用折线法确定避雷针保护范围的防雷漏洞与改进

用现行折线法确定避雷针高度为h的保护范围,由于没有考虑h的有效保护范围的影响,单支h及两支等高h之间的保护范围均存在防雷漏洞。分析了这些防雷漏洞,并对折线法进行了改进:设h=30 m时h在0.5h高度处的有效保护半径为r_(h/2)=15 m,h的圆锥体及圆台体保护范围的地面有效保护半径分别为r_(01)=30 m,r_(02)=45 m,推导出当h>30 m时,h对圆锥体的保护角α′及h在任意高度处的保护半径r_(x)的计算公式;取D<2r_(01)或D<2r_(02)限制两支等高h的针间距离,按h_(0)=r_(01)或h_(0)=r_(02)为半径的圆弧确定两支等高h的针间保护范围。改进后随着h的增高,α′减小,r_(h/2)、r_(01)、r_(02)保持不变,单支h的保护范围被拉高变窄,单支h及两支等高h之间的保护范围均在h的有效保护范围之内,有效堵住了折线法的防雷漏洞。

采用几何计算法判断三支不等高避雷针的保护范围

利用几何原理,对三支不等高避雷针保护范围的几何结构进行分析求证,推导出避雷针的垂直保护范围和侧面保护范围的高度计算公式。通过公式计算,可直接确定某一点的避雷针保护高度。

不等高接闪杆保护范围计算公式的边界条件修正

滚球法是直接雷防护中最常用而又有效的方法,国内外现行的大部分规范标准均采用滚球法来确定接闪器保护范围.但在实际防雷工作中,按照规范给出的公式法和作图法确定两支不等高接闪杆保护范围的过程中却出现了辅助线CE线和HO′线移到两杆外侧的情形,造成保护范围确定过程异常.因此,以这两支不等高接闪杆为特定实例,通过对其出现的异常情况进行分析,结合理论研究,剖析出要使其保护范围在确定过程中保持稳定可靠、简单方便时应具备的边界条件.通过对边界条件修正后,两支不等高接闪杆保护范围在确定过程中与规范保持一致,不会出现异常情况.

直击雷防护相关问题探讨

运用数学推导的方法,对多支不等高避雷针保护范围的计算方法进行了探讨,提出了用数学方法解决这一问题的思路,为编写计算机程序解决这一难题提供了理论依据。这一问题的解决关键是建立一个数学模型,求解出由3支不等高避雷针的针尖所托起的虚拟的滚球的空间位置。因为针尖的空间位置是已知的,所以可以由几何学的相关知识建立一个三元二次方程组,通过解这个方程组的方法来求解避雷针的保护范围。另外,还对用滚球法的理论来计算避雷带的安装高度作了简要分析。

避雷针高度设计计算方法

本文依据确定避雷针保护范围的滚球法原理，提出了一种计算避雷针设计高度的方法，用于防雷设计中常见的避雷针高度计算以及防雷检测中避雷针保护范围的现场确定。

建筑物防雷设计中几个问题的探讨

通过三个问题以及针对每个问题的两种不同答案,对避雷针的离地高度进行了论述。运用作图法阐明了防雷带的作用,指出装了避雷针就可以不装防雷带的观点是错误的。最后通过避雷针保护范围的计算,说明了在重要工程中采用提前放电式避雷针的重要意义。

不等高避雷针最小保护宽度计算方法研究

为预留合适的保护裕度,提高不等高避雷针布阵效果,最大程度避免雷电灾害,研究了不等高避雷针最小保护宽度计算方法。建立不等高避雷针空间坐标系,分析被保护建筑的中心坐标和避雷针顶点坐标,在多粒子群协同下,利用滚球法计算避雷针保护半径,获取滚球下表面数据最低点;求解最佳位置与目标保护能力即期望值的误差,利用粒子群算法获取不等高避雷针最佳布阵优化结果,计算不等高避雷针最小保护宽度。实验结果表明:避雷针越短保护水平越高,可判断被保护物体特质,便于预留合适的保护裕度,减少保护失败现象。

雷达天线罩直击雷防护计算方法探讨

采用滚球法分析雷达天线罩直击雷防护的计算方法,提出确定滚球支撑点的临界高度的概念,当雷达天线罩的球心距地高度小于临界高度时,滚球以地面作为支撑点;当雷达天线罩的球心距地高度大于临界高度时,滚球以平台上的金属栏杆为支撑点。在此基础上分析了不同的滚球支撑点对雷达天线罩直击雷防护计算的影响,并以实例阐述临界状态以及滚球不同支撑点时接闪杆高度的确定方法。

固定台站立杆天线直击雷防护设计

介绍了避雷针避雷的原理,对以滚球法确定单支避雷针保护范围及其安装高度进行了描述和分析,对不同架数立杆天线的防雷要求进行了分类讨论,提出了针对立杆天线防雷的方法,介绍了防雷系统的规格要求,并在实际应用中证实了此方法简单、安全、有效。

STP系统楼顶天线支架标准探讨

STP系统通过无线通信方式进行车地数据交互,需要在室外架设地面通信天线。现场信号楼附近一般无铁塔或者由于既有铁塔负荷不足等原因,需要通过在楼顶架设支架的方式安装STP系统地面天线,并制作避雷针,然而支架的制作却无理论依据或者相关规范可供参考。通过分析讨论天线支架安装位置、天线相对楼顶平台安装高度、天线与避雷针间距、天线与避雷针夹角等,总结出现场条件下各相关参数的具体数值,为指导现场施工安装提供参考,以满足无线通信和防雷相关要求。

多避雷针高度快速设计研究

在多避雷针高度设计时,需尝试取高和绘图校验,工作量大且繁琐,为提高设计效率,进行了多避雷针快速设计算法的研究。首先根据折线法严格推导避雷针高度计算公式;然后对三针高度设计选取方法;接着将多针分为:封闭多边形、敞开式、敞开与封闭结合三种情况分别进行算法设计,在封闭多边形的高度设计中提出"最小宽度算法",实现多针高度快速设计。依算法快速设计出的结果可直接使用。最后以某330 kV变电站330 kV屋外配电装置直击雷防护为例,运用"最小宽度算法"设计计算,结果与典型设计方案比较,设计高度更加合理,并绘图验证了算法的安全可靠,实现了多针高度快速设计。