避雷針的保護(hù)范圍是以它對(duì)直擊雷的保護(hù)空間來(lái)表示的，其概念與一定的繞擊率相對(duì)應(yīng)。所謂繞擊率就是指某一物體雖然處于避雷針的保護(hù)空間之內(nèi)，但是由于雷電放電的路徑受很多偶然因素的影響，仍然不能保證其絕對(duì)不會(huì)受到雷擊，在此情況下，物體受到雷擊的概率就是繞擊率，如圖4.4所示，繞擊率為1%的避雷針保護(hù)范圍就比繞擊率為0.1%的保護(hù)范圍大得多。繞擊率與雷電流本身的參數(shù)有關(guān)，一般雷電流愈大，繞擊率愈小，但繞擊率還與其他的因素有關(guān)，在山區(qū)地形、氣象等不利條件下，也不排除發(fā)生大雷電流產(chǎn)生繞擊的例外情況。下面討論避雷針的保護(hù)范圍時(shí)規(guī)定具有0.1%的繞擊率，實(shí)踐證明這是可以接受的。
關(guān)于是避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算，現(xiàn)在有好幾種方法，如普里斯(w.H.Preece最早使用的幾何去，1942年瓦(C.F.Wagner) 提出的三段折線法，1945年戈?duì)柕?R H Cold) 提出概念面1963年楊(F.S Young)真正把它用于防雷工程的初級(jí)電氣幾何法，李(R.H.Lee)建議而德國(guó)列人防雷規(guī)范的滾球法，以及在電氣幾何法基礎(chǔ)上，由薩金特(M A Sargent)、埃田克森(A.L Enikson)與穆薩(A M. Mousa)三人發(fā)展出的現(xiàn)代電氣幾何模型(ECM)法等。這些方法的出現(xiàn)，展示了人們從不同側(cè)面對(duì)雷擊物理的認(rèn)識(shí)，但無(wú)論哪種方法都存在局限，仍未達(dá)到至緣完善的程度。我國(guó)建筑防雷規(guī)范采用了國(guó)際電工委員會(huì) (IEC)推薦的滾球法，該法與我國(guó)過(guò)去建筑物防雷所使用的折線法相比，計(jì)算出的避雷針保護(hù)范圍較小，是一種偏嚴(yán)格、偏保守的方法，所以必須注意它的適用范圍，因?yàn)樵谠S多具體場(chǎng)合中，它都是與避雷針實(shí)際應(yīng)用情況相悖的。
IEC 所推薦的滾球法仍屬幾何模擬法，它以雷電放電路徑幾何距離的長(zhǎng)短作為避雷針保護(hù)范圍的依據(jù)，該法認(rèn)為雷電先導(dǎo)是一個(gè)從雷云出發(fā)，不受地面任何特征影響的自由發(fā)展的放電，只是當(dāng)它到達(dá)大地附近一定高度時(shí)才受地面物體影響而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，繼而產(chǎn)生雷擊。由此設(shè)想有一個(gè)半徑等于先導(dǎo)放電開(kāi)始偏轉(zhuǎn)時(shí)的高度(即雷擊距離) h,的球體，圍繞著避雷針和地面物體上下左右滾動(dòng)，如圖4.5所示。這樣凡是被該球觸及的，均認(rèn)為是可能受到雷擊的地方，而在避雷針附近不能被該球接觸到的地方，就被避雷針?biāo)Ｗo(hù)了，故其保護(hù)范圍的計(jì)算如下:
(一)單根避雷針的保護(hù)范圍
如圖4.6所示，當(dāng)進(jìn)雷針高度hs滾球半徑h，時(shí):
①距地面h,處作-條平行于地面的平行線;
⑦以針尖為圓心，h1為半徑，作弧線與平行線相交于A、B兩點(diǎn);
③以人、B為圓心，h1為半徑，分別作弧線。該弧線與針尖相交并與地面相切，從弧線到地面即避雷針的保護(hù)范圍(一個(gè)對(duì)稱的圓維體);
④起雷針在h1高度的xx水平面上的保護(hù)半徑rx可以按照下面公式來(lái)計(jì)算:
(二)兩根等高避雷針的保護(hù)范圍
如圖4.7所示，當(dāng)港雷針高度h小于等于滾球半徑h，時(shí)，若兩根避雷針之間的距離D3
2/h根號(hào)(2h,一h)，其保護(hù)范圍應(yīng)各自按照單根避雷針的計(jì)算方法來(lái)確定。若兩根避雷針之間的距離D<2根號(hào)h(2h,-h),其保護(hù)范圍則應(yīng)按照下面所列方法來(lái)確定: ①AEBC外測(cè)的保護(hù)范圍，可以按照單根避管針的方法來(lái)確定。
②C、E兩點(diǎn)位于兩針之間的垂直平分線上，在地面上每測(cè)的最小保護(hù)寬度b0。可以按照下面公式來(lái)計(jì)算:
(三)兩根不等高避雷針的保護(hù)范圍
如圖4.8所示，當(dāng)兩根避雷針的高度h1和h2均小于或等于滾球半徑hr時(shí)，若兩根避雷針之間的距離D大于等于根號(hào)h1(2hr-h1)+根號(hào)h2(2hr一h2)，其保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)各自按照單根避雷針的方法來(lái)確定。若兩根避雷針之間的距離D<根號(hào)h(2hr-h1)+根號(hào)h2(2hr-h2)，其保護(hù)范圍則應(yīng)當(dāng)按照下列方法來(lái)確定:
①AEBC外側(cè)的保護(hù)范圍，可以按照單根避雷針的方法來(lái)確定。
②CE線或HO'線的位置應(yīng)當(dāng)按照下面公式米計(jì)算:
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