避雷针保护范围交互式教辅软件设计及应用

李天鹏 宣兆龙 姚恺

摘要：避雷针设置的教学过程中，针对其保护范围的计算公式繁琐、显示图像复杂的特点，利用MATLAB设计避雷针保护范围教辅软件，可对建筑物尺寸、避雷针位置、保护范围等要素进行工程计算和三维显示，并能对建筑物是否在保护范围做出判断。通过应用，有效提高教学效率，增强工程实践能力，对激发学生学习兴趣和创新性思维起到一定作用。

关键词：避雷针保护范围 MATLAB 设计 应用

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）02（b）-0000-00

雷电是自然界中一种常见的自然现象[1]，由于它能在短时间内形成强大的电流，导致雷电每年给电力、建筑等行业带来巨大的经济损失和人员伤亡，因此如何开展雷电防护工作一直是人们迫切需要解决的问题。

按照传播方式，雷电分为直击雷、感应雷、雷电波入侵三类，其中直击雷是直接击中建筑物、其他物体或防雷装置，能够产生电效应、热效应和机械力。防直击雷的主要措施是合理设置避雷针，而避雷针能否起到保护作用，其保护范围计算是重要影响因素之一。目前，在避雷针设置教学过程中，学生对单支避雷针保护范围的分析能在纸上计算与作图，但对于多支避雷针的保护范围，缺乏空間想象能力，造成分析上的困难。采用MATLAB工具设计避雷针保护范围教辅软件，能够为避雷针保护范围的计算和理解提供直观、可靠的三维图像显示，可以有效激发学生的学习热情。

1避雷针保护范围教学分析