避雷針的保護范圍
　眾所周知,雷是一種常見的自然現象.雷電擊中物體會產生強烈的破壞作用.防雷是人類同自然斗爭的一個重要課題.安裝避雷針是人們行之有效的防雷措施之一.避雷針由接受器、接地引下線和接地體(接地極)三部分串聯組成.避雷針的接受器是指避雷針頂端部分的金屬針頭.接受器的位置都高于被保護的物體.接地引下線是避雷針的中間部分,是用來連接雷電接受器和接地體的.接地引下線的截面積不但應根據雷電流通過時的發熱情況計算,使其不會因過熱而熔化,而且還要有足夠的機械強度.接地體是整個避雷針的最底下部分.它的作用不僅是安全地把雷電流由此導入地中,而且還要進一步使雷電流在流入大地時均勻地分散開去.避雷針的工作原理就其本質而言,避雷針不是避雷,而是利用其高聳空中的有利地位,把雷電引向自身,承受雷擊.同時把雷電流泄入大地,起著保護其附近比它矮的建筑物或設備免受雷擊的作用.避雷針保護其附近比它矮的建筑物或設備免受雷擊是有一定范圍的.這范圍像一頂以避雷針為中心的圓錐形的帳篷,罩在帳篷里面空間的物體,可以免遭雷擊,這就是避雷針的保護范圍.單支避雷針的保護范圍如圖1所示,它的具體計算通常采取下列方法(這種方法是從實驗室用沖擊電壓發生器作模擬試驗獲得的).避雷針在地面上的保護半徑為r=1.5h.式中r——保護半徑(米)；h——避雷針高度(米).在被保護物高度hx水平面上的保護半徑為rx=(h-hx)p=hap；rx=(1.5h-2hx)p.式中rx—避雷針在hx水平面上的保護半徑(米)；hx—被保護物的高度(米)；ha—避雷針的有效高度(米)；p——高度影響系數(考慮避雷針太高時,保護半徑不按正比例增大的系數).h≤30米時,p=1.圖1中頂角α稱為避雷針的保護角．對于平原地區α取45°；對于山區,保護角縮小,α取37°.我們通過一個具體例子來計算單支避雷針的保護范圍.一座煙囪高hx=29m,避雷針尖端高出煙囪1m.那么避雷針高度=30m,避雷針在地面上的保護半徑r=1.5h=1.5×30=45(m),避雷針對煙囪頂部水平面的保護半徑rx=(h-hx)p=(30-29)×1=1(m).隨著所要求保護的范圍增大.單支避雷針的高度要升高,但如果所要求保護的范圍比較狹長(如長方形),就不宜用太高的單支避雷針,這時可以采用兩支較矮的避雷針.兩支等高避雷針的保護范圍如圖2所示.每支避雷針外側的保護范圍和單支避雷針的保護范圍相同；兩支避雷針中間的保護范圍由通過兩避雷針的頂點以及保護范圍上部邊緣的一最低點O作一圓弧來確定.這個最低點O離地面的高度為式中h0——兩避雷針之間保護范圍上部邊緣最低點的高度(m)；h——避雷針的高度(m)；D——兩避雷針之間的距離(m)；p——高度影響系數.兩避雷針之間高度為hx水平面上保護范圍的一側的最小寬度bx=1.5(h0—hx)．當兩避雷針間距離D=7hp時,h0=0,這意味著此時兩避雷針之間不再構成聯合保護范圍.當單支或雙支避雷針不足以保護全部設備或建筑物時,可裝三支或更多支形成更大范圍的聯合保護,其保護范圍在此不再贅述.需要注意的是,雷電時期內,在避雷針接地裝置附近,由于跨步電壓甚高,人員接近時有觸電的危險,一般在避雷針接地裝置附近約10米的范圍內是比較危險的.