一种增大独立塔架避雷针保护范围的方法与流程

本发明涉及避雷针技术领域，具体而言，涉及一种增大独立塔架避雷针保护范围的方法。

背景技术：

避雷针通常为单独钢塔架单针布置，独立避雷针的塔体结构通常是钢桁架结构，顶端装设一个避雷针，其引下线从避雷针的底部沿塔架本体向下引接至地面，之后引线与在地中避雷针的集中接地装置可靠连接。针对独立避雷针为单塔架单针布置方式，在工程中经计算，若避雷针的保护范围不能全部覆盖被保护物，则需要增设独立避雷针的数量，重新计算保护范围。因此，增加避雷针装置，就需要相应增加独立避雷针，相应增加工程造价。同时，由于避雷针距离建筑物有明确要求，因此增加避雷针也会增加占地面积。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种增大独立塔架避雷针保护范围的方法，在不增加独立避雷针的情况下，对独立避雷针的塔架进行改变设计，重新布置塔顶避雷针的位置及数量，从而满足被保护物的保护要求。

本发明提供了一种增大独立塔架避雷针保护范围的方法，包括：

步骤1，将避雷针塔的塔体固定在避雷针塔的基础上；

步骤2，在所述塔体顶部中心安装中心避雷针，所述中心避雷针的中心避雷针引下线从所述中心避雷针的底部沿所述塔体向下引接至地面，并与地中的避雷针集中接地装置连接；

步骤3，确定所述独立避雷针的保护范围；

步骤4，所述中心避雷针水平方向半径为r的圆周上均匀布置若干个增设避雷针，并将每个增设避雷针分别通过一个钢梁架与所述塔体固定，同时，将所述增设避雷针的增设避雷针引下线从所述增设避雷针的底部沿所述塔体向下引接至地面，并与中心避雷针引下线在不同的方向上与所述避雷针集中接地装置连接；

步骤5，确定若干个所述增设避雷针的保护范围；

步骤6，确定所有避雷针的保护范围。

作为本发明进一步的改进，步骤3具体包括：

步骤301，确定所述中心避雷针距离地面的高度ha；

步骤302，根据被保护物体距离地面的高度hx和中心避雷针距离地面的高度，确定被保护物体在被保护高度hx水平面上的保护半径ra，具体包括：

当hx≥ha/2时，ra＝(ha-hx)×p；

当hx≤ha/2时，ra＝(1.5ha-2hx)×p；

其中，p为高度影响系数，当ha≤30m时，p＝1；当30m＜ha＜120m时，

步骤303，以所述中心避雷针为圆心，以ra为半径作中心圆，该中心圆内的区域即为所述中心避雷针的保护范围。

步骤5具体包括：

步骤501，分别确定圆周上增设的增设避雷针距离地面的高度h1、h2、h3、、、hn，其中，n＝1,2,3...，h1、h2、h3、、、hn分别为第一增设避雷针距离地面的高度、第二增设避雷针距离地面的高度、第三增设避雷针距离地面的高度、、、第n增设避雷针距离地面的高度；

且所述第一增设避雷针距离地面的高度、所述第二增设避雷针距离地面的高度、所述第三增设避雷针距离地面的高度、、、所述第n增设避雷针距离地面的高度与所述中心避雷针距离地面的高度相等，即hn＝ha；

步骤502，根据被保护物体距离地面的高度hx和增设避雷针距离地面的高度hn，分别确定被保护物体在被保护高度hx水平面上的保护半径r1、r2、r3、、、rn：

当hx≥hn/2时，rn＝(hn-hx)×p；

当hx≤hn/2时，rn＝(1.5hn-2hx)×p；

其中，p为高度影响系数，当hn≤30m时，p＝1；当30m＜hn＜120m时，

步骤503，分别以第一增设避雷针、第二增设避雷针、第三增设避雷针、、、第n增设避雷针为圆心，以r1、r2、r3、、、rn为半径作第一圆、第二圆、第三圆、、、第n圆，每个圆内的区域即为对应增设避雷针的保护范围。

作为本发明进一步的改进，步骤6中，确定所有避雷针的保护范围，即为中心圆和第一圆、第二圆、第三圆、、、第n圆分别相交的第一扇形区域、第二扇形区域、第三扇形区域、、、第n扇形区域及中心圆区域。

作为本发明进一步的改进，还包括：

步骤7，在所述钢梁架上焊接固定镀锌钢板；

步骤8，将照明设备安装在所述镀锌钢板上。

作为本发明进一步的改进，增设一个增设避雷针，所述塔体支撑高15m或25m，所述中心避雷针和所述增设避雷针均高度为5m，所述增设避雷针距离地面15m或25m高，所述中心避雷针水平方向的圆周半径r为2m。

作为本发明进一步的改进，所述中心避雷针引下线采用直径为10mm的镀锌圆钢。

作为本发明进一步的改进，所述增设避雷针引下线采用直径为10mm的镀锌圆钢。

本发明的有益效果为：

1、避雷针采用单塔双针或多针并列的布置，使得独塔避雷针的保护覆盖范围增大，可以全部覆盖被保护物；

2、通过镀锌钢板的设置，可以直接作为照明设备平台，不需要再单独设置照明平台；

3、在钢塔架顶部增加一针或多针，并不影响钢塔架的结构受力；

4、采用双针或多针避雷针时，分别采用独立引下线，若遭遇雷击时，双根/多根引下线起到分流作用，使得周围设备的感应过电压有效降低。

附图说明

图1为本发明实施例的避雷针安装的示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明实施例的避雷针保护范围示意图；

图4为独立避雷针的保护范围示意图；

图5为增设一根增设避雷针后的保护范围示意图。

图中：

1、塔体；2、中心避雷针；3、避雷针集中接地装置；4、增设避雷针；5、钢梁架；6、镀锌钢板；7、中心避雷针引下线；8、增设避雷针引下线；9、基础。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例1，如图1-2所示，本发明实施例所述的一种增大独立塔架避雷针保护范围的方法，包括：

步骤1，将避雷针塔的塔体1固定在避雷针塔的基础9上。

步骤2，在塔体1顶部中心安装中心避雷针2，中心避雷针2的中心避雷针引下线7从中心避雷针2的底部沿塔体1向下引接至地面，并与地中的避雷针集中接地装置3连接。

步骤3，确定中心避雷针2的保护范围；

步骤301，确定中心避雷针2距离地面的高度ha；

步骤302，根据被保护物体距离地面的高度hx和中心避雷针2距离地面的高度，确定被保护物体在被保护高度hx水平面上的保护半径ra，具体包括：

当hx≥ha/2时，ra＝(ha-hx)×p；

当hx≤ha/2时，ra＝(1.5ha-2hx)×p；

其中，p为高度影响系数，当ha≤30m时，p＝1；当30m＜ha＜120m时，

步骤303，以中心避雷针2为圆心，以ra为半径作中心圆，该中心圆内的区域即为中心避雷针2的保护范围。

步骤4，中心避雷针2水平方向半径为r的圆周上均匀布置若干个增设避雷针4，并将每个增设避雷针4分别通过一个钢梁架5与塔体1固定，同时，将增设避雷针4的增设避雷针引下线8从增设避雷针4的底部沿塔体1向下引接至地面，并与中心避雷针引下线7在不同方向上与避雷针集中接地装置3连接；增设避雷针4为除中心避雷针外新增加的避雷针。

步骤5，确定若干个增设避雷针4的保护范围；具体包括：

步骤501，分别确定圆周上增设的增设避雷针4距离地面的高度h1、h2、h3、、、hn，其中，n＝1,2,3...，h1、h2、h3、、、hn分别为第一增设避雷针距离地面的高度、第二增设避雷针距离地面的高度、第三增设避雷针距离地面的高度、、、第n增设避雷针距离地面的高度；

且第一增设避雷针距离地面的高度、第二增设避雷针距离地面的高度、第三增设避雷针距离地面的高度、、、第n增设避雷针距离地面的高度与中心避雷针距离地面的高度相等，即hn＝ha；

步骤502，根据被保护物体距离地面的高度hx和增设避雷针距离地面的高度，分别确定被保护物体在被保护高度hx水平面上的保护半径r1、r2、r3、、、rn：

当hx≥hn/2时，rn＝(hn-hx)×p；

当hx≤hn/2时，rn＝(1.5hn-2hx)×p；

其中，p为高度影响系数，当hn≤30m时，p＝1；当30m＜hn＜120m时，

步骤503，分别以第一增设避雷针、第二增设避雷针、第三增设避雷针、、、第n增设避雷针为圆心，以r1、r2、r3、、、rn为半径作第一圆、第二圆、第三圆、、、第n圆，每个圆内的区域即为对应增设避雷针的保护范围。

步骤6，确定所有避雷针的保护范围，即为中心圆和第一圆、第二圆、第三圆、、、第n圆分别相交的第一扇形区域、第二扇形区域、第三扇形区域、、、第n扇形区域及中心圆区域。其中，第一扇形区域、第二扇形区域、第三扇形区域、、、第n扇形区域为比原有单独设置中心避雷针增大的保护范围。

以增设四根增设避雷针为例，如图3所示，阴影部分为第一扇形区域、第二扇形区域、第三扇形区域、第四扇形区域，中心的实心圆为中心圆区域，其中，a为中心避雷针顶部俯视的中心点，b1为第一增设避雷针顶部俯视的中心点，b2为第一增设避雷针顶部俯视的中心点，b3为第一增设避雷针顶部俯视的中心点，b4为第一增设避雷针顶部俯视的中心点，阴影部分即为增大的保护范围。

步骤7，在钢梁架5上焊接固定镀锌钢板6。钢梁架5可以兼作为照明平台的钢支撑梁，不用再单独设置照明平台，钢板6作为设置照明投光灯设备的平台

步骤8，将照明设备安装在镀锌钢板6上。

根据需求，可以将若干个增设避雷针4均匀布置在中心避雷针2水平方向的圆周上，一个增设避雷针4通过一个钢梁架5与塔体1固定，使得避雷针的保护覆盖范围增大。

以常用20m或30m总高的独立钢塔架的避雷针为例，塔体1高15m或25m，中心避雷针2高5m，在塔体1顶部与中心避雷针2水平方向距离2m处平行设置一个增设避雷针4，增设避雷针4高5m，成为单塔双针结构，中心避雷针2和增设避雷针4的引下线分别单独引接至地面，而后从不同方向连接地中的避雷针集中接地装置3。中心避雷针引下线7及增设避雷针引下线8均采用直径为10mm的镀锌圆钢，增设避雷针4距离地面15m或25m高。进一步的，增设避雷针4可根据需要在2米的圆周内任意布置。

例如，被保护物里地面的高度为hx＝7m；

中心避雷针2距离地面的高度ha＝20m；因此，p＝1；

由于hx≤ha/2，因此，ra＝(1.5ha-2hx)×p＝16m；中心避雷针2的保护范围如图4所示，图中，a为中心避雷针2顶部俯视的中心点。

同理，

在半径r＝2m的圆周方向上增设的一根增设避雷针4距离地面的高度h1＝20m；因此，p＝1；

由于hx≤h1/2，因此，r1＝(1.5h1-2hx)×p＝16m；

中心避雷针2和增设避雷针4的保护范围如图5所示，图中，a为中心避雷针2顶部俯视的中心点，b为增设避雷针4顶部俯视的中心点。对比图4和图5可以看到，阴影部分为比原有的单独设置中心避雷针增大的保护范围。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。