1. 研究目的与意义
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。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gb标准,每一个防雷类别需要的避雷针高度规格都不一样。
折线法在电力系统又称规程法,即单支避雷针的保护范围是一个以避雷针为轴的折线圆锥体。
滚球法是国际电工委员会(iec)推荐的接闪器保护范围计算方法之一。滚球法是以hr为半径的一个球体沿需要防止击雷的部位滚动,当球体只触及接闪器(包括被用作接闪器的金属物)或只触及接闪器和地面(包括与大地接触并能承受雷击的金属物),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. 课题关键问题和重难点
本课题首先涉及避雷针保护范围两种计算问题,其中包括滚球法和折线法,首先着重分析滚球法和折线法之间的优劣比较;其次分析滚球法与折线法确定避雷针保护范围的理论依据;再比较滚球法与折线法确定的保护范围,包括第一类防雷建筑,第二类防雷建筑和第三类防雷建筑;最后分析滚球法与折线法确定的保护范围,包括其可靠性,不同的原因,主要区别,以及优缺点。
探讨两种避雷针保护范围的计算方法,即折线法和滚球法。通过比较两种方法得到保护范围差别,且分析了两种方法对防雷设计的影响。
3. 国内外研究现状(文献综述)
雷电放电作为一种强大的自然力的爆发是难以制止的,产生的雷电过电压可高达数百至数千kv,如不采取防护措施,将会使电力系统发生故障,造成大面积停电。目前人们通常采用加装避雷针、避雷线、避雷器、防雷接地、电抗线圈、电容器组、消弧线圈、自动重合闸等防雷保护装置。避雷
针主要用于防止直击雷过电压,避雷针的保护效能,通常采用保护范围这个概念来表示,保护范围是按照保护概率99.9%确定的空间范围(即屏蔽失效率或绕击率0.1%)。我国使用避雷针保护范围的计算方法是根据小电流雷电冲击模拟试验确定的,并根据多年运行经验进行了校验。我国电力行业标准dl/t620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》采用折线法作为交流电气装置的防雷计算,我国《建筑物防雷规范》gb50057-1994采用滚球法,作为建筑物、信息系统的防雷计算,文中主要讨论两种避雷针保护范围的计算方法及其保护范围。
折线法确定单支避雷针的保护范围是以各保护高度计算半径的外缘的连线,以避雷针为轴,旋转得到一个对称的锥体。滚球法确定单支避雷针的保护范围是以a、b为圆心,hr为半径作弧线,该弧线与针尖相交并与地面相切。从此弧线起到地面止就是保护范围。保护范围也是一个对称的锥体,但锥体的外缘不同,体积也不同。
4. 研究方案
(1)详细分析避雷针保护范围的计算的原理以及相关的方法。
(2)初步分析折现法和滚球法原理。
(3)详细讨论折现法和滚球法的计算方法。
5. 工作计划
第1周收集资料;
第2周熟悉避雷针保护范围应用现状;
第3周了解折现法和滚球法的基本原理;
