防雷工程技術(shù)考試題庫(kù)(計(jì)算題)

1、防雷工程技術(shù)考試題庫(kù)（六）防雷工程技術(shù)考試題庫(kù)（六）計(jì)算題部分計(jì)算題部分1 1有一棟高有一棟高 1515 層二類防雷框架結(jié)構(gòu)的建筑物，該樓設(shè)有層二類防雷框架結(jié)構(gòu)的建筑物，該樓設(shè)有 1515 根引下線，根引下線，1 1）在鄰近）在鄰近 100100 米情況下發(fā)生首次雷擊，求大樓附近的磁場(chǎng)強(qiáng)度。米情況下發(fā)生首次雷擊，求大樓附近的磁場(chǎng)強(qiáng)度。2 2）直擊雷擊中該大樓（注：首次雷擊）直擊雷擊中該大樓（注：首次雷擊） ，求大樓第四層單根引下線的雷電流，求大樓第四層單根引下線的雷電流強(qiáng)度。強(qiáng)度。i.二類建筑 io=15OKA Ho=io/2 丌. Sa=15OOOO/2 丌.1OO=238.73A/m=2.

2、98 高斯 ii.四樓以下 Kc=1/n=1/15i=Kc.i0=1/15.15OOOO=1OKA 2 2、某山區(qū)工廠，工廠所在地土壤電阻率、某山區(qū)工廠，工廠所在地土壤電阻率 =1000.m=1000.m，用接地電阻表測(cè)得接閃，用接地電阻表測(cè)得接閃器工頻接地電阻為器工頻接地電阻為 17.517.5，引下線接地點(diǎn)到標(biāo)地體最遠(yuǎn)端長(zhǎng)度為，引下線接地點(diǎn)到標(biāo)地體最遠(yuǎn)端長(zhǎng)度為 25.3m25.3m，計(jì)算，計(jì)算其沖擊接地電阻是否符合規(guī)范要求（規(guī)定其沖擊接地電阻為其沖擊接地電阻是否符合規(guī)范要求（規(guī)定其沖擊接地電阻為R Ri i1010，A=1.8A=1.8，10001000 的平方根為的平方根為 31.625

3、31.625）？（本題）？（本題 8 8 分）分）根據(jù)2eLR=ARi )(25.6310002mLeL/Le=25.3/63.25=0.4A=1.8Ri=17.5/1.8=9.7（） 答沖擊接地電阻是 9.7,符合規(guī)范要求3.3. 設(shè)在湖邊的某機(jī)械生產(chǎn)車間，長(zhǎng)（設(shè)在湖邊的某機(jī)械生產(chǎn)車間，長(zhǎng)（L L） 、寬（、寬（W W） 、高（、高（H H）分別為）分別為100m100m、40m40m、30m30m，當(dāng)?shù)啬昀妆┤諡?，?dāng)?shù)啬昀妆┤諡?4040 天，請(qǐng)通過(guò)公式計(jì)算其預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)并判天，請(qǐng)通過(guò)公式計(jì)算其預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)并判定其屬于第幾類防雷建筑物。定其屬于第幾類防雷建筑物。 （T Td d1.31.3

4、為為 121121，本題，本題 8 8 分）分） N=K*Ng*Ae 其中：K 取 1.5 Ng=0.024 Td1.3=0.024*121=2.9 Ae=LW+2（L+W）*H（200H）1/2+h（200H）*10-6 =100*40+2（100+40）*30（20030）1/2+*30（20030） *10-6 =40014*10-6 =0.04 N=1.5*2.9*0.04=0.1740.06 次/a 屬于第三類防雷建筑物。4.4. 用繪圖法或計(jì)算法（可任選其中一種方法）計(jì)算出以下給定條件的建筑物在用繪圖法或計(jì)算法（可任選其中一種方法）計(jì)算出以下給定條件的建筑物在地面和屋面的保護(hù)半徑。

5、如屋面不在保護(hù)范圍內(nèi)應(yīng)增加何種措施保護(hù)。地面和屋面的保護(hù)半徑。如屋面不在保護(hù)范圍內(nèi)應(yīng)增加何種措施保護(hù)。 條件：屬第三類防雷建筑物，長(zhǎng)、寬、高分別為 40m、20m、30m，單支避雷針高 10m（設(shè)在屋面中心位置） 。 （本題 10 分）解：設(shè)保護(hù)半徑 OA=22.36m222010 500 r0=)2(hhhr = )40602(40= 3200=56.6m r30= )2(hhhr)2(3030hhhr =56.6- )30602(30 =56.6-52=4.6m. 顯然遠(yuǎn)小于 22.36m.，故單支避雷針無(wú)法全面保護(hù)，可采用在建筑物屋面加裝一圈避雷帶，同時(shí)在中間加一條避雷帶，形成網(wǎng)格不大于

6、 20m*20m 的避雷網(wǎng)防直擊雷。5 5、一枝獨(dú)立避雷針高度、一枝獨(dú)立避雷針高度 1010 米，為炸藥庫(kù)提供直擊雷保護(hù)時(shí)，請(qǐng)計(jì)算該針在米，為炸藥庫(kù)提供直擊雷保護(hù)時(shí)，請(qǐng)計(jì)算該針在 5 5米高度上的保護(hù)半徑。米高度上的保護(hù)半徑。 （保留小數(shù)一位）（保留小數(shù)一位）答：炸藥庫(kù)為一類防雷建筑，滾球半徑 hr=30 米10 米高的避雷針在 5 米高度上，避雷針 A 的保護(hù)半徑為r5=-)2(00hhhr)2(55hhhr=-)10302(10)5302(5=10551122.416.6=5.8（米）6 6、某公司設(shè)計(jì)的水平接地體總長(zhǎng)度為、某公司設(shè)計(jì)的水平接地體總長(zhǎng)度為 3333 米，實(shí)測(cè)工頻接地電阻米，

7、實(shí)測(cè)工頻接地電阻 1313 歐，實(shí)測(cè)土歐，實(shí)測(cè)土壤電阻率為壤電阻率為 10001000 歐米，該接地體沖擊接地電阻為多少。歐米，該接地體沖擊接地電阻為多少。答：接地裝置有效長(zhǎng)度為：Le=2=2=233.3=66.6 米1000查圖表得：該接地體沖擊系數(shù) A=1.65由 R=A R 得 R= R/A=13.0/1.658.0 歐該接地裝置的沖擊接地電阻 8.0 歐。7.7. 考慮進(jìn)入建筑物的外來(lái)導(dǎo)電物為電力線路（考慮進(jìn)入建筑物的外來(lái)導(dǎo)電物為電力線路（TN-STN-S 制）制） 、信號(hào)線路、閉路電視、信號(hào)線路、閉路電視線路、金屬管道時(shí)，設(shè)擊在建筑物上的雷電流為線路、金屬管道時(shí)，設(shè)擊在建筑物上的雷電

8、流為 150KA150KA，問(wèn)電力線路上可能分，問(wèn)電力線路上可能分配到的雷電流為每相多少配到的雷電流為每相多少 KAKA？答：根據(jù) GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范建筑物遭受 150KA 直擊雷擊電流時(shí)，外來(lái)導(dǎo)體上可能遭受的雷擊電流約為：150KA2=75 KA電力線路上每相可能分配到的雷電流幅值為：75 KA34=6.25 KA8.8. 平頂庫(kù)房長(zhǎng)平頂庫(kù)房長(zhǎng) 1212 米、寬米、寬 5 5 米、高米、高 5 5 米，設(shè)為二類防雷建筑，計(jì)劃采用獨(dú)立避米，設(shè)為二類防雷建筑，計(jì)劃采用獨(dú)立避雷針保護(hù)，避雷針設(shè)在距庫(kù)房中心軸線上，距離庫(kù)房邊雷針保護(hù)，避雷針設(shè)在距庫(kù)房中心軸線上，距離庫(kù)房邊 3 3

9、 米（如圖）米（如圖） ，避雷針的，避雷針的高度為高度為 1010 米，問(wèn)避雷針是否能對(duì)庫(kù)房提供完全直擊雷擊保護(hù)。米，問(wèn)避雷針是否能對(duì)庫(kù)房提供完全直擊雷擊保護(hù)。答：如圖所示為庫(kù)房在 5 米高度上的平面示意圖在直角三角形 ABC 中AC=（AB2BC2）=（8262）=10（米）庫(kù)房為二類防雷建筑， 滾球半徑 hr=45 米10 米高的避雷針在 5 米高度上，避雷針 A 的保護(hù)半徑為r5 =h0（2hrh0）h5（2hrh5）=10（24510）5（2455）=10851728.320.6=7.7（米）AC=10 米避雷針不能對(duì)庫(kù)房提供完全直擊雷擊保護(hù)9.9. 如圖所示為某平頂炸藥庫(kù)房，長(zhǎng)如圖所

10、示為某平頂炸藥庫(kù)房，長(zhǎng) 2020 米、寬米、寬 8 8 米、高米、高 5 5 米，米，A A、B B 為為 1515 米等米等高避雷針，問(wèn)高避雷針，問(wèn) A A、B B 避雷針是否能完全保護(hù)炸藥庫(kù)？避雷針是否能完全保護(hù)炸藥庫(kù)？答：炸藥庫(kù)為一類防雷建筑，根據(jù) GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范5m3m12mCAB滾球半徑 hr=30 米A、B 避雷針針間距為D=6+20+6=26 米,應(yīng)符合 D2r0兩針相關(guān)距離為：2r0=2-2)2(00hhhr)2(55hhhr=22652（米）,滿足 D2r0所以兩針相關(guān)有共同保護(hù)區(qū)域。計(jì)算高度為 hx的避雷針在 5 米高度上的保護(hù)半徑：r5 =-)2(

11、00hhhr)2(55hhhr=-)15302(15)5302(5=26-16.6=9.4(米)庫(kù)房短邊長(zhǎng)度一半為：8/2=4 米0.06（次/a）為三類建筑物12.12. 政券公司的天面上有避雷帶保護(hù)和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，但有四個(gè)衛(wèi)星收發(fā)天線，不政券公司的天面上有避雷帶保護(hù)和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，但有四個(gè)衛(wèi)星收發(fā)天線，不在保護(hù)范圍以內(nèi)，需加獨(dú)立針行保護(hù)。已知避雷針位置距最遠(yuǎn)的接受天線為在保護(hù)范圍以內(nèi)，需加獨(dú)立針行保護(hù)。已知避雷針位置距最遠(yuǎn)的接受天線為10m10m，并且衛(wèi)星天線高，并且衛(wèi)星天線高 4m4m，問(wèn)需架設(shè)多高的避雷針，能夠使衛(wèi)星天線在其保護(hù)，問(wèn)需架設(shè)多高的避雷針，能夠使衛(wèi)星天線在其保護(hù)范圍之內(nèi)。范圍之內(nèi)。

12、解：因?yàn)樽C券公司屬于第三類建筑物，因此 h=60m,又 h=4m ,rx =10m由公式 rx=-得 )2(hhhr)2(hxhrhx 10=-)602(hh4116 h2-120h+994.77=0,解二次方程得：h=60-51.04=8.969.0m所以應(yīng)架設(shè)9m高的避雷針。1313、有一棟高有一棟高 1515 層高的二類防雷綜合樓（長(zhǎng)層高的二類防雷綜合樓（長(zhǎng) 3030 米、寬米、寬 9 9 米）米） ，該樓設(shè)有，該樓設(shè)有 1010 根根引下線，當(dāng)在樓頂雷擊點(diǎn)的雷電流為引下線，當(dāng)在樓頂雷擊點(diǎn)的雷電流為 10KA10KA（10/35010/350 s s） ，計(jì)算第十四層和第十，計(jì)算第十四層

13、和第十一層的磁感應(yīng)強(qiáng)度為一層的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 2.4GS2.4GS 時(shí)的安全距離時(shí)的安全距離. .解:i0=10KA,引下線 n=10,第 14 層分流系數(shù) kc2=(1/10)+0.1=0.2, 則 14 層:i=i0 kc2=10KA0.2=2KA 第 11 層分流系數(shù)為數(shù) kc2=(1/10) =0.1第 11 層: :i=i0 kc2=10KA0.1=1KA根據(jù)雷電流在引下線上產(chǎn)生安全距離Sa = 0Bi2式中0=410-7(Wb/mA),B 為磁感應(yīng)強(qiáng)度,為特斯拉 T(Wb/m2),1T=104GS 1GS=10-4T,2.4GS=2.410-4TSa =410-74104 . 22i

14、故第 14 層時(shí)的 Sa =410-7=1.67(m)4104 . 22i4 . 24第 11 層時(shí)的 Sa =410-7=0.83(m)4104 . 22i4 . 22第 14 層 2.4 GS 時(shí)的安全距離為 1.67m,第 11 層 2.4 GS 時(shí)安全距離為 0.83m.14.14. 某平屋面建筑物長(zhǎng)某平屋面建筑物長(zhǎng) 96.00m96.00m，寬，寬 32.00m32.00m、高、高 28.00m28.00m，按，按 GB50057-1994GB50057-1994 第三第三類防雷建筑物的設(shè)計(jì)要求用避雷網(wǎng)進(jìn)行防直擊雷保護(hù)時(shí)，請(qǐng)計(jì)算鋼材最小用少類防雷建筑物的設(shè)計(jì)要求用避雷網(wǎng)進(jìn)行防直擊雷保

15、護(hù)時(shí)，請(qǐng)計(jì)算鋼材最小用少量。量。 （1010 分）分）答：引下線鋼材最小用 8 避雷網(wǎng)鋼材最小用 8 避雷網(wǎng)為 8 個(gè) 24m x 16m 的網(wǎng)格 用材為 8x(24+16)x2=640m引下線 8 根 48m 的，用材為：8x48m=384m 總用量為 1024m 8 的鋼材15.15. 第二類防雷建筑物長(zhǎng)第二類防雷建筑物長(zhǎng)寬寬=60m24m=60m24m，用示意圖表示屋頂面應(yīng)有多少個(gè)避，用示意圖表示屋頂面應(yīng)有多少個(gè)避雷網(wǎng)格？（吉林）雷網(wǎng)格？（吉林）答：長(zhǎng) 60 米,寬 24 米,二類防雷建筑,組成不大于 8m12m 避雷網(wǎng)格1212121212 8 注意共計(jì) 15 個(gè)網(wǎng)格。1616第一類防

16、雷建筑物防雷接地工頻接地電阻為第一類防雷建筑物防雷接地工頻接地電阻為 1010 歐，換算系數(shù)歐，換算系數(shù) A=1.4,A=1.4,問(wèn)問(wèn): :建建筑物的地中金屬物與防雷地的安全距離是多少筑物的地中金屬物與防雷地的安全距離是多少? ?答：建筑物的地中金屬物與防雷地的安全距離 Sel0.4Ri3 米R(shí)i=R/ASel0.4Ri=0.4101.4=2.86 米所以此建筑物的地中金屬物與防雷地的安全距離應(yīng)大于或等于 3 米。17.17. 一建筑物樓內(nèi)有相當(dāng)重要的計(jì)算機(jī)信息設(shè)備，建筑面積是一建筑物樓內(nèi)有相當(dāng)重要的計(jì)算機(jī)信息設(shè)備，建筑面積是 30m12m30m12m，現(xiàn)在，現(xiàn)在樓頂安裝一單支避雷針，試計(jì)算所

17、需避雷針高度？（樓高樓頂安裝一單支避雷針，試計(jì)算所需避雷針高度？（樓高 10m10m）答：根據(jù)題意天面無(wú)直擊雷防護(hù)措施,天面中間設(shè)一支避雷針,hx=10m。arx=oa=(62+152)=2612=16.2mr1=hx（2hrhx） 1/2 = 10(90-10) 1/2=800 1/2=28.31mr0= rx + r1=16.2+28.3=44.5m從地面算起,避雷針高度h=hr-=45-=45-=45-6.69=38.31m202rhr225 .4445 25.18902025則安裝在天面上的避雷針高度為 38.31-10=28.31m答天面的避雷針高度為 28.31m.18,18,有一

18、座第二類防雷建筑物面積為有一座第二類防雷建筑物面積為 4012m4012m2 2，其天面有兩個(gè)高，其天面有兩個(gè)高 2 2 米、相距米、相距 1616米的非金屬排風(fēng)管對(duì)稱分布，現(xiàn)設(shè)計(jì)使用一支避雷針對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，問(wèn)針高多米的非金屬排風(fēng)管對(duì)稱分布，現(xiàn)設(shè)計(jì)使用一支避雷針對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，問(wèn)針高多少米合適？少米合適？( (提示提示: :天面已有避雷帶天面已有避雷帶) )答：已知 rx=8m、hr=45m、hx=2mr1=13.3m 保護(hù)半徑 rx=8m)2(xrxhhh)290(2176r0= r1+ rx=8+13.3=21.3m根據(jù)公式針高h(yuǎn)=hr-=45-=45-=45-39.64=5.36m202r

19、hr223 .2145 69.4532025根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選擇針高 5.36 米合適。19.19. 有一高有一高 7 7 米的建筑物，樓頂有環(huán)形避雷帶，在一側(cè)地面有一個(gè)衛(wèi)星天線，米的建筑物，樓頂有環(huán)形避雷帶，在一側(cè)地面有一個(gè)衛(wèi)星天線，天線為園形距地面高天線為園形距地面高 4 4 米，直徑米，直徑 3 3 米，中心距建筑物米，中心距建筑物 5 5 米，見下圖。問(wèn)天線能米，見下圖。問(wèn)天線能否被保護(hù)，如不能，請(qǐng)?zhí)岢鲎罱?jīng)濟(jì)的保護(hù)方案。否被保護(hù)，如不能，請(qǐng)?zhí)岢鲎罱?jīng)濟(jì)的保護(hù)方案。 （提示：二類防雷建筑物）（提示：二類防雷建筑物）避雷帶相當(dāng)于避雷線，帶上任意一點(diǎn)相當(dāng)于一支針的作用，故取針高h(yuǎn)=7m,hx=4

20、m,hr=4.5mrx5+1.5=6.5m,才能保護(hù)衛(wèi)星天線。rx=-=-=-=24.1-)2(hhhr)2(xrxhhh)790(2)490(4581344o18.55=5.55m故該樓高 7m，不能保護(hù)衛(wèi)星天線。rx=-18.5)90(hh化簡(jiǎn)得:h2-90h+625=0h=2625490902256009028 .7490取負(fù)號(hào) h=7.6m28 .7490說(shuō)明 h7.6m 才能保護(hù)衛(wèi)星天線,現(xiàn)建筑物高 7m,所以建筑物上安裝針的高度0.6m,取安裝針高 1m.20.20. 一枝獨(dú)立避雷針高度一枝獨(dú)立避雷針高度 1010 米，為炸藥庫(kù)提供直擊雷保護(hù)時(shí)，請(qǐng)計(jì)算該針在米，為炸藥庫(kù)提供直擊雷保

21、護(hù)時(shí)，請(qǐng)計(jì)算該針在 5 5米高度上的保護(hù)半徑。米高度上的保護(hù)半徑。 （保留小數(shù)一位）（保留小數(shù)一位） （6 6 分）分）答：炸藥庫(kù)為一類防雷建筑，根據(jù) GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范滾球半徑 hr=30 米10 米高的避雷針在 5 米高度上，避雷針 A 的保護(hù)半徑為r5=h0（2hrh0）h5（2hrh5）=10（23010）5（2305）=10551122.416.6=5.8（米）21.21. 某二類建筑物天面有一衛(wèi)星天線，直徑為某二類建筑物天面有一衛(wèi)星天線，直徑為 5 5 米，高米，高 6 6 米。距衛(wèi)星天線米。距衛(wèi)星天線 1 1 米米處有一高處有一高 8 8 米的避雷針，請(qǐng)回答避

22、雷針設(shè)置是否符合要求？米的避雷針，請(qǐng)回答避雷針設(shè)置是否符合要求？設(shè)：避雷針高為 h，保護(hù)物衛(wèi)星天線高為，滾球半徑為，保護(hù)余量為xhrh1 米。解：要確定衛(wèi)星天線避雷針的設(shè)置是否符合要求應(yīng)從以下 2 個(gè)方面考慮：（1）保護(hù)范圍是否達(dá)到要求？xr（2）安全距離是否達(dá)到要求？保護(hù)范圍)2()2(xrxrxhhhhhhr)7452(7)8452(8=1.51m答：保護(hù)半徑應(yīng)大于或等于，而5.5m，故保護(hù)范圍達(dá)不m5 . 5325xr到要求。22.22. 某平頂庫(kù)房為二類防雷建筑長(zhǎng)某平頂庫(kù)房為二類防雷建筑長(zhǎng) 1212 米、寬米、寬 5 5 米、高米、高 5 5 米，設(shè)，計(jì)劃在庫(kù)房長(zhǎng)米，設(shè)，計(jì)劃在庫(kù)房長(zhǎng)邊

23、中心距離庫(kù)房邊中心距離庫(kù)房 3 3 米處（如圖）設(shè)高度為米處（如圖）設(shè)高度為 1010 米的避雷針，計(jì)算避雷針是否能對(duì)米的避雷針，計(jì)算避雷針是否能對(duì)庫(kù)房實(shí)施保護(hù)。庫(kù)房實(shí)施保護(hù)。答：最遠(yuǎn)點(diǎn)距離:L=(88+66)1/2=10mrx=-=28.3-20.6=7.7m)1090(10)590(5rx=7.6mrxL,不能保護(hù).23.23.有一棟二類框架建筑物，網(wǎng)格寬度有一棟二類框架建筑物，網(wǎng)格寬度 W=5mW=5m，鋼筋直徑，鋼筋直徑 =20mm=20mm， 100m100m 處發(fā)生處發(fā)生首次云地閃。求首次云地閃。求 LPZ1LPZ1 區(qū)的區(qū)的 H1H1 和安全距離和安全距離 ds/1ds/1。H0

24、=I/(2S)=150KA/(23.14100)=0.239KA=293A/mH1=H0/10SF/20SF=20SF=208.5/W/(1+1810-6/r2)1/2SF=20SF=208.5/5/(1+1810-6/10-4)1/2SF=20SF=201.7/1.086SF=20SF=201.5654=200.1946=3.893.9dBH1=239/10S3.9/20H1=239/1.57H1=152A/mds/1=WSF/10=53.9/10=1.95m5m3m12m設(shè)計(jì)題部分設(shè)計(jì)題部分25、請(qǐng)畫出單相 TNS 系統(tǒng)中電涌保護(hù)器 SPD 電氣連接圖和三相 TNS 系統(tǒng)中電涌保護(hù)器 SP

25、D 電氣連接圖。答案圖:單相 TNS 系統(tǒng)中 SPD 連接圖 圖:三相 TNS 系統(tǒng)中 SPD 連接圖 26、有一個(gè)儲(chǔ)存硝化棉的一類防雷倉(cāng)庫(kù)，高 4 米，長(zhǎng) 21 米，寬 7.5 米，要求設(shè)計(jì)獨(dú)立避雷針保護(hù)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)繪制該倉(cāng)庫(kù)的 hx高度的平面保護(hù)圖，并求出避雷針高度（注：要求獨(dú)立針離倉(cāng)庫(kù)為 3 米，比例 1：300，見下圖） （20 分）已知：hx=4m， L=21m, W=7.5m解：由題可知該倉(cāng)庫(kù)屬第一類防雷建筑 hr=30m,則有：設(shè)備L N PE 設(shè) 備L1 L2L3 N PE機(jī)殼機(jī)殼OA=14.85m225 .105 .10rx=h(2hr-h)-hx(2hr-hx)=h(60-h)

26、-4(60-4)=-260hh 224=-15.0260hh 設(shè) r1=14.97 r0=rx+r1=14.85+14.97=29.82)2(xrxhhh)460(4224H=hr-=30-=30-=26.54m202rhr228 .2930 96.11答 hx=4m 高度上保護(hù)半徑為 14.85m,避雷針高度為 26.54m.27、由國(guó)家檔案館，高 30 米，長(zhǎng) 60 米，寬 30 米，防雷接地已利用框架主鋼筋結(jié)構(gòu)作為暗裝引下線。經(jīng)檢測(cè)，接地電阻為 0.9，但由面無(wú)避雷設(shè)施，要整改。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)繪制一天面防雷設(shè)施平面圖（提示：所有基礎(chǔ)已從基礎(chǔ)到天面圖有一條主筋焊接，可作為暗裝引下線） 。RX=15

27、.0m14.85m21m3m7.5m硝化棉倉(cāng)庫(kù)標(biāo)高 4m 時(shí)的保護(hù)半徑平面圖側(cè)視圖4m28、某省氣象臺(tái)有一棟（沒(méi)有裝設(shè)任何防雷裝置）寬 6 米、長(zhǎng) 21 米、高18 米的 6 層業(yè)務(wù)樓，內(nèi)部有衛(wèi)星接收系統(tǒng)和通信系統(tǒng)（其他用電設(shè)施不考慮）請(qǐng)你按比例（2 分）為你該業(yè)務(wù)辦公樓設(shè)計(jì)一套防直擊雷和感應(yīng)雷方案。內(nèi)容包括： （1）防直擊雷天面部分設(shè)計(jì)圖（15 分）設(shè)計(jì)說(shuō)明、使用材料、引下線位置等。（2）防雷電感應(yīng)設(shè)計(jì)圖（15 分）電源、內(nèi)部設(shè)施的防護(hù)，避雷器安裝的位置等。（3）地網(wǎng)設(shè)計(jì)圖（10 分） 。答：（1）防直擊雷設(shè)計(jì)（天面部分）（2）防雷電感應(yīng)設(shè)計(jì)6m21m18m設(shè) 備SPDSPDSPD1SPD2

28、信號(hào)電源（3）地網(wǎng)設(shè)計(jì)圖比例：1：300設(shè)計(jì)說(shuō)明：1、省氣象臺(tái)業(yè)務(wù)樓按二類防雷設(shè)計(jì)；2、二類防雷天面網(wǎng)格應(yīng)為 10m10m 或 8m12m；3、二類防雷引下線間距為 18m；4、避雷帶采用8mm 以上熱鍍鋅圓鋼或采用 412mm 以上熱鍍鋅扁鋼，引下線采用的規(guī)格同上。設(shè)計(jì)說(shuō)明：1、將地樁內(nèi)主筋連接起來(lái)組成 3m3m 網(wǎng)格；2、將承臺(tái)內(nèi)主筋閉合接通；3、引下線與承臺(tái)內(nèi)主筋電氣連通。29、有一座 100 米高的通訊鐵塔，頂端架設(shè)一通訊天線及一只有源航空障礙燈，電纜線及天饋線由鐵塔引下進(jìn)入室內(nèi)機(jī)房（機(jī)房距塔 20 米左右） ，應(yīng)采取哪些措施進(jìn)行雷電防護(hù)？請(qǐng)?zhí)岢鲆辉O(shè)計(jì)方案（圖略） 。答：通訊天線通軸電

29、纜在 LPZO 和 LPZI 交界面處或發(fā)射機(jī)柜入口處安裝電涌保護(hù)器。電涌保護(hù)器（SPD）的接地線應(yīng)采用截面積補(bǔ)小于 6mm2的多股絕緣銅導(dǎo)線就近解至等電位接地線或發(fā)射到發(fā)射機(jī)柜上。通信基站的信號(hào)電纜應(yīng)穿鋼管埋地進(jìn)入機(jī)房，并應(yīng)在入戶配線架處安裝信號(hào)電涌保護(hù)器，電纜內(nèi)空線對(duì)應(yīng)做保護(hù)接地。通信天線應(yīng)從鐵塔中心部位引下，同軸電纜在其上部、中部、下部接地和經(jīng)走線架進(jìn)入機(jī)房前，屏蔽層應(yīng)就近接地，室外走線架（20m）始末端均應(yīng)作接地處理，有源航空障礙燈機(jī)座應(yīng)雨天線塔等電位連接，其低壓電源處應(yīng)安裝電涌保護(hù)器。30、某煙花爆竹倉(cāng)庫(kù)，長(zhǎng) 7.5 米、寬 6 米、高 4 米，計(jì)劃在離建筑物 3 米的地方安裝一單支

30、避雷針，請(qǐng)用滾球法計(jì)算該單支避雷針的設(shè)計(jì)有效高度。 （答案：大于等于 17.2 米）答：（1）該煙花爆竹倉(cāng)庫(kù)屬第一類防雷建筑物； （2）AB2=AC2+BC2 AB2=62+3.752 AB=9.75m 97.14)60()4)302(4)2(hhhhhABr 經(jīng)計(jì)算 h13.2m31、設(shè)避雷針高度為 h，滾球半徑為 hr，請(qǐng)分別給出當(dāng) hhr 和 hrh 時(shí)的保護(hù)范圍計(jì)算方法。答：當(dāng) hrh 時(shí) 則)2()2(xrxrxhhhhhhR 當(dāng) hrh 時(shí))2(xrxrxhhhhR32、作圖題：用作圖法確定一支高度為 16 米的避雷針，應(yīng)架設(shè)在距離一座高度為 4.1 米，長(zhǎng)度為 7 米，寬度為 3

31、 米的第一類建筑物的位置。 （15）解：L=7m， W=3m, H=4.1m, h=16m, hr=30m mhhhhhhRxrxrx4 .1114.1553.26)1 . 4302( 1 . 4)302(16)2()2( AB=11.4m AB2=AC2+BC2 AC2=AB2-BC2 = = 11.42-3.52 = = 129.96-12.25= = 117.71CAB6m6m7.5m3m4mCBBDAC7.85m3m4.1m3.5m7mAC=10.85AD=AC-DC=10.85-3=7.85m 架設(shè)在距建筑物中軸線約 7.85 處以內(nèi)范圍中。33、某煙花爆竹倉(cāng)庫(kù)，長(zhǎng) 7.5 米、寬

32、6 米、高 4 米，計(jì)劃在離建筑物 3 米的地方安裝一單支避雷針，請(qǐng)用滾球法計(jì)算該單支避雷針的設(shè)計(jì)有效高度。 （答案：大于等于 17.2 米）依題意:煙花爆竹倉(cāng)庫(kù)為二類建筑物防雷，hr=45m,hx=4m設(shè)求 A 全針高為 h則 rx=h(2hr-h)- hx(2hr-hx)=h(90-h)- 4(90-4)=h(90-h)- 344=h(90-h)-18.5而圖中可求出 rx=(10.52+32)=10.9m將 rx=10.9m 代入式得h(90-h)=29.42化簡(jiǎn)得:h2-90h+29.42=0 （2）解式,h=(90-902-429.42)/2=(90-(8100-3457.44)/2

33、=10.93m如用求根公式快的多.h=hr-hr2-(rx+r1)2或 h=hr-hr2-r02) ，其中 ro=,r1=)2(hhhr)2(xrxhhhro=r1+rx=18.5+10.9=29.4m代入得.h=45-=45-=45-34.04=10.93m224 .2945 64.116034、設(shè)避雷針高度為 h，滾球半徑為 hr，請(qǐng)分別給出當(dāng) hhr和 hrh 時(shí)的保護(hù)范圍計(jì)算方法。答:當(dāng) hrh 時(shí),可運(yùn)用公式 rx=h(2hr-h)- hx(2hr-hx) 來(lái)計(jì)算保護(hù)范圍.當(dāng) hhr時(shí),應(yīng)取 h=hr時(shí)來(lái)計(jì)算保護(hù)范圍. rx=hr- hx(2hr-hx) 來(lái)計(jì)算保護(hù)范圍.35、 （1

34、0 分）某檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)一幢第三類防雷建筑物的避雷設(shè)施進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)得其建筑物高 5 米、寬 3 米、長(zhǎng) 7.4 米，避雷針安裝在建筑物屋面的幾何中心（如圖）高度（距屋面）為 1 米，請(qǐng)說(shuō)明此避雷針是否能夠保護(hù)該建筑物不受直擊雷的襲擊。Rx=(6.(120-6)-(5.(120-5)=26.1-23.98=2.2m屋面距避雷針的最遠(yuǎn)點(diǎn):OL= =4.0225 . 17 . 3故不能保護(hù).36、 （15 分）某一一類防雷建筑物的避雷裝置（如圖） ，其沖擊接地電阻 Ri為10，被保護(hù)物高度 hx為 8m,避雷裝置與被保護(hù)物之間的地上部分的安全距離為 3.5m，請(qǐng)問(wèn)其避雷裝置與被保護(hù)物間的安全距離是否符合

35、 GB5005794 的要求？若不符合，請(qǐng)給出合適的安全距離。Hx=8,5Ri=50Hx5RiSe1=0.4(Ri-0.1Hx)=0.4(10+.1=8)=4.3m安全距離 4.3 米。37、對(duì)雷電流波形前沿用正旋波模擬時(shí)，為何首次雷擊 10/350s 波形用25kHz，后續(xù)雷擊 0.25/100s 波形用 1MHz？解：首次雷擊 10/350s，現(xiàn)用其前沿 T1作正弦波模擬時(shí)，前沿 T1正好時(shí)一個(gè)正弦波周期 T 的 1/4，即 T1=T/4=10s所以周期)(4010441sTT3.5m8m而頻率zzkHHTf2525000401010401166同理，后續(xù)雷擊波形 0.25/100s，周期

36、 T=4 T1=40.25=1(s)而zzMHHTf1)(1010111166 I(KA) T1 t(s) T=4T137、某單位為了保護(hù)電器設(shè)備，在供電系統(tǒng)安裝了三級(jí)電涌保護(hù)器 SPD（并聯(lián)式） ，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)第三級(jí) SPD 安裝在被保護(hù)設(shè)備的前端，已知該電器設(shè)備耐壓為2.5kV，SPD 的殘壓為1.3kV，接線方式為 T 型（見右圖） ，求 AB 之間最大電涌電壓 UAB為多少？存在什么問(wèn)題？應(yīng)如何改進(jìn)？（提示：部考慮電力線屏蔽與否，也不考慮三相或單相。經(jīng)計(jì)算流經(jīng) SPD兩端引線 L1、L2的電涌平均陡度為 0.75 kA/s,引線 L1、L2單位長(zhǎng)度電感為L(zhǎng)0=1.6H/m）解：求 AB 間

37、最大電涌電壓 UAB：SPD 的殘壓為1.3kV，取最大值 1.3kV，SPD 兩端引線的電涌平均陡度為 0.75 kA/s，SPD 兩端引線長(zhǎng)度之和 L1+ L2=1.5 m，引線的單位長(zhǎng)度 L0=1.6H/m。UAB=SPD 的最大殘壓+引線產(chǎn)生的感應(yīng)電壓 ULkVskAmmHskAmLUL8 . 1/75. 05 . 1/6 . 1/75. 05 . 10故kVkVkVUAB1 . 38 . 13 . 1存在問(wèn)題：由于 UAB=1.3Kv,大于被保護(hù)設(shè)備的耐壓(2.5kV)，設(shè)備的絕緣右可能被擊穿，導(dǎo)致右損壞的可能。改進(jìn)：為了使 SPD 能器到保護(hù)設(shè)備的作用，要求 UAB設(shè)備的耐壓水平。

38、即滿足 UAB2.5kV。UAB由兩項(xiàng)組成，SPD 殘壓使不變的，只有減小兩端的引線，才能減小感應(yīng)電壓 UL，按照規(guī)范要求 SPD 兩端引線之和不超過(guò) 0.5m，現(xiàn)為 1.5m，應(yīng)予縮短。要求 UAB2.5kV，現(xiàn)為 3.1kV，超過(guò) 0.6kV，則減小引線長(zhǎng)度=0.6kV/（1.6H/0.75 kA/s）=0. 5 m機(jī) SPD 兩端引線之和必須小于 1m，才能滿足 UAB2.5kV38、某單位有一個(gè)二類防雷的露天易燃堆放場(chǎng)，為了保護(hù)場(chǎng)內(nèi)的易燃物品，設(shè)有一條間距為 60 米，高 10 米的避雷線，避雷線的鐵塔 A、B 高 10 米，在避雷線中線的易側(cè) 20 米處有一支高 15 米的獨(dú)立避雷針

39、 C，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)繪制易燃堆放場(chǎng)HX=5 米平面高的避雷保護(hù)線圖。 （比例 1：500） （提示：計(jì)算避雷線高度時(shí)，不考慮下垂的高度） 39、設(shè) SPD 保護(hù)系統(tǒng)為兩級(jí)組成，第一級(jí)為開關(guān)型 SPD，其響應(yīng)時(shí)間為 100NS；第二級(jí)為限壓型 SPD，其響應(yīng)時(shí)間為 50NS。已知雷電流在導(dǎo)線上傳播速度為真空光速的 2/3，為消除盲電，兩級(jí)導(dǎo)線之間的距離應(yīng)為多少米？（提示：光在真空中的傳播速度為 30 萬(wàn)公里）DABDChx=5m 被保護(hù)范圍避雷線 解：已知雷電流在導(dǎo)線上傳播速度 V=30 萬(wàn)公里/秒2/3=0.2M/NS 已知第一級(jí) SPD 響應(yīng)時(shí)間為 100NS；第二級(jí) SPD 響應(yīng)時(shí)間為 50NS

40、則兩個(gè) SPD 響應(yīng)時(shí)間差T=100-50=50NS 根據(jù) S=VT=0.2M/NS50NS=10M 答為消除盲電，兩個(gè) SPD 導(dǎo)線距離應(yīng)為 10M.40、右人站在一棵孤立的答樹下，收扶樹干避雨，當(dāng)時(shí)正發(fā)生首次雷擊，大樹被雷電擊中，雷電流為 40KA，手接觸電離第為 1.5 米, 手接觸點(diǎn)到地面的這段樹干的電阻為 500,單位長(zhǎng)度電感為 2H/M,試計(jì)算接觸電壓為多少?解：設(shè)手接觸點(diǎn)堆第的電位差為 U，由于樹干右電阻和電感，因此對(duì)地的電位差，也即接觸電壓由兩部分組成，電阻壓降 UR、UL U=UR+UL= i R+L0H（d i /dt）根據(jù)題意已知: I=40kA, R=500, L0=2

41、0H/m, h=1.5md i /dt=40kA/20s=4 kA/s 帶入上式所以 U=40kA500+2H/m1.5m4 kA/s=20000 kV +12kV=20012 kV答接觸電壓 U 為 20012 kV41、有一座長(zhǎng) 20 米，寬 10 米，高 12 米的混合結(jié)構(gòu)建筑物（二類防雷） ，天面設(shè)避雷帶，距建筑物軸扁 2.5 米設(shè)環(huán)形接地體。環(huán)形接地體由水平接地體和垂直接地體組成復(fù)合接地體。假設(shè)土壤電阻率為，試用簡(jiǎn)易法計(jì)算環(huán)形m250接地體的工頻電阻值。 （1：500） 解：已知=m250復(fù)合接地網(wǎng)的環(huán)形面23751525mmmmS4 . 64 .191253752505 . 025

42、05 . 0SR答環(huán)形接地體的工頻電阻為 6.4。1.5M環(huán)形接地體平面示意圖或4 . 69 .1025028. 037525028. 028. 028. 0ArR答環(huán)形接地體的工頻電阻為 6.4。42、有一棟高 20 層的框架結(jié)構(gòu)建筑物，建筑物設(shè) 20 條引下線，計(jì)算機(jī)主機(jī)房安放在第 6 層，要求主機(jī)房?jī)?nèi)磁場(chǎng)干擾場(chǎng)強(qiáng) H1部大于 800A/ m。該答樓發(fā)生首次雷擊，計(jì)算雷擊電流為 150KA 情況下的安全距離。 （提示：1A/m 在數(shù)值上相當(dāng)于 0.001256GS，IT(特斯拉)=104GS(高斯) 解: 已知引下線 N=20, 20 層答廈第 6 層分流系數(shù) KC=1/N=1/20=0.05已知 i0=150KA , i= i0KC=150KA0.05=7.5KA已知 H1=800A/m, 由于 1A/m 在數(shù)值上相當(dāng)于 0.01256GS所以 800 在數(shù)值上相當(dāng)于(800A/m0.01256)=10.04810GS根據(jù) (由于 it=104GS, 1GS=104t)aaSSiB2105 . 71042370得 mBsa5 . 1101510102105 . 71042105 . 710443737答安全距離為 1.5m。43、某單位擬建一個(gè)柵格形屏蔽式的計(jì)算機(jī)防（機(jī)房面積140m2） ，機(jī)房?jī)?nèi)計(jì)算機(jī) O 位置的防止如右圖。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)：當(dāng)