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景縣新天翔鐵塔有限公司
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避雷塔采用鋼管作為塔柱材料,風(fēng)荷載系數(shù)小,抗風(fēng)能力強(qiáng),塔柱采用外法蘭盤連接,螺栓受拉,不易破壞,降低維護(hù)成本塔柱正三角型布置,節(jié)約鋼材,跟開小,占地面積小,節(jié)約土地資源,選址便利塔身自重輕,運(yùn)輸和安裝便捷,建設(shè)工期短塔型隨風(fēng)荷載曲線變化設(shè)計(jì),線條流暢,遇罕遇風(fēng)災(zāi)不易倒塌,減少人畜傷亡設(shè)計(jì)符合國家鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和塔桅設(shè)計(jì)規(guī)程,結(jié)構(gòu)安全可靠。
避雷針的功能實(shí)質(zhì)是引雷作用,它將雷電流引入大地,從而保護(hù)了線路、設(shè)備和建筑物等。避雷針一般采用圓鋼或者鋼管制成,它一般安裝在建筑物、框架和支柱上等,它的下端通過引下線與接地裝置連接。避雷針的保護(hù)范圍是指它可以防護(hù)直擊雷的空間來表示。《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010規(guī)定用滾球法來確定避雷針的保護(hù)范圍。
滾球法的原理是根據(jù)被保護(hù)建筑物防雷等級(jí)確定一個(gè)滾球的半徑,然后以該滾球半徑的球體,沿著需要防護(hù)直接雷的部位滾動(dòng),如果滾球只接觸到避雷針或者地面,而不接觸需要保護(hù)的部分,那么該部分就在避雷針的保護(hù)范圍內(nèi)。下表來自建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057,不同防雷等級(jí)的建筑物的滾球半徑是不同的,第一類防雷建筑物的滾球半徑為30m,第二類防雷建筑物的滾球半徑為45m,第三類防雷建筑物的滾球半徑為60m。
本文以單只避雷針為例。本文介紹用繪圖法確定避雷針的保護(hù)范圍。下面分成兩種情況來進(jìn)行敘述。
(1)避雷針的高度h小于等于滾球半徑hr時(shí)
第一步,在距離地面hr處做一平行于地面的平行線;
第二步,以避雷針的針尖為圓心,hr為半徑,做圓相交平行線的A、B兩點(diǎn)。
第三步,以A、B兩點(diǎn)為圓心,hr為半徑,該兩個(gè)圓與針尖相交與地面相切。從而兩個(gè)圓與地面相交組成的錐形空間,就是避雷針的整個(gè)保護(hù)范圍。
(2)避雷針的高度h大于滾球半徑hr時(shí)
如果避雷針的高度大于滾球半徑,在避雷針上取高度hr代替單只避雷針作為圓心。
下面以一個(gè)工程實(shí)例進(jìn)行說明,用繪圖法確定避雷針的保護(hù)范圍。一個(gè)鐵塔高30m,鐵塔上面安裝了一個(gè)高2m的避雷針,在鐵塔附近建一個(gè)房子(屬于第三類防雷建筑物),房子具體尺寸及距離鐵塔距離見下圖,確定此避雷針能否保護(hù)這一房子。
該建筑物為第三類防雷建筑物,滾球半徑為60m,鐵塔加上避雷針高度為32m。安裝上述步驟繪制滾球法確定避雷針的保護(hù)范圍。
第一步,在距離地面60m處做一平行于地面的平行線;
第二步,以避雷針的針尖為圓心,60m為半徑,做圓相交平行線的A、B兩點(diǎn)。
第三步,以A、B兩點(diǎn)為圓心,hr為半徑,該兩個(gè)圓與針尖相交與地面相切。從而兩個(gè)圓與地面相交組成的錐形空間,就是避雷針的整個(gè)保護(hù)范圍。
測(cè)量可以得到避雷針在被保護(hù)房子高度上的水平保護(hù)半徑為約為26.9m。根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010附錄D的公式(D.0.1-1)計(jì)算得到也是26.9m。通過用繪圖法確定滾球法的保護(hù)范圍更加深入了解滾球法的原理。
避雷塔輸電線路的防雷,應(yīng)根據(jù)線路的電壓等級(jí)、負(fù)荷性質(zhì)和系統(tǒng)運(yùn)行方式,并結(jié)和當(dāng)?shù)氐貐^(qū)雷電活動(dòng)的強(qiáng)弱、地形地貌特點(diǎn)及土壤電阻率高低等情況,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,采用合理的防雷方式。
(1)35kV線路不宜全線架設(shè)避雷線,一般在變電所的進(jìn)線段架設(shè)1~2km的避雷線,同時(shí)在雷電活動(dòng)強(qiáng)烈的地段架設(shè)避雷線,或者安裝線路金屬氧化物避雷器。
(2)110kV線路應(yīng)全線架設(shè)避雷線,山區(qū)應(yīng)采用雙避雷線;但在年平均雷暴日數(shù)不超過15日或運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明雷電活動(dòng)輕微的地區(qū),可不架設(shè)避雷塔線。
(3)220kV線路應(yīng)全線架設(shè)避雷線,同時(shí)應(yīng)采用雙避雷線。對(duì)于架設(shè)避雷塔線的線路,應(yīng)注意桿塔上避雷線對(duì)邊導(dǎo)線的保護(hù)角,一般采用20°~30°保護(hù)角,同時(shí)做好桿塔的接地。
根據(jù)土壤電阻率的不同,桿塔的工頻接地電阻,不宜大于表1所列數(shù)值。
防雷器有高壓和低壓防雷器之分,從組合結(jié)構(gòu)分;現(xiàn)在市場(chǎng)上的避雷器有幾下幾種:
1)間隙類————開放式間隙、密閉式間隙
2)放電管類———開放式放電管密封式放電管
3)壓敏電阻類——單片、多片避雷塔。
避雷塔通過采用鋼管作為塔柱材料,風(fēng)荷載系數(shù)小,抗風(fēng)能力強(qiáng),塔柱采用外法蘭盤連接,螺栓受拉,不易破壞,降低維護(hù)成本塔柱正三角型布置,節(jié)約鋼材,跟開小,占地面積小,節(jié)約土地資源,選址便利塔身自重輕,運(yùn)輸和安裝便捷,建設(shè)工期短塔型隨風(fēng)荷載曲線變化設(shè)計(jì),線條流暢,遇罕遇風(fēng)災(zāi)不易倒塌,減少人畜傷亡設(shè)計(jì)符合國家鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和塔桅設(shè)計(jì)規(guī)程,結(jié)構(gòu)安全可靠。
避雷塔的應(yīng)用范圍之廣,常用在煉油廠、加油站、化工廠、煤礦、炸藥庫等多個(gè)地點(diǎn),主要根據(jù)計(jì)算周圍風(fēng)力、承載力等來測(cè)定,基本的標(biāo)準(zhǔn)如下:
1、基本風(fēng)壓:w0=0.4及0.7KN/m2兩種
2、抗震設(shè)防烈度:8度及小天8度地區(qū)
3、地基承載力:100及200KN/m2
4、覆冰厚度:≤10mm5、垂直度:≤1/1000
1.所有金屬部件必須鍍鋅,操作時(shí)注意保護(hù)鍍鋅層。
2.采用鍍鋅鋼管管制作針尖,管壁厚度不得小于3mm,針尖刷錫長(zhǎng)度不得小于70mm
3.避雷塔應(yīng)垂直安裝牢固。垂直度允許偏差為3/1000。
4.焊接要求焊接應(yīng)采用搭接焊,其搭接長(zhǎng)度必須符合下列規(guī)定:
5.扁鋼為其寬度的2倍(且至少3個(gè)棱邊焊接)。
6.圓鋼為其直徑的6倍。
7.圓鋼與扁鋼連接時(shí),其長(zhǎng)度為圓鋼直徑的6倍。
8.避雷塔一般采用圓鋼或鋼管制成,其直徑不應(yīng)小于下列數(shù)值:
a獨(dú)立避雷塔一般采用直徑為19mm鍍鋅圓鋼。
b屋面上的避雷塔采用直徑25mm鍍鋅鋼管。
c水塔頂部避雷塔采用直徑25mm或40mm的鍍鋅鋼管。
