防雷工程技術考試題庫

1、防雷工程技術考試題庫（六）計算題部分1有一棟高 15 層二類防雷框架結構的建筑物，該樓設有 15 根引下線，1）在鄰近 100 米情況下發(fā)生首次雷擊，求大樓附近的磁場強度。2）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 強度。i. 二類建筑 io=15OKAHo=io/2 丌. Sa=15OOOO/2丌.1OO=238.73A/m=2.98 高斯ii. 四樓以下 Kc=1/n=1/15i=Kc.i 0=1/15.15OOOO=1OKA2、某山區(qū)工廠，工廠所在地土壤電阻率 =1000 .m，用接地電阻表測得接閃 器工頻接地電阻為 17.5 ，引下線接地點到標地體最遠端長度

2、為25.3m，計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Ri 10， A=1.8，1000的平方根為 31.625 ）？（本題 8 分）根據 Le 2R=ARiLe 2 1000 63.25（m）L/L e=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. 設在湖邊的某機械生產車間，長（ L）、寬（ W）、高（ H）分別為 100m、40m、30m，當?shù)啬昀妆┤諡?40 天，請通過公式計算其預計雷擊次數(shù)并判定其屬于第 幾類防雷建筑物。（Td1.3 為 121，本題 8 分）N=K*Ng*AeNg=0.024 T

3、Ae=LW+2 =100*40+2 =40014*10其中：K取 1.5d1.3 =0.024*121=2.9（L+W）*H （200H）1/2+h（200H）*10-6（100+40）*30 （20030）1/2+*30（20030） *10 -6=0.040.06 次 /aN=1.5*2.9*0.04=0.174屬于第三類防雷建筑物4. 用繪圖法或計算法(可任選其中一種方法)計算出以下給定條件的建筑物在 地面和屋面的保護半徑。如屋面不在保護范圍內應增加何種措施保護。條件：屬第三類防雷建筑物，長、寬、高分別為40m、20m、30m，單支避雷針高 10m(設在屋面中心位置) 。(本題 10 分

4、) 解：設保護半徑 OA= 102 202 = 500 =22.36mr 0= h(2hr h)=40(2 ? 60 40)= 3200=56.6mr 30= h(2hr h) h30 (2hr h30)=56.6-30(2 ? 60 30)=56.6-52=4.6m.顯然遠小于 22.36m. ，故單支避雷針無法全面保護，可采用在建筑物屋面加裝一圈避雷帶， 同時在中間加一條避雷帶， 形成網格不大于 20m*20m的避雷網防直5、一枝獨立避雷針高度 10 米，為炸藥庫提供直擊雷保護時，請計算該針在 5 米高度上的保護半徑。 (保留小數(shù)一位)答：炸藥庫為一類防雷建筑，滾球半徑 hr=30 米10

5、 米高的避雷針在 5米高度上，避雷針 A的保護半徑為r 5= h0(2hr h0) - h5 (2hr h5)= 10(2 30 10) - 5(2 30 5)=10 5 5 1122.4 16.6=5.8 (米)6、某公司設計的水平接地體總長度為 33 米，實測工頻接地電阻 13 歐，實測土 壤電阻率為 1000 歐米，該接地體沖擊接地電阻為多少。答：接地裝置有效長度為：Le=2 =2× 1000 =2×33.3=66.6 米 查圖表得：該接地體沖擊系數(shù) A=1.65 由 R =A R 得R= R/A=13.0/1.62 8.0 歐該接地裝置的沖擊接地電阻 8.0 歐7.

6、 考慮進入建筑物的外來導電物為電力線路（ TN-S 制）、信號線路、閉路電視 線路、金屬管道時，設擊在建筑物上的雷電流為 150KA，問電力線路上可能分配 到的雷電流為每相多少 KA？答：根據 GB50057-94建筑物防雷設計規(guī)范建筑物遭受 150KA直擊雷擊電流時，外來導體上可能遭受的雷擊電流約為： 150KA÷2=75 KA電力線路上每相可能分配到的雷電流幅值為：75 KA÷3÷4=6.25 KA8. 平頂庫房長 12米、寬 5 米、高 5米，設為二類防雷建筑，計劃采用獨立避 雷針保護，避雷針設在距庫房中心軸線上，距離庫房邊 3 米（如圖），避雷針的 高度為

7、 10 米，問避雷針是否能對庫房提供完全直擊雷擊保護。5mAB12m答：如圖所示為庫房在 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的保護半徑為r5 = h0（2hrh0） h5（ 2hr h5） =10（2×4510） 5（2×455） =10851728.320.6=7.7 （米） AC=10米 避雷針不能對庫房提供完全直擊雷擊保護9. 如圖所示為某平頂炸藥庫房，長 20 米、寬 8 米、高 5米，A、B為 15 米等高 避雷針

8、，問 A、B 避雷針是否能完全保護炸藥庫？答：炸藥庫為一類防雷建筑，根據 GB50057-94建筑物防雷設計規(guī)范滾球半徑 hr=30 米20mA、B 避雷針針間距為D=6+20+6=26米, 應符合 D<2r0 兩針相關距離為： 2r0=2 h0(2hr h0 )-2 h5(2hr h5) =2 2652(米) ,滿足 D<2r0 所以兩針相關有共同保護區(qū)域。計算高度為 hx的避雷針在 5 米高度上的保護半徑： r5 = h0(2hr h0)- h5(2hr h5)= 15 (2 30 15)- 5 (2 30 5) =26-16.6=9.4( 米) 庫房短邊長度一半為： 8/2=

9、4 米< r 5A、 B 避雷針能完全保護炸藥庫。10. 某易燃易爆場所，安裝有一支獨立避雷針，高 22m，其中針長 2m，引下線長 20m。已知：針和引下線的單位長度電感分別為 0.8 H/m，和1.5 H/m，接 地裝置沖擊接地電阻為 3計算當首次雷擊電流為 10 KA，該防雷裝置的壓降為 多少？解： L 1=0.8mH/m,l 2=1.5mH/m,l 1=2m,l 2=20m,Ri =3W,I=10KAU = IRi+L1 ·l 1· di/dt+L2 ·l 2·di/dtdi/dt=20kA/S=10×3+0.8×2&#

10、215;1+1.5 ×20×1=30+1.6+30=61.6(kv)11. 有一建筑群長 200m，寬 100m，高24m，問該建筑物的年預計雷擊次數(shù)為多少？該建筑物為何類建筑物防雷？（已知：該地區(qū)年平均雷暴日天數(shù)為30天）N=KNgAe k=1 Ng=0.024 ×301.3Ae=LW+2（L+W）· H （200-H）+H（200-H） ×10-6=200 ×100+2（200+100）·24（200-24）+·24·（200-24） × 10-6=（20000+38995+13263）10

11、-60.07N=1×30-1.3 ×0.07=0.14 （次/a ）0.06 （次/a ）為三類建筑物12. 政券公司的天面上有避雷帶保護和網絡保護，但有四個衛(wèi)星收發(fā)天線，不 在保護范圍以內，需加獨立針行保護。 已知避雷針位置距最遠的接受天線為 10m， 并且衛(wèi)星天線高 4m，問需架設多高的避雷針，能夠使衛(wèi)星天線在其保護范圍之 內。解：因為證券公司屬于第三類建筑物，因此 h=60m,又 h=4m ,r x =10m 由公式 r x= h（2hr h） - hx（2hr hx） 得10= h（2 60 h） - 116 42h 2-120h+994.77=0,解二次方程得：

12、h=60-51.04=8.96 ?9.0m 所以應架設 9m高的避雷針。13、有一棟高 15層高的二類防雷綜合樓（長 30米、寬 9 米），該樓設有 10根 引下線，當在樓頂雷擊點的雷電流為 10KA（10/350ms），計算第十四層和第十一 層的磁感應強度為 2.4GS 時的安全距離 .解:i 0=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 × k c2=10KA0.2=2KA 第 11 層分流系數(shù)為數(shù) kc2=（1/10） =0.1 第 11 層 : :i=i0 × k c2=10KA0.1=1KA

13、 根據雷電流在引下線上產生安全距離Sa = m0 i2B式中 m0=4p10-7（Wb/mA）,B 為磁感應強度 , 為特斯拉 T（Wb/m2）, 1T=104GS 1GS=10 -4T,2.4GS=2.4 10-4 T Sa =4 p10-7i 42 2.4 10 4 -7 i 4 故第 14層時的 Sa =4 p10-7i 4 = 4 =1.67（m）2 2.4 10 4 2.4第 11 層時的 Sa =4 p10-7 i 4 = 2 =0.83（m）2 2.4 10 4 2.4第 14層2.4 GS 時的安全距離為 1.67m,第 11層 2.4 GS 時安全距離為 0.83m.14.

14、某平屋面建筑物長 96.00m，寬 32.00m、高 28.00m，按 GB50057-1994第 類防雷建筑物的設計要求用避雷網進行防直擊雷保護時，請計算鋼材最小用少 量。（10 分）答：引下線鋼材最小用 8 避雷網鋼材最小用 8避雷網為 8 個 24m x 16m 的網格 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. 第二類防雷建筑物長×寬 =60m×24m，用示意圖表示屋頂面應有多少個避雷 網格？（吉林）答：長 60 米, 寬 24 米, 二類防雷建筑 , 組成不大于 8m12

15、m避雷網格12121212128注意共計 15 個網格。16第一類防雷建筑物防雷接地工頻接地電阻為 10歐，換算系數(shù) A=1.4, 問:建 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Ri=R/ASel0.4Ri=0.4 ×10÷1.4=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大于或等于 3 米17. 一建筑物樓內有相當重要的計算機信息設備，建筑面積是30m× 12m，現(xiàn)在樓頂安裝一單支避雷針，試計算所需避雷針高度？（樓高10m）答：根據題意天面無直擊雷防護措施 ,天面中間設一支避雷

16、針 ,h x=10m。r x=oa=(62+152)=2612=16.2mr 1=h(x 2hrhx)1/2 = 10(90-10) =28.31mr 0= r x + r 1=16.2+28.3=44.5m 從地面算起 , 避雷針高度h=hr- hr2 r02 =45- 452 44.52 =45- 2025 1890.25 =45-6.69=38.31m 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, 有一座第二類防雷建筑物面積為 40×12m2，其天面有兩個高 2 米、相距 16 米的非金屬排風管對稱分布，現(xiàn)設計使用一支

17、避雷針對其進行保護，問針高多 少米合適？ ( 提示 : 天面已有避雷帶 )答：已知 r x=8m、hr =45m、 hx=2mr 1= hx(2hr hx) = 2(90 2) = 176 =13.3m 保護半徑 r x=8mr 0= r 1+ r x=8+13.3=21.3m根據公式針高2 2 2 2h=hr- hr2 r02 =45- 452 21.32 =45- 2025 453.69 =45-39.64=5.36m 根據計算結果，選擇針高 5.36 米合適。19. 有一高 7 米的建筑物，樓頂有環(huán)形避雷帶，在一側地面有一個衛(wèi)星天線， 天線為園形距地面高 4 米，直徑 3 米，中心距建筑

18、物 5 米，見下圖。問天線能 否被保護，如不能，請?zhí)岢鲎罱洕谋Ｗo方案。 (提示：二類防雷建筑物)避雷帶相當于避雷線，帶上任意一點相當于一支針的作用，故取針高 h=7m,hx=4m,hr=4.5mr x 5+1.5=6.5m, 才能保護衛(wèi)星天線。rx= h(2hr h) - hx(2hr hx) = 2(90 7) - 4(90 4) = 581 - 344 =24.1-18.55 =5.55m故該樓高 7m，不能保護衛(wèi)星天線。r x= h(90 h) -18.5化簡得:h 2-90h+625=090 902 4 625 90 5600 90 74.8h= = =2 2 290 74.8取負號

19、 h= =7.6m說明 h7.6m 才能2保護衛(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. 一枝獨立避雷針高度 10 米，為炸藥庫提供直擊雷保護時，請計算該針在 5 米高度上的保護半徑。 （保留小數(shù)一位） （6 分）答：炸藥庫為一類防雷建筑，根據 GB50057-94建筑物防雷設計規(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的保護半徑為r5=h 0（2hrh0） h 5（2hrh5） =10（2×3010） 5（2×305） =10551122.416.6=5.8 （米）21. 某二類建筑物天面

20、有一衛(wèi)星天線，直徑為 5 米，高 6 米。距衛(wèi)星天線 1 米 處有一高 8 米的避雷針，請回答避雷針設置是否符合要求？設：避雷針高為 h，保護物衛(wèi)星天線高為 hx ，滾球半徑為 hr ，保護余量為 1 米。解：要確定衛(wèi)星天線避雷針的設置是否符合要求應從以下 2 個方面考慮：（1）保護范圍 rx 是否達到要求？（2）安全距離是否達到要求？保護范圍 rx h（2hr h） hx（2hr hx）8 （2 45 8） 7 （2 45 7） =1.51m答：保護半徑應大于或等于 5 2 3 5.5m ，而 rx 5.5m，故保護范圍達不到 要求。22. 某平頂庫房為二類防雷建筑長 12 米、寬 5米、高

21、 5米，設，計劃在庫房長 邊中心距離庫房 3米處（如圖）設高度為 10 米的避雷針，計算避雷針是否能對 庫房實施保護。答： 3m5m12m 最遠點距離 :L=(8 ×8+6×6) 1/2 =10mr x= 10 (90 10)- 5 (90 5) =28.3-20.6=7.7mr x=7.6mr x < L, 不能保護 .23. 有一棟二類框架建筑物，網格寬度 W=5m，鋼筋直徑 =20mm， 100m 處發(fā)生 首次云地閃。求 LPZ1區(qū)的 H1和安全距離 ds/1 。H0=I/(2 · S)=150KA/(2 ×3.14 ×100)=0

22、.239KA=293A/mH1=H0/10SF/20SF=20·8.5/W/(1+18 ×10-6/r 2) 1/2SF=20·8.5/5/(1+18 ×10-6/10 -4) 1/2SF=20·1.7/1.086SF=20· 1.5654=20 × 0.1946=3.89 3.9dBH1=239/10S3.9/20H1=239/1.57H1=152A/mds/1=W·SF/10=5×3.9/10=1.95m設計題部分25、請畫出單相 TNS系統(tǒng)中電涌保護器 SPD電氣連接圖和三相 TNS 系統(tǒng)中電 涌保

23、護器 SPD電氣連接圖。答案圖:單相TNS系統(tǒng)中 SPD連接圖L1L2L3機殼PE26、有一個儲存硝化棉的一類防雷倉庫，高 4 米，長 21 米，寬 7.5 米，要求設 計獨立避雷針保護，請設計繪制該倉庫的 hx 高度的平面保護圖，并求出避雷針 高度（注：要求獨立針離倉庫為 3 米，比例 1：300，見下圖）（20分） 已知： hx=4m， L=21m, W=7.5m解：由題可知該倉庫屬第一類防雷建筑 hr=30m,則有： OA= 10.52 10.52 =14.85m r x=h(2h r -h)- hx(2h r -h x) =h(60-h)- 4(60-4)= 60h h2 - 2246

24、0h h2 -15.0設 r1= hx(2hr hx) = 4(60 4) = 224 =14.97 r 0=r x+r 1=14.85+14.97=29.82H=hr- hr2 r02 =30- 302 29.82 =30- 11.96 =26.54m 答 hx=4m高度上保護半徑為 14.85m, 避雷針高度為 26.54m.4m側視圖RX=15.0m標高 4m 時的保 護半徑平面圖27、由國家檔案館，高 30米，長 60米，寬 30米，防雷接地已利用框架主鋼筋結 構作為暗裝引下線。經檢測，接地電阻為 0.9 ，但由面無避雷設施，要整改。 請設計繪制一天面防雷設施平面圖（提示：所有基礎已從

25、基礎到天面圖有一條主 筋焊接，可作為暗裝引下線） 。28、某省氣象臺有一棟（沒有裝設任何防雷裝置）寬 6米、長 21米、高 18 米的 6 層業(yè)務樓，內部有衛(wèi)星接收系統(tǒng)和通信系統(tǒng) （其他用電設施不考慮） 請你 按比例（ 2 分）為你該業(yè)務辦公樓設計一套防直擊雷和感應雷方案。內容包括： （1）防直擊雷天面部分設計圖 （15分）設計說明、 使用材料、引下線位置等。（2）防雷電感應設計圖（ 15 分）電源、內部設施的防護，避雷器安裝的 位置等。（3）地網設計圖（ 10 分）。答：（1）防直擊雷設計（天面部分）21m6m2）防雷電感應設計信號 電源電源18m3）地網設計圖比例： 1：300設計說明：1

26、、省氣象臺業(yè)務樓按二類防雷設計；2、二類防雷天面網格應為 10m10m或 8m12m；3、二類防雷引下線間距為 18m；4、避雷帶采用 f8mm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。設計說明：1、將地樁內主筋連接起來組成 3m3m網格；2、將承臺內主筋閉合接通；3、引下線與承臺內主筋電氣連通。29、有一座 100 米高的通訊鐵塔，頂端架設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入室內機房 （機房距塔 20 米左右），應采取哪些措 施進行雷電防護？請?zhí)岢鲆辉O計方案（圖略） 。答：通訊天線通軸電纜在 LPZO和 LPZI 交界面處或發(fā)射機柜入口

27、處安裝電涌保護 器。電涌保護器（ SPD）的接地線應采用截面積補小于 6mm2 的多股絕緣銅導線就 近解至等電位接地線或發(fā)射到發(fā)射機柜上。 通信基站的信號電纜應穿鋼管埋地進 入機房，并應在入戶配線架處安裝信號電涌保護器， 電纜內空線對應做保護接地。 通信天線應從鐵塔中心部位引下， 同軸電纜在其上部、 中部、 下部接地和經走線 架進入機房前，屏蔽層應就近接地，室外走線架（ 20m）始末端均應作接地處理， 有源航空障礙燈機座應雨天線塔等電位連接，其低壓電源處應安裝電涌保護器。30、某煙花爆竹倉庫，長 7.5 米、寬 6米、高 4米，計劃在離建筑物 3米的地方 安裝一單支避雷針，請用滾球法計算該單支

28、避雷針的設計有效高度。 （答案：大 于等于 17.2 米）答：（1）該煙花爆竹倉庫屬第一類防雷建筑物；（2）AB2=AC2+BC2 AB2=62+3.75 2 AB=9.75mAB h(2hr h) 經計算 h313.2m4(2 30) 4) h(60 h) 14.97C C4m6m6m7.5m3mA31、設避雷針高度為 h，滾球半徑為 hr ，請分別給出當 h>hr 和hr>h 時的保護范 圍計算方法。答：當 hr>h 時則 Rxh(2hr h)hx (2hr hx )當 hr <h 時Rx hrhx(2hr hx )32、作圖題：用作圖法確定一支高度為 16 米的避

29、雷針，應架設在距離一座高度 為 4.1 米，長度為 7 米，寬度為 3 米的第一類建筑物的位置。 ( 15)11.4m解： L=7m， W=3m, H=4.1m, h=16m, h r=30mRxh(2hr h) hx (2hr hx)16(2 30) 4.1(2 30 4.1) 26.53 15.14AB=11.4mAB2=AC2+BC2AC 2=AB2-BC2= 11.4 2-3.5 2?= 129.96-12.25= 117.71AC=10.85AD=AC-DC=10.85-3=7.85m3m7m 3.5m BC4.1D7.85m7.85mAA架設在距建筑物中軸線約 7.85 處以內范圍

30、中33、某煙花爆竹倉庫，長 7.5 米、寬 6米、高 4米，計劃在離建筑物 3米的地方 安裝一單支避雷針，請用滾球法計算該單支避雷針的設計有效高度。 (答案：大 于等于 17.2 米)依題意 : 煙花爆竹倉庫為二類建筑物防雷， hr=45m,hx=4m設求 A 全針高為 h則 r x=h(2h r -h)- hx(2h r-h x)= h(90-h)- 4(90-4)= h(90-h)- 344=h(90-h)-18.5 22而圖中可求出 r x=(10.5 2+32)=10.9m將 r x=10.9m 代入式得 h(90-h)=29.4 222化簡得:h 2-90h+29.4 2=0(2)解

31、式 ,h=(90- 902-4 × 29.4 2)/2=(90- (8100-3457.44)/2=10.93m如用求根公式快的多 .h=hr- hr 2-(r x+r1) 2或 h=hr - hr 2-r 02)，其中 r o= h(2hr h) ,r 1= hx (2hr hx)r o=r 1+r x=18.5+10.9=29.4m代入得.h=45- 452 29.42 =45- 1160.64 =45-34.04=10.93m34、設避雷針高度為 h，滾球半徑為 hr，請分別給出當 h>hr和 hr>h 時的保 護范圍計算方法。答: 當 hrh 時,可運用公式 r

32、x=h（2hr-h）- hx（2hr-hx） 來計算保護范圍 . 當 h>hr 時, 應取 h=hr 時來計算保護范圍 . r x=hr- hx （2h r-h x） 來計算保護范 圍.35、（ 10分）某檢測機構對一幢第三類防雷建筑物的避雷設施進行檢測，測得其 建筑物高 5米、寬 3米、長 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，請說明此避雷針是否能夠保護該建筑物不受直擊雷的襲Rx=(6.(120-6)- (5.(120-5)=26.1-23.98=2.2m屋面距避雷針的最遠點 :OL= 3.72 1.52 =4.0故不能保護 .36、（ 15分

33、）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 ，被保護物高度 hx 為 8m,避雷裝置與被保護物之間的地上部分的安全距離為 3.5m，請問其避雷裝置與被保護物間的安全距離是否符合 GB5005794 的要求？ 若不符合，請給出合適的安全距離。3.5mHx=8,5Ri=50Hx<5RiSe1=0.4(Ri-0.1Hx)=0.4(10+.1=8)=4.3m安全距離 4.3 米37、對雷電流波形前沿用正旋波模擬時，為何首次雷擊 10/350ms 波形用 25kHz， 后續(xù)雷擊 0.25/100ms 波形用 1MHz？解：首次雷擊 10/350ms，現(xiàn)用其前沿 T1作

34、正弦波模擬時，前沿 T1 正好時一個正 弦波周期 T的 1/4 ，即 T1=T/4=10ms所以周期 T 4 T1 4 10 40( s)而頻率 f1 11066T 40 10 6 4025000H z25kH同理，后續(xù)雷擊波形 0.25/100ms ，周期 T=4 T 1=40.25=1(ms)而f1MH11T116101 6 106 (H z )s)37、某單位為了保護電器設備， 在供電系統(tǒng)安裝了三級電涌保護器 SP(D 并聯(lián)式)， 檢測發(fā)現(xiàn)第三級 SPD安裝在被保護設備的前端，已知該電器設備耐壓為 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

35、電涌電壓 UAB 為多少？存在什么問題？應如何改進？ （提示：部考慮電力線屏蔽與否，也不考慮三相或單相。經計算流經 SPD 兩端引線 L1、L2 的電涌平均陡度為 0.75 kA/ms, 引線 L1、L2 單位長度電感為 L0=1.6mH/m）解：求 AB間最大電涌電壓 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/ms ，SPD兩端引線長度之和 L1+ L 2=1.5 m，引線的單位長度 L0=1.6mH/m。UAB=SPD的最大殘壓 +引線產生的感應電壓 ULUL L0 1.5m 0.75kA / s 1.6 H /m 1.5m

36、 0.75kA/ s 1.8kV故U AB 1.3kV 1.8kV 3.1kV存在問題：由于 UAB=1.3Kv, 大于被保護設備的耐壓 （2.5kV） ，設備的絕 緣右可能被擊穿，導致右損壞的可能。改進：為了使 SPD能器到保護設備的作用，要求 UAB<設備的耐壓水平。 即滿足 UAB<2.5kV。UAB由兩項組成， SPD 殘壓使不變的，只有減小兩端的引 線，才能減小感應電壓 UL，按照規(guī)范要求 SPD兩端引線之和不超過 0.5m， 現(xiàn)為 1.5m，應予縮短。要求 UAB<2.5kV，現(xiàn)為 3.1kV ，超過 0.6kV，則減小引線長度 =0.6kV/ （ 1.6mH/0

37、.75 kA/ms ）=0. 5 m機 SPD兩端引線之和必須小于 1m ，才能滿足 UAB<2.5kV38、某單位有一個二類防雷的露天易燃堆放場， 為了保護場內的易燃物品， 設有 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 20米處有一支高 15 米的獨立避雷針 C，請設計繪制易燃堆放場 HX=5 米平面高的避雷保護線圖。 （比例 1：500）（提示：計算避雷線高度時，不考慮下垂的高度）1.5M避雷線hx=5m 被保護范圍39、設 SPD保護系統(tǒng)為兩級組成，第一級為開關型 SPD，其響應時間為 100NS； 第二級為限壓型 SPD，其響

38、應時間為 50NS。已知雷電流在導線上傳播速度為真空 光速的 2/3 ，為消除盲電，兩級導線之間的距離應為多少米？（提示：光在真空 中的傳播速度為 30 萬公里）解：已知雷電流在導線上傳播速度 V=30萬公里 / 秒2/3=0.2M/NS已知第一級 SPD響應時間為 100NS；第二級 SPD響應時間為 50NS 則兩個 SPD響應時間差 DT=100-50=50NS根據 S=V×DT=0.2M/NS× 50NS=10M答為消除盲電，兩個 SPD導線距離應為 10M.40、右人站在一棵孤立的答樹下，收扶樹干避雨，當時正發(fā)生首次雷擊，大樹被雷電擊中，雷電流為 40KA，手接觸

39、電離第為 1.5 米, 手接觸點到地面的這段樹 干的電阻為 500W,單位長度電感為 2MH/M,試計算接觸電壓為多少 ? 解：設手接觸點堆第的電位差為 U，由于樹干右電阻 和電感，因此對地的電位差，也即接觸電壓由兩 部分組成，電阻壓降 UR、ULU=UR+UL= i R+L 0× H×（ d i /dt ）根據題意已知 : I=40kA, R=500W, L 0=20mH/m, h=1.5m d i /dt=40kA/20ms=4 kA/ms 帶入上式 所以 U=40kA500W+2mH/m1.5m4 kA/ms=20000 kV +12kV=20012 kV答接觸電壓

40、U為20012 kV41、有一座長 20米，寬 10米，高 12米的混合結構建筑物（二類防雷） ，天面設避雷帶，距建筑物軸扁 2.5 米設環(huán)形接地體。 環(huán)形接地體由水平接地體和垂直接 地體組成復合接地體。假設土壤電阻率 r 為 250 m，試用簡易法計算環(huán)形接地體的工頻電阻值。（1：500）解：已知 r= 250 m復合接地網的環(huán)形面 S 25m 15m 375mm22500.5 S2500.5 37512519.46.4環(huán)形接地體平面示意圖答環(huán)形接地體的工頻電阻為 6.4W?；?R 0.28 0.28 r0.282500.282506.4W10.9答環(huán)形接地體的工頻電阻為 6.4W。42、有

41、一棟高 20層的框架結構建筑物， 建筑物設 20 條引下線， 計算機主機房安 放在第 6層，要求主機房內磁場干擾場強 H1部大于 800A/ m。該答樓發(fā)生首次雷 擊，計算雷擊電流為 150KA情況下的安全距離。 （提示： 1A/m 在數(shù)值上相當于 0.001256GS，IT（ 特斯拉 ）=10 4GS（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 i 0=150KA , i= i 0KC=150KA0.05=7.5KA已知 H1=800A/m, 由于 1A/m 在數(shù)值上相當于 0.01256GS所以 800 在數(shù)值上相當于 （800

42、A/m0.01256）=10.048 ?10GSi 7.5 103根據B 02iSa 4 107 7.25 S1a0 ( 由于it=10 4GS, 1GS=104t)得 sa 410 737.5 103 42B10 737.5 10310 10 415101.5m答安全距離為 1.5m43、某單位擬建一個柵格形屏蔽式的計算機防（機房面積 >140m2），機房內計算 機 O位置的防止如右圖。請設計：當機房內磁場干擾場強不大于800A/m 的條件下，格柵形屏蔽體網格的寬度應取多少？（提示：屏蔽體為二類防雷，應考慮首 次雷擊）解：已知二類防雷首次雷擊的幅值電流為 150KA，即為設計的最答雷擊電流。已知機房內磁場干擾場強不大