。
《5.:2 接《 闪 ?器,
【
5.2.1— :。表5.2.1是【根据IEC —623?05-3:》 201《0第30页的—表,6及其2《。006年第1版标】准,的表6制定的
】
5.2【.2 本条接闪】杆所采用的尺—寸沿用?习,惯采用?的数值按热稳定检】验只要很小》的,截,面就:。够了所采用的尺寸】主要是考《虑机械强度和防腐蚀!问题:在同样的风压和长】。度下本条采》用,。。的钢管所《产生的挠度比—圆,。钢的小经《计算:如果允?许挠度采用1/50!则各尺寸的允许风】压,可达表9《所示:的数值
—
《
5.2】。。.3 《本条是根据美国【防雷装置标准N【FPA 780-】2004S》tand《ard? for th【e install!ation —of lightn!ing pr—。ot:ection sy!stems的第【A.4.6.2【条和I?EC 62305-!3,:, 2010第98】页E.5.2—.,4.:1的:。注而制定的》前者是根据》以下文献C.B.】Moore》Will《iam Ris【onJames M!a,thi?sa:n,d Gravdo】n :Aulich“L】ig:htni《ng Ro》d lm《pr:ovement【 Studies”!Jour《nal 《of Applie!。d Meteor】ologyV01】.39(2000)!May(N》o,.5)593—~609制》定的;?后者的?注是“研究表明【接,闪,杆,的接闪端《做成钝形是有益处】的,”,(Resea—rch 《has sh—own 《that it【 is? advanta】geou《。s for —air-termi!natio》n,。 ,rods to 】have 》a blu》nt tip)
!。
5》.,2.5 截—面从不小于》35mm2》 改为不小于50】。。mm2? 是根据《。本规范表《5.2.1的—规定制定的
】
5.2.6】 表5.2.6是!根据:IEC 6》。2305-》。3,:, 2010第99页!的表E.1制—定的
【
5:.2.7 本【。条是:参照IEC —62305-3:】 2010第20】。页的5.2》.5制定《的
】。 已证实铁板遭!雷击时仅当其厚度小!于4:mm时才有可能【与,闪击通道接触—处由于熔化而—烧穿
》
雷击!电流的?电,荷,对直接在闪电—雷击点的能量转换W!以及对雷《电流继续《。以电弧的《。形式越过所有—绝缘间隙之处的能量!转换W起着决定性】的作用例如》接闪杆?。。顶端接闪处的熔化】或,者引起飞机》铝外壳的熔化—以及:保护间隙《电,极的:熔化就是这电—荷,引起的?
:。
》 ?。金属体与闪击通道】接触处的能量转换过!程极为复杂》而且不好准确计算】当这一现象用—简化的模型表—示时可?假定接触《处即电弧根部的能量!转,换由电荷《与,发,。生于微?米级范围内的阳极】或阴极电压降的【。乘积产生即在所【要考虑的《雷电流范围内几乎是!个常:。数其值为数十伏【(在以下的计算中取!其值为?30V?)考虑?全,部能量用于加热金】属体这样《的计算偏于》安全侧?可按下式计算
】
!
式—中V被熔化金属【的,体积(?m3:);
【。
— , ua,c阳极或阴!。极,表面的电压》降(V)采用30】V;
《
《 Q雷!电流的电荷(C【);
】。 》 γ被熔化金属】的密度(kg/【m3);
!
? :。 ?c,w热容量[J/【(kg·K)];】
【 : , θs —。 熔化温度(—℃);
【
》 θu 【 环境温度(℃!);
—
!cs 熔【化潜热(J/kg】)
:
】 几种金《属物的相关参—数见表?10
《
】
《 注不锈钢为【非磁性?的奥氏体不锈钢
】。
:。
将表!10的相关数值【代入式(21)【得雷击每《库仑(C《),能熔化?以下的金属体积铝】V/Q≈《1,1.6?mm3/C;软钢】V,/,Q,≈,4mm3/C;铜】V/Q≈5.5m】。。。m3/C《
》
在—原西德慕尼黑联邦】国防:。军大:学的高压《实验室做过分析【研究得出对金属板】。穿孔起?决定性作用的不【是短时雷击》。电,荷Q:s(见本规》范表F.0.—1-1)而》是长时间《雷击电?荷Q1?(见本?规范表F《.0.?1-4)其研—究结果?是当Q1=》100C(》第三类防雷建筑物的!雷击参量)时对1.!5,mm厚的钢板、黄铜!板、铜板以》及,。2mm厚的铝—板,。。在各种?情况下均穿孔穿【孔的直?径约:为4mm《~8mm《当Q1=2》0,。0C(第一类—防雷建?筑物的?雷击参量《)时对2mm—。厚的:钢板、?黄铜板?、铜板以及2.5m!m厚的铝《板在各种情况下均穿!孔穿孔的直径对钢】板、:黄铜板、铜板约为】。4,mm~12mm【。对铝板的穿孔直径】。约为7mm》~13?mm(对铝板—约有25%》。的情况甚至3—mm也熔化穿孔)
!。
!近年来经常采用一】。种夹:有非易燃物》保温层的双金属板】做成的屋面板—(彩板)在这—种情况下只要上【层金属?板的厚度《满足本条第2款的】要求就可以因为【雷击:只会:将上层金属》板,熔化穿孔《不会击到《下层金属板》而,且上层?金属板的熔化物【受到下层金》属板:的阻挡不会滴落到下!层,金属板的下方要强调!的是夹层的物—质必须是非易燃物且!选用高级别》的阻燃?类别:
:
《。5.2.《9 敷设在—混凝土?内的金属《体,由于受到《混凝土的《保护不?需要采取防》。腐措施?但金属?。。体从混凝《土内向外引》出,处要适当《采取防腐措施
】
5.—2,.10 《。 由于这类共—用天线可能改变【位置、改型、—取消故作本条规定
!
5.2】.12 滚球【。法是以hr为—半径的一《个球体沿需要防直】击,雷,的部位滚《动,。当球体?只触及接闪器包【括被利用作为接闪】器的金?属体或只触及接闪器!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:位就得到接闪器的】保护滚球《法确定接闪器保【护范围应符合本规范!附录D的规定
!
— 表5.2.—12是参考I—EC 62》305-《3:2010—第18页5.—2.2的规》定及其表《2并结合我国具体】情况和以往》的习惯做法而制定】的
! “5.2.2布!置安装?。在,。建筑物上的接闪器】应按照以下方法【之一或多种》方法组合将其布置】。在各个角上、各突出!点上和各边沿上【(特别?是各立?面的上水平线上【)在确定接闪器的】布置位置时所采【。。用的:可,接受的方法包括保】护角法、滚》球法、?网格法滚球法适【合于所?有,情况·····【·网格法《适合于保护平的【表面表2对每一【防雷:。级别给出这三—种方法的《相应值”
—
,
— 上述?引文中的“表2”即!下面:的表11《
【
》 保护角【是以滚球法为基础】。以等效?面积计算而得使保护!角保护的空间—等于滚球法保—护的空间;但在【具体位置上》它们的保护范—围有明显的矛盾【为,避免以后在应用上】的争议故本规—范不采?用保护角法
【
—。。。 :用防雷网格形导【体以给定的网—格宽度和给定的【引下线间距盖住需】。要防雷的空间这【种,方法也是一种老【。。方法通常被称为【。法拉第保护形式
!
— 用许多防雷导体!(通:常是垂直和水平导】体)以下列方法盖】住需要防雷的空间】即,。用一给定半径—的球体?滚过上述防雷导体】时不会?触及需要防雷的空】间这种方《法通常?被称为滚球》法它是?基,于雷闪?数学模型(电气【几何:模型)其关系式如下!式,引自I?EC 6《2305-120】10第36页的式(!A.1)《
hr=!10·I《0.65 —。 , (】。22)
《
《
式中【hr:雷闪:的最后闪络距离(】击距:。)也:即本章所规定的滚】球半径(m》);:
:
】 : I与hr相对【应的得到保护的最】小雷电?流幅值?(kA)即比—该电流小的雷—电流可能击到被保】护的空间
!
《 在电气几何模型!中雷击闪电先导的发!展起初是不确—。定的:直到先导头部电【压足以击穿它与地】面目:标间的间隙时也即先!导与地面《目标的距离等于击距!。时才受到地》面影响而开始定向
!
,
】。与hr相对应的雷电!流按式(22)整】理后为I《=(hr/10)1!.54以本条—表5.2.1—2的hr值代—入得对第一类防【雷建筑物(hr【=30m)I=【5.4≈5k—A;对第二类防【雷建:筑物(?hr=45》m)I=1》0.1?≈1:0kA?;,对第:三类防雷建筑物(】hr=60》。m):I=1?5.8≈16kA】即雷电流小于上述数!值,时,闪电有可能穿过接闪!器,击于被保《护物上而等于—和大于上述数值【时闪电将击于接闪器!
《
《 本?规范:。所提出?的接闪器《保护范围是以滚球法!为,基础的其《优点是
—
,
? 1《 :除独立接闪杆—、接闪线受相应的】滚球半径限制—其高度外凡安装在】。建筑物?上的接闪《杆、接闪线、—接闪:带不管建筑物的【高度如何都可采【用滚球法来》确定保护范》围如对第二、三类】防雷建筑物》除防侧?击按本规范》第4.3.》9条和第4.—4,.8条处理外只要】在建筑物屋顶采用滚!。球,法可以任意组合接】闪杆、?接闪线、接》闪带例如首先在屋顶!周边敷设一圈接闪】带然后在屋顶—中部根据其形状【任意组合接》闪杆、接闪带取【相应的滚球半径的】一个球?体在屋?顶滚动只要球体【只接触到接闪杆或】接闪带而没有接【触到要保护》的部位就达到目的这!是以前接闪杆、线】。确定保护范》围的:方法(折线法)无】法比较的优点
】
,
—。 ,2 根据》不同类别的建—筑物选?用不同的《滚球半径区别—对待它比以前的折】线法只有一》种保护范围更合理
!
【 3 对接闪】杆、接闪线》、接闪带采用同【一种保护范围—。(,即同一种滚球半径】)这给设计工作【带来种种《方,便之处使两》种接闪器形式任【意组合成为可能
】。
,
本!条表5.2.12】并列两种《方法它们是各自独】。立的不管《这两种?方法:所限定的被保护【空间可能出》现,的差别在同一场合下!可以同时《出现两?种形式的保护方【法例如在《建,筑物屋顶上首先采】。用接闪网保护方【法布置完《。成后有一《突出物高《。出接闪网保护该突出!物,的方法之一是—采用接闪《杆并用滚《球法确?定其是否处于接【闪杆的保护》范,围内但此时》可以将屋面作为【地面看?待因为前面已—指出屋面已用接闪】网方:法保护了《;反:。之,也一样又如同前例】屋顶:已用接闪《网保护?为保护低于建筑【物的物体可用—上述接?闪网处于四周的导体!作为接闪线用滚【球法确?定其保护范围是【否保护到低处的物体!再如在矩《形平屋面的周边有女!儿墙其上安装有【。接闪带?在这种情况下—屋面上是否需要敷】设接闪?网当:女儿墙上《接闪带?距屋:面的垂直距离S(】m)满足下式时屋面!上,可不敷设接》闪网
S!>hr-[hr【2-(?d,。/2)?2]1/2 — 】 (23)》
【 式中hr按本!条表5.2.12】。选用的?滚球半径(m);
!
:
《 —d女儿?墙上接?闪带间的距离(沿】屋面宽度方向的距】离)(m)
!
若【屋面中央《高于女儿墙根—部的屋面则式(23!)的S为《女儿墙上接闪带至】屋,面中央高处》水平面的垂直距离】
: