[發明專利]一種用于確定不等高避雷針保護范圍的方法

有效

• 申請號: 202010010980.9
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111181009B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 楊植民;李笑怡;何雄;劉洲;李少華;張弦
• 申請（專利權）人: 中國葛洲壩集團電力有限責任公司
• 主分類號: H01T19/04
• 分類號: H01T19/04
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

1.一種用于確定不等高避雷針保護范圍的方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：先根據兩根不等高避雷針，以被保護物高度為基準，分別計算兩根不等高避雷針保護范圍線；

步驟2：在較高避雷針的保護范圍線上作一水平線，所述水平線離地面的高度為較矮避雷針的高度；

步驟3：所述水平線與較高避雷針的保護范圍線外側相交得兩點，再用較高避雷針、較矮避雷針間原有的間距，減去所述相交兩點間一半的距離，得到兩不等高避雷針間等效距離；

步驟4：以等效距離上的兩根避雷針為等效避雷針，等效避雷針的針高均為較矮避雷針的高度，根據被保護物高度，計算兩根等效避雷針之間的保護范圍；

步驟5：根據兩根等效避雷針之間的保護范圍，取最外側點作直線段與原較矮避雷針保護范圍線外切，為較矮避雷針最外側保護范圍線；然后將切線以兩個較矮避雷針中間垂直線為軸作鏡像，并與較高避雷針保護范圍外線相交，得出較高避雷針最外側保護范圍線；

步驟1中，獲得較矮避雷針的高度、較高避雷針的高度、被保護物的高度、以及較高避雷針、較矮避雷針之間間距，再根據被保護物高度，分別計算較高避雷針、較矮避雷針的保護范圍線；

單針保護范圍計算步驟：

較矮避雷針#1：

已知：h1＝25m，h_x＝5m；

由于：h≤30m，P＝1.00，h_x＜0.5h；

h-避雷針高度(m)；

P-高度影響系數，h≤30m，P＝1；30m＜h≤120m，h＞120m，P＝0.5；

依據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規范》(GB/T 50064-2014)中公式5.2.1-3得r_1x＝(1.5h-2h_x)P＝(1.5*25-2*5)*1＝27.5m，以r_1x＝27.5m作圓1；

r_1x表示防雷矮針保護半徑，單位：m；

較高避雷針#2：

已知：h2＝30m，h_x＝5m；

由于：h≤30m，P＝1.00，h_x＜0.5h；

依據公式5.2.1-3得r_2x＝(1.5h-2h_x)P＝(1.5*30-2*5)*1＝35m，以r_2x＝35m作圓2；

r_2x表示防雷高針保護半徑，單位：m；

兩座不等高避雷針聯合保護范圍計算步驟：

1)、較矮避雷針#1-較高避雷針#2；

已知：h1＝25m，h2＝30m，h_x＝5m；

由于：h1≤30m，P＝1；

當h_x≥0.5h時，依據公式5.2.1-2得r_x＝(h-h_x)P＝h-0.5h＝0.5h，

θ1＝θ2＝45°；

h表示避雷針高度，單位：m；

P表示高度影響系數，h≤30m，P＝1；30m＜h≤120m，h＞120m，P＝0.5；

r_x表示保護半徑；

θ1、θ2表示避雷針#1、#2保護角；

依據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規范》(GB/T 50064-2014)中公式5.2.1-2；

2)、以較矮避雷針#1作水平線與較高避雷針#2保護線相交，得虛擬避雷針#3,

較矮避雷針#1和虛擬避雷針#3為兩等高避雷針，以這兩針聯合保護，所以按以r_1x＝27.5m作圓3；

因θ₂＝45，°所以虛擬避雷針#3與較高避雷針#2之間的距離d＝5m，所以較矮避雷針#1與較高避雷針#2之間的等效距離，D'＝D-d＝70-5＝65m；

D表示兩避雷針間的距離，單位：m；

3)、較矮避雷針#1和虛擬避雷針#3兩針間，保護范圍上部邊緣最低點高度h₀＝h1-D'/7P＝25-65/(7*1)＝15.71m；

D'表示矮針與等效避雷針間的距離，單位：m；

P表示高度影響系數，h≤30m，P＝1；30m＜h≤120m，h＞120m，P＝0.5；

因D'/(h_aP)＝65/(25-5)*1＝3.25，hx/h＝5/25＝0.2；

h_a表示避雷針的有效高度，單位：m；

P表示高度影響系數，h≤30m，P＝1；30m＜h≤120m，h＞120m，P＝0.5；

利用3.25和0.2這兩個值查規范依據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規范》GB 50065-2014中表5.2.2-2(a)得b_x/h_aP＝0.96；

b_x表示兩線間端部保護最小寬度；

4)、所以較矮避雷針#1和虛擬避雷針#3兩針在5米高水平面上保護范圍的一側最小寬度，bx＝0.95*(25-5)＝19.2m，從較矮避雷針#1和虛擬避雷針#3之間的中點O作與垂直線OA，OA＝19.2m；

5)、保護范圍的一側最小寬度A點，作直線段AB與較矮避雷針#1在被保護物高度hx＝5m時的圓相切，得到聯合保護范圍線在較矮避雷針#1側的外側保護范圍線；將直線段AB以0A為軸鏡像為直線段OE，即為A點作直線段AE與圓3相切，AE與圓2相交得點D，將ABD三點沿較矮避雷針#1和較高避雷針#2水平線鏡像為另一側保護范圍外側邊界點A'B'D'，即為保護范圍線，保護范圍線由“圓1+BAD三點+圓2+D'A'B'”組成。