常用防雷计算公式的实践应用探析

【摘 要】随着时代的进步和社会经济的发展，防雷受到了人们普遍的重视。在具体的实践中，需要严格依据建筑物防雷设计规范来进行，并且要结合具体情况，合理应用防雷计算公式，在防雷工程中，科学应用得出的典型数值和参考意见，提升防雷效果，保证被保护物的安全。本文简要分析了常用防雷计算公式的实践应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

【关键词】防雷计算公式；实践应用；分析

具体来讲，在防雷设计施工中，需要严格依据相关设计规范中的计算公式，来准确计算相关数据，促使工程足够的安全可靠，并且经济性原则充分纳入考虑范围。因为防雷计算公式比较的复杂，工程施工人员在施工之前，计算的客观准确性无法得到保证，因此，通常在防雷工程施工中，一般依据的都是规范的最低要求，这样就无法保证工程质量。本文简要分析了防雷接地几种计算方式，将一些实际的参考数值给得出来，这样工程质量就可以与相关规范要求所符合，并且计算步骤也可以得到简化。

1 防雷装置至被保护物的间隔距离

对于第一类防雷建筑物来讲，需要对独立的防雷装置进行装设，因此，只有第一类防雷建筑物才需要计算防雷装置到被保护物的间隔。在建筑物防雷设计规范中，明确指出，独立避雷针和架空避雷线的支柱及其接地装置到被保护建筑物及其有联系的金属物之间的距离，如管道、电缆等，需要与下列表达式的要求所符合，但是需要保证在3米以上。

地上部分：当hx

在这个表达式中，空气中距离用Sal来表示，它的单位为米；Sel表示的是地中距离，单位用米来表示；Ri表示的是独立接闪杆、架空接闪线或网支柱接地装置的冲击接地电阻，它的单位用欧姆来表示；被保护建筑物或计算点的高度用hx来表示，单位为米。通过这两个计算公式我们可以了解，要想对间隔距离进行确定，首先就需要对接地装置的冲击接地电阻值进行测算。但是在实际工程施工中，是首先将独立接闪杆、架空接闪线以及网支柱位置给确定下来之后，方进行施工，在实际施工中，在哪一种情况下，都将3米作为间隔距离，最后才对冲击接地电阻值进行测量。这样完成了施工，发现间隔距离与相关的规范要求不符合，或者是设置了较大的间隔距离，接闪器的高度得到了增加，很多的财力资源和物力资源遭到了浪费。

为了更加方便人们理解，我们以常见的第一类防雷建筑物雷管库炸药库为例进行了分析，雷管库炸药库的高度通常保持在5米，接地装置的冲击接地电阻要求在10欧姆以内，在实践中，通常保持在3欧到10欧之间。我们取冲击接地电阻分别为3欧、7欧和10欧，在公式中代入。当接地电阻为3欧时，空气中距离为1.4米；当接地电阻为7欧时，空气中距离为3.0米；当接地电阻为10欧时，空气中距离为4.2米。其他第一类防雷建筑物，我们选择了15米的高度，接地电阻依然取3欧、7欧和10欧，在公式中代入，当接地电阻为3欧时，空气中距离为1.8米；当接地电阻为7欧时，空气中距离为3.0米；当接地电阻为10欧时，空气中距离为4.6米。

通过上述的计算我们可以得知，常见的雷管库炸药库防雷工程，如果接地装置的冲击接地电阻值在7欧以内时，可以将3米作为防雷装置到被保护物的间隔，但是如果接地装置的冲击电阻值在7欧以上，那么就不能够将3米作为防雷装置到被保护物的间隔距离。如果第一类防雷建筑物高度不小于15米，接地装置的冲击接地电阻值不大于6欧，那么就可以将3米作为防雷装置到被保护物的间隔。如果接地装置的冲击接地电阻值不小于6欧，防雷装置到被保护物的间隔距离就需要比3米大。

2 人工接地极工频接地电阻的计算

在计算人工接地极接地电阻方面，有着诸多的计算公式，其中广泛应用到垂直棒型和水平棒型，我们就用这两种计算公式来分析计算此类型接地电阻。

一是单根接地极接地电阻的计算公式：公式一，

在这个公式中，垂直接地极的接地电阻用R来表示，土壤电阻率用p来表示，垂直接地体深度用L来表示；接地体半径用r来表示，如果采用的是圆钢和钢管，那么就取外半径，如果采用的是角钢，则采取边宽，扁钢为二分之一的宽度。

公式二，

在这个公式中，R、p、L和d分别表示的是垂直接地极的接地电阻、土壤电阻率、垂直接地极长度和接地极形体直径。

二是单根人工水平接地极的工频接地电阻：

公式一，

在这个公式中，水平接地极的工频接地电阻、土壤电阻率以及水平接地体长度、水平接地体的直径、水平接地体的埋设深度和与接地装置型式有关的系数分别用R、p、L、d、h、k来表示。

公式二，

在这公式中，水平接地极的工频接地电阻、土壤电阻率、水平接地体长度、水平接地体的直径以及水平接地体的埋设深度和与接地装置型式有关的系数分别用R、p、L、d、h、A来表示。

三是多根垂直接地极并联后的总电阻计算：

在这个公式中，多根垂直接地极并联后的总电阻、单根垂直接地极的工频接地电阻、垂直接地极的根数以及垂直接地极的利用系数分别用R、Rc、n和 来表示。

四是多根垂直接地极和多根水平接地极并联后的联合总电阻计算：

公式三，

在这个公式中，多根垂直接地极和多根水平接地极并联后的联合总电阻用R来表示，多根垂直接地极并联后的电阻用Ra来表示，多根水平接地极并联后的电阻用Rb来表示，多根垂直接地极并联后的利用系数用 来表示，通常数值取0.8；多根水平接地极并联后的利用系数用 来表示，数值的取1.

3 施工中需要注意的几个方面

一是在地线方面，连接防雷器的地线，需要保证在6平方毫米以上，将最短最直的连线方式给应用过来，在总配电屏的总地线上或者机房外的接地网上连接，如果机房内有独立接线，那么就需要对独立地线防雷保护器进行加装。

二是在信号引入线方面，需要尽量缩短信号引入线的长度，并且架空地跨越连接也是不能够采用的，否则就会在直接感应雷电的空间中暴露，需要采取埋地的方式，或者套在金属管内。

三是在防雷产品选择方面，选择的防雷产品应该具有良好的声誉，除了考虑经济性因素之外，质量也是非常重要的；部分便宜的产品没有较高的质量，那么就不能采用。

4 结语

通过上文的叙述分析我们可以得知，防雷接地计算有着较多的公式，本文只是选取了几种常用的公式来进行了分析。要想保证得出的数据更加详实和准确，就需要将更多的工程实例给应用过来，采用的接地极也应该具备不同的形状，测试于各种土壤环境中，得出更多的数据结果以供参考，以便更好的开展防雷工程施工。

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