防雷滾球半徑綜合解析方案

防雷滾球半徑是一種用來確定接閃器（避雷針）保護(hù)范圍的方法，它是基于雷電放電的物理過程和統(tǒng)計規(guī)律而提出的。防雷滾球半徑的概念是這樣的：假設(shè)有一個半徑為hr的滾球，從被保護(hù)物的頂部向下滾動，滾球所經(jīng)過的區(qū)域就是接閃器的保護(hù)范圍，滾球所不能觸及的區(qū)域就是接閃器的不保護(hù)范圍。滾球半徑hr的大小取決于雷電流的強(qiáng)度，雷電流越強(qiáng)，滾球半徑越小，接閃器的保護(hù)范圍也越小，反之亦然。

為了更好地理解防雷滾球半徑的意義，地凱科技用一個簡單的例子來說明。假設(shè)有一根高度為10m的避雷針，它的滾球半徑為30m，那么它的保護(hù)范圍就是以避雷針的頂點(diǎn)為圓心，30m為半徑的半球體。如果有一座高度為5m的房屋，它的頂部距離避雷針的頂點(diǎn)為20m，那么這座房屋就在避雷針的保護(hù)范圍內(nèi)，因?yàn)槿绻幸粋€30m的滾球從避雷針的頂點(diǎn)向下滾動，它會觸及房屋的頂部。如果有一座高度為15m的大樓，它的頂部距離避雷針的頂點(diǎn)為40m，那么這座大樓就不在避雷針的保護(hù)范圍內(nèi)，因?yàn)槿绻幸粋€30m的滾球從避雷針的頂點(diǎn)向下滾動，它會滾過大樓的頂部。這就說明了，避雷針的保護(hù)范圍與被保護(hù)物的高度和距離有關(guān)，而不是簡單地以避雷針的高度為基準(zhǔn)。

根據(jù)GB 50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》，防雷滾球半徑分為三類，分別對應(yīng)于第一類、第二類和第三類防雷建筑物。

第一類防雷建筑物是指那些因雷電事故會造成巨大破壞和人身傷亡的建筑物，如制造、使用或貯存爆炸物質(zhì)的建筑物，具有0區(qū)或10區(qū)爆炸危險環(huán)境的建筑物等。第一類防雷建筑物的滾球半徑為30m，即以接閃器的頂點(diǎn)為圓心，30m為半徑畫圓，圓內(nèi)的區(qū)域?yàn)榻娱W器的保護(hù)范圍。

第二類防雷建筑物是指那些具有一定重要性或人員密集的公共建筑物，如國家級重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物，國家級的會堂、辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物等。第二類防雷建筑物的滾球半徑為45m，即以接閃器的頂點(diǎn)為圓心，45m為半徑畫圓，圓內(nèi)的區(qū)域?yàn)榻娱W器的保護(hù)范圍。

第三類防雷建筑物是指那些一般性的民用建筑物或工業(yè)建筑物，如住宅、辦公樓、工廠等。第三類防雷建筑物的滾球半徑為60m，即以接閃器的頂點(diǎn)為圓心，60m為半徑畫圓，圓內(nèi)的區(qū)域?yàn)榻娱W器的保護(hù)范圍。

地凱科技防雷滾球半徑的計算方法如下：假設(shè)接閃器的高度為h，被保護(hù)物的高度為hx，接閃器在hx高度的水平面上的保護(hù)半徑為rx，滾球半徑為hr，那么有以下幾種情況：

當(dāng)h≤hr時，以接閃器的固定點(diǎn)的水平面為基準(zhǔn)面，距基準(zhǔn)面hr處做一平行于基準(zhǔn)面的平行線。以接閃器的頂點(diǎn)為圓心，hr為半徑畫圓，與平行線交于A、B兩點(diǎn)。分別以A、B為圓心，hr為半徑畫圓，弧線與接閃器頂點(diǎn)相交，并與基準(zhǔn)面相切，則弧線與基準(zhǔn)面之間的范圍為接閃器的保護(hù)范圍。接閃器在被保護(hù)物高度hx處的水平面上的保護(hù)半徑按下面公式（1）計算：

rx=2hr(hx?hr)?(1)

當(dāng)h>hr時，以接閃器的頂點(diǎn)為圓心，hr為半徑畫圓，與被保護(hù)物的頂部相交于C、D兩點(diǎn)。分別以C、D為圓心，hr為半徑畫圓，弧線與接閃器頂點(diǎn)相交，并與被保護(hù)物的頂部相切，則弧線與被保護(hù)物的頂部之間的范圍為接閃器的保護(hù)范圍。接閃器在被保護(hù)物高度hx處的水平面上的保護(hù)半徑按下面公式（2）計算：

rx=2hr(h?hx)?(2)