建筑物防雷设计规范 [附条文说明] GB50057-2010 建标库

附录D  滚球法确定接闪器的保护范围

D.0.1  单支接闪杆的保护范围应按下列方法确定(图D.0.1):

    1  当接闪杆高度h小于或等于hr时:

        1)距地面hr处作一平行于地面的平行线。

        2)以杆尖为圆心,hr为半径作弧线交于平行线的A、B两点。

        3)以A、B为圆心,hr为半径作弧线,弧线与杆尖相交并与地面相切。弧线到地面为其保护范围。保护范围为一个对称的锥体。

        4)接闪杆在hx高度的平面上和地面上的保护半径,应按下列公式计算:

    式中:rx——接闪杆在hx高度的平面上的保护半径(m);

       hr——滚球半径,按本规范表5.2.12和第4.5.5条的规定取值(m);

       hx——被保护物的高度(m);

       r0——接闪杆在地面上的保护半径(m)。

    2  当接闪杆高度h大于hr时,在接闪杆上取高度等于hr的一点代替单支接闪杆杆尖作为圆心。其余的做法应符合本条第1款的规定。式(D.0.1-1)和式(D.0.1-2)中的h用hr代入。

D.0.2  两支等高接闪杆的保护范围,在接闪杆高度h小于或等于hr的情况下,当两支接闪杆距离D大于或等于时,应各按单支接闪杆所规定的方法确定;当D小于时,应按下列方法确定(图D.0.2):

    1  AEBC外侧的保护范围,应按单支接闪杆的方法确定。

    2  C、E点应位于两杆间的垂直平分线上。在地面每侧的最小保护宽度应按下式计算:

    3  在AOB轴线上,距中心线任一距离x处,其在保护范围上边线上的保护高度应按下式计算:

    该保护范围上边线是以中心线距地面hr的一点为圆心,以为半径所做的圆弧AB。

    4  两杆间AEBC内的保护范围,ACO部分的保护范围应按下列方法确定:

        1)在任一保护高度hx和C点所处的垂直平面上,应以hx作为假想接闪杆,并应按单支接闪杆的方法逐点确定(图D.0.2中1-1剖面图)。

        2)确定BCO、AEO、BEO部分的保护范围的方法与ACO部分的相同。

    5  确定平面上的保护范围截面的方法。以单支接闪杆的保护半径rx为半径,以A、B为圆心作弧线与四边形AEBC相交;以单支接闪杆的(r0—rx)为半径,以E、C为圆心作弧线与上述弧线相交(图D.0.2中的粗虚线)。

D.0.3  两支不等高接闪杆的保护范围,在A接闪杆的高度h1和B接闪杆的高度h2均小于或等于hr的情况下,当两支接闪杆距离D大于或等于时,应各按单支接闪杆所规定的方法确定;当D小于时,应按下列方法确定(图D.0.3):

    1  AEBC外侧的保护范围应按单支接闪杆的方法确定。

    2  CE线或H线的位置应按下式计算:

    3  在地面每侧的最小保护宽度应按下式计算:

    4  在AOB轴线上,A、B间保护范围上边线位置应按下式计算:

    5  两杆间AEBC内的保护范围,ACO与AEO是对称的,BCO与BEO是对称的,ACO部分的保护范围应按下列方法确定:

        1)在任一保护高度hx和C点所处的垂直平面上,以hx作为假想接闪杆,按单支接闪杆的方法逐点确定(图D.0.3的1-1剖面图)。

        2)确定AEO、BCO、BEO部分的保护范围的方法与ACO部分相同。

    6  确定平面上的保护范围截面的方法应与两支等高接闪杆相同。

D.0.4  矩形布置的四支等高接闪杆的保护范围,在h小于或等于hr的情况下,当D3大于或等于时,应各按两支等高接闪杆所规定的方法确定;当D3小于时,应按下列方法确定(图D.0.4):

    1  四支接闪杆外侧的保护范围应各按两支接闪杆的方法确定。

    2  B、E接闪杆连线上的保护范围见图D.0.4中1-1剖面图,外侧部分应按单支接闪杆的方法确定。两杆间的保护范围应按下列方法确定:

        1)以B、E两杆杆尖为圆心、hr为半径作弧线相交于O点,以O点为圆心、hr为半径作弧线,该弧线与杆尖相连的这段弧线即为杆间保护范围。

        2)保护范围最低点的高度h0应按下式计算:

    3  图D.0.4中2-2剖面的保护范围,以P点的垂直线上的O点(距地面的高度为hr+h0)为圆心、hr为半径作弧线,与B、C和A、E两支接闪杆所作的在该剖面的外侧保护范围延长弧线相交于F、H点。

    F点(H点与此类同)的位置及高度可按下列公式计算:

    4  确定图D.0.4中3-3剖面保护范围的方法应符合本条第3款的规定。

    5  确定四支等高接闪杆中间在h0至h之间于hy高度的平面上保护范围截面的方法为以P点(距地面的高度为hr+h0)为圆心、为半径作圆或弧线,与各两支接闪杆在外侧所作的保护范围截面组成该保护范围截面(图D.0.4中虚线)。

D.0.5  单根接闪线的保护范围,当接闪线的高度h大于或等于2hr时,应无保护范围;当接闪线的高度h小于2hr时,应按下列方法确定(图D.0.5)。确定架空接闪线的高度时应计及弧垂的影响。在无法确定弧垂的情况下,当等高支柱间的距离小于120m时架空接闪线中点的弧垂宜采用2m,距离为120m~150m时宜采用3m。

    1  距地面hr处作一平行于地面的平行线。

    2  以接闪线为圆心、hr为半径,作弧线交于平行线的A、B两点。

    3  以A、B为圆心,hr为半径作弧线,该两弧线相交或相切,并与地面相切。弧线至地面为保护范围。

    4  当h小于2hr且大于hr时,保护范围最高点的高度应按下式计算:

h0=2hr-h          (D.0.5-1)

    5  接闪线在hx高度的平面上的保护宽度,应按下式计算:

    式中:bx——接闪线在hx高度的xx'平面上的保护宽度(m);

       h——接闪线的高度(m);

       hr——滚球半径,按本规范表5.2.12和第4.5.5条的规定取值(m);

       hx——被保护物的高度(m)。

    6  接闪线两端的保护宽度应按单支接闪杆的方法确定。

D.0.6  两根等高接闪线的保护范围应按下列方法确定:

    1  在接闪线高度h小于或等于hr的情况下,当D大于或等于时,应各按单根接闪线所规定的方法确定;当D小于时,应按下列方法确定(图D.0.6-1):

        1)两根接闪线的外侧,各按单根接闪线的方法确定。

        2)两根接闪线之间的保护范围按以下方法确定:以A、B两接闪线为圆心,hr为半径作圆弧交于O点,以O点为圆心、hr为半径作弧线交于A、B点。

        3)两根接闪线之间保护范围最低点的高度按下式计算:

        4)接闪线两端的保护范围按两支接闪杆的方法确定,但在中线上h0线的内移位置按以下方法确定(图D.0.6-1中1-1剖面):以两支接闪杆所确定的保护范围中最低点的高度作为假想接闪杆,将其保护范围的延长弧线与h0线交于E点。内移位置的距离也可按下式计算:

    式中:b0——按式(D.0.2-1)计算。

    2  在接闪线高度h小于2hr且大于hr,接闪线之间的距离D小于2hr,且大于的情况下,应按下列方法确定(图D.0.6-2):

        1)距地面hr处作一与地面平行的线。

        2)以A、B两接闪线为圆心,hr为半径作弧线交于O点并与平行线相交或相切于C、E点。

        3)以O点为圆心、hr为半径作弧线交于A、B点。

        4)以C、E为圆心,hr为半径作弧线交于A、B并与地面相切。

        5)两根接闪线之间保护范围最低点的高度按下式计算:

        6)最小保护宽度bm位于hr高处,其值按下式计算:

        7)接闪线两端的保护范围按两支高度hr的接闪杆确定,但在中线上h0线的内移位置按以下方法确定(图D.0.6-2的1-1剖面):以两支高度hr的接闪杆所确定的保护范围中点最低点的高度作为假想接闪杆,将其保护范围的延长弧线与h0线交于F点。内移位置的距离也可按下式计算:

D.0.7  本规范图D.0.1~图D.0.5、图D.0.6-1和图D.0.6-2中所画的地面也可是位于建筑物上的接地金属物、其他接闪器。当接闪器在地面上保护范围的截面的外周线触及接地金属物、其他接闪器时,各图的保护范围均适用于这些接闪器;当接地金属物、其他接闪器是处在外周线之内且位于被保护部位的边沿时,应按下列方法确定所需断面的保护范围(图D.0.7):

    1  应以A、B为圆心、hr为半径作弧线相交于O点。

    2  应以O点为圆心、hr为半径作弧线AB,弧线AB应为保护范围的上边线。

    本规范图D.0.1~图D.0.5、图D.0.6-1和图D.0.6-2中凡接闪器在“地面上保护范围的截面”的外周线触及的是屋面时,各图的保护范围仍有效,但外周线触及的屋面及其外部得不到保护,内部得到保护。