，为防雷保护提供有力的支持。