如何选择合适的避雷针？

避雷针通常采用镀锌圆钢或镀锌焊接钢管制成。针长1m以下时，圆钢直径不小于12mm，钢管直径不小于20mm；针长1～2m时，圆钢直径不小于16mm，钢管直径不小于25mm。它通常安装在钢筋水泥杆（支柱）或构架上，它的下端要经引下线与接地装置连接。

避雷针的保护范围以它能够防护直击雷的保护空间来表示。

我国过去的防雷设计规范，对避雷针和避雷线的保护范围都是按“折线法”来确定的，实践证明是安全的，已装避雷设施不可能废除，因此目前在输配电线路和配电所中仍被采用，其具体计算方法可参考相关书籍，本书不再赘述。而现行国家标准GB 50057—1994《建筑物防雷设计规范》则规定采用“滚球法”来确定，以便与国际电工委员会IEC标准接轨，因此本书重点介绍“滚球法”。

所谓“滚球法”，就是选择一个半径为hr（滚球半径）的球体，沿需要防护直击雷的部位滚动，如果球体只接触到避雷针（线）或避雷针（线）与地面，而不触及需要保护的部位，则该部位就在避雷针（线）的保护范围之内。

1.单支避雷针的保护范围

按GB 50057—1994规定，单支避雷针的保护范围应按下列方法确定（见图9-3）：

（1）当避雷针高度时

1）在距地面处作一平行于地面的平行线。

2）以避雷针的针尖为圆心、为半径作弧线，交于平行线的A、B两点。

3）以A、B为圆心、为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切。从该弧线起到地面为止的整个锥形空间，就是避雷针的保护范围。

4）避雷针在高度的XX'平面上的保护半径，按下式计算：

式中，为滚球半径（m），按表9-2确定；为避雷针在高度的XX'平面上的保护半径（m）；为被保护物的高度（m）。

表9-2　按建筑物的防雷级别确定滚球半径和避雷网尺寸

5）避雷针在地面上的保护半径，按下式计算：

（2）当避雷针高度时　在避雷针上取高度为的一点代替避雷针的针尖作为圆心，其余的作法与时相同。

图9-3　单支避雷针的保护范围

表9-2中建筑物的防雷级别，是根据其重要性、使用性质以及发生雷击事故的可能性和造成后果来划分的，共分为三级：

一级防雷建筑物，是指具有特别重要用途的建筑物，如国家级会堂、办公建筑、档案馆、大型博展建筑、大型铁路客运站、国际型航空港、国宾馆、国际港口客运站；国家级重点文物保护建筑物以及高度超过100m的建筑物等。

二级防雷建筑物，是指重要的或人员密集的大型建筑物，如省部级办公楼、会堂、博展、体育、交通、通讯、广播等建筑物；省级重点文物保护建筑物；高度超过50m的建筑物以及大型计算中心和装有重要电子设备的建筑物。(www.xing528.com)

图9-4　例9-1避雷针的保护范围

三级防雷建筑物，是指预计年雷击次数大于或等于0.05，或经过调查确认需要防雷的建筑物；建筑群中最高或位于建筑群边缘高度超过20m的建筑物；高度为15m及以上的烟囱、水塔等孤立建筑物等。

例9-1　某厂一座高30m的水塔旁边，建有一锅炉房（属第三级防雷建筑物），尺寸如图9-4所示，水塔上面安装一支2m高的避雷针，试问该避雷针能否保护这一锅炉房？

解：查表9-2得滚球半径，而h=30m+2m=32m，，由式（9-1）得避雷针的保护半径为

图9-5　双支等高避雷针的保护范围

现锅炉房在高度上最远一角距离避雷针的水平距离为

由此可见，水塔上的避雷针能保护这一锅炉房。

2.双支等高避雷针的保护范围

如图9-5所示，在的情况下，当时，各按单支避雷针所规定的方法确定；当时，按下列方法确定：

1）ABCD外的保护范围，应按单支避雷针所规定的方法确定。

2）C、D点位于两针间的垂直平分线上。在地面每侧的最小保护宽度应按下式计算：

在AOB轴线上，A、B间的保护范围上边线按下式确定：

式中，X为距中心线的距离。

实际上，该保护范围上边线是以中心线距地面的一点O'为圆心、以为半径作的圆弧。

3）两针间ABCD内的保护范围，ACO、BCO、ADO、BDO各部分是类同的。以ACO部分的保护范围为例，按以下方法确定：在和C点所处的垂直平面上，以作为假想避雷针，按单支避雷针所规定的方法确定（见I—I'剖面）。

双支不等高避雷针的保护范围可参看GB 50057—1994或有关设计手册。