5》.2:。 ,。。 接 闪 器
】
5【.2.1 表5】.2.1《是根据IEC 6】2305-3: 2!010第30—页的表6及其—。20:06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?NFPA 》。780?。-2004Sta】n,。dard for !the inst】allation !of light】ning《 pr?ote?ctio《n systems!的,第A.4.6—.2条和IEC 6!2305-3:【 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【.Mo?o,reWi《lliam》 RisonJ【am:e,s Ma《thi?sand 》Gravdon A!ulich“Li】gh:tning R【od l《mprovemen!t St《udies》”Journ—al o《f Appl—ied Me—teor《ol:ogyV01.【39:(200《0):May(No.5】)59?3~60《。9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”(Res—。e,。arch h—as sh》own tha【t, it 《is: advanta】ge:ous fo—。r, air-ter】。minati—on rods【 ,to have 】a bl《unt tip)】
5.2!.5 截》。面,从不小于35mm】2 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 6230!5-3: 201】0第99页》的表E.1制—定的
【
5:.2.?7 本条》是参照IEC— 623《05-3: 201!。0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4mm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);【
【 ? u《a,:c阳极或阴极表面的!电压降(《V)采用30V【;
:
— 》 ,Q,雷电流的电荷(【。。C);
《
— ? γ被熔化金属!的密度(kg—。/m3);》
【 》 cw热容量[J】/(kg·K)]】;
?
?
, : 》θs 熔化温度(!℃,);
《
《 ? : :。θ,u 《。 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≈《11.6mm3/C!;软:钢V:/Q≈4《mm3/《C;铜V《/Q≈5《.,5mm3/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》Qs(?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Q?。1=100C(第】三,类防雷建筑物的雷】击,参量)时对1—.5mm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~8】mm当Q《1=:200C(第—一,。。类防雷建筑物的雷】击参量)《。时对2?mm厚的钢板—、黄铜板、铜板以及!。。2.5mm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】4mm?~12mm对铝板的!穿孔直?径约为7m》m~13mm(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IEC》。。 62305—-3:20》1,0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IE!C, ,62305-1【2010《第36页的式—(A.1)
】
hr=1【0·I0《.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!5.2.12的h】r值代?入得对第一类防雷建!筑物(hr=30】m):I=5.4》≈5:k,A;对第二类—防雷建?筑物(hr=—45m)I》=10.1≈10k!A;对第三类—防雷建筑物(h【r=60《m)I=15.8】≈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!。-,[,hr2-(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
【。
,