防雷工程技術(shù)考試題庫

1、防雷工程技術(shù)考試題庫（六）計算題部分1515100直擊雷擊中該大樓（注：首次雷擊強(qiáng)度。io=15OKAHo=io/2 丌. Sa=15OOOO/2 丌.1OO=238.73A/m=2.98Kc=1/n=1/15 i=Kc.i=1/15.15OOOO0=1OKA2、某ft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17.5，25.3m，計算其沖擊接地電阻是否符合規(guī)范要求（R10，A=1.8，i1000 的平方根為 31.625）？（本題 8 分）根 據(jù) Le 2R=AR1000i1000L 2e 63.25(m)L/L=25.3/63.25=0.4eA=1.8R=17.5/1

2、.8=9.7（）i答沖擊接地電阻是 9.7,符合規(guī)范要求設(shè)在湖邊的某機(jī)械生產(chǎn)車間，長（L、寬（、高（H）分別為100m、40m、30m，當(dāng)?shù)啬昀妆┤諡?40 天，請通過公式計算其預(yù)計雷擊次數(shù)并判定其屬于第（T1.3 1218）dN=K*Ng*Ae其中：K1.5Ng=0.024 T1.3=0.024*121=2.9dAe=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=0.04N=1.5*2.9*0.04=0.1740.06 次/a屬于第三類防雷建筑物。用繪圖法

3、或計算法（可任選其中一種方法）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、寬、高分別為 40m、20m、30m10m（設(shè)在屋面中心位置（10）102 20102 202500r = h(2h h)0r= 40(2 60 = 3200=56.6m= h= h(2h h) =56.6- 30(260rh (2h h )30r3030=56.6-52=4.6m.22.36m20m*20m5、一枝獨立避雷針高度 10 米，為炸藥庫提供直擊雷保護(hù)時，請計算該針在 5 米高度上的保護(hù)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h

4、(2h h )-h (2h h )-= 10(23010)-0r0h (2h h )530r5=10 5 511522.416.6=5.8（米）6、某公司設(shè)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10001000答：接地裝置有效長度為：1000Le=2=2=233.3=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=13.0/1.628.0 歐該接地裝置的沖擊接地電阻 8.0 歐。考慮進(jìn)入建筑物的外來導(dǎo)電物為電力線路（TN-S、信號線路、閉路電視150KAKA？答：根據(jù) GB50057-94建筑物防雷設(shè)計規(guī)范建筑物遭受 150

5、KA 直擊雷擊電流時，外來導(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 KAA3m5mB12553米（如圖A3m5mB5ABCAC=（AB2BC2）=（8262）=10（米）C 12mhr=4512m10 米高的避雷針在 5 米高度上，避雷針 A 的保護(hù)半徑為r5 =h（2hrh）h（2hrh）0055=10（24510）5（2455）=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(hù)2085B15A、B3m3m5mAB20m3m3m5mAB20mA、B 避雷針針間距為D=6

6、+20+6=26 米,應(yīng)符合 D2r0兩針相關(guān)距離為：h (2h h (2h h0r00) -2h (2h h (2h h )5r52652（米）,滿足 D2r0所以兩針相關(guān)有共同保護(hù)區(qū)域。計算高度為 hx的避雷針在 5 米高度上的保護(hù)半徑：r = h501515(23015)(2hr h ) -h (2h (2h h )5r555(230=26-16.6=9.4(米)庫房短邊長度一半為：8/2=4 米0.06（次/a） 為三類建筑物政券公司的天面上有避雷帶保護(hù)和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，但有四個衛(wèi)星收發(fā)天線，不4m，問需架設(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)。h=60m,h=4m ,rx=10mh

7、(2h h)h(2h h)rhx(2hr hx)xh(2h(260h)116 4h2-120h+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。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(shè)有10根引下線，當(dāng)在樓頂雷擊點的雷電流為10K（10/350s2.4GS0解:i=10KA,n=10,14k =(1/10)+0.1=0.2,0則 14 層:i=i0 kc2=10KA 0.2=2KAc2第 11 層分流系數(shù)為數(shù) k=(1/10) =0.1第 11 層: :i=i0 kc2=10KA 0.1=1KAc2根據(jù)雷電流在引下線上產(chǎn)生

8、安全距離S = ia0 B0式中=410-7(Wb/mA),B為磁感應(yīng)強(qiáng)度,為特斯拉T(Wb/m2), 1T=104GS1GS=10-4T,2.4GS=2.410-4T0iS a2 2.4 10 4i414=410-7=1.67(m)a 2.41042.411Sai2=410-7=0.83(m) 2.41042.4142.4 GS1.67m,112.4 GS0.83m.14.96.00m32.00m28.00mGB50057-1994類防雷建筑物的設(shè)計要求用避雷網(wǎng)進(jìn)行防直擊雷保護(hù)時，請計算鋼材最小用少（10）答：引下線鋼材最小用8避雷網(wǎng)鋼材最小用8824m x 16m8x(24+16)x2=6

9、40m 848m：8x48m=384m總用量為 1024m 8 的鋼材第二類防雷建筑物長寬網(wǎng)格？（吉林）1212121212121212128注意共計 15 個網(wǎng)格。10A=1.4筑物的地中金屬物與防雷地的安全距離是多少?S 0.4R3R =R/AeliiS 0.4R=0.4101.4=2.86eli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。30m12m樓頂安裝一單支避雷針，試計算所需避雷針高度？（10m）答：根據(jù)題意天面無直擊雷防護(hù)措施,天面中間設(shè)一支避雷針,h=10m。xaoxr=oa=(62+152)=2612=16.2moxrh（2hh1/2 10(90-10)1

10、/2=8001xr1/2=28.31mr = r + r=16.2+28.3=44.5m0 x1從地面算起,避雷針高度h=h - h 2 r =45- 452 44.52 =45- 2025 1890.25 =45-6.69=38.31mrr028.31m.184012m22米的非金屬排風(fēng)管對稱分布，現(xiàn)設(shè)計使用一支避雷針對其進(jìn)行保護(hù)，問針高多少米合適？(提示:天面已有避雷帶)答：已知 r=8m、h=45m、h=2mxrxr = h (2h h ) = = 176 =13.3mr=8m1xrxxr= r+ r=8+13.3=21.3m01x根據(jù)公式針高h(yuǎn)=h - h 2 r =45- 452 2

11、1.32 =45- 2025 453.69 =45-39.64=5.36mrr0根據(jù)計算結(jié)果，選擇針高 5.36 米合適。7435（提示：二類防雷建筑物）避雷帶相當(dāng)于避雷線， 帶上任意一點相當(dāng)于一支針的作用， 故取針高h(yuǎn)=7m,h=4m,h=4.5mxrr 5+1.5=6.5m,才能保護(hù)衛(wèi)星天線。xr = h(2h h) - h (2h h ) = 2(90 7) - 4(90 4) = 581 - 344 =24.1-18.55xr=5.55mxrx故該樓高 7m，不能保護(hù)衛(wèi)星天線。r = h(90 h) -18.5x化簡得:h2-90h+625=0h= 909024625 =905600

12、=90 74.8222h=90 74.8 =7.6m2說明 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.10（保留小數(shù)一位） （6）GB50057-94hr=3010 米高的避雷針在 5 米高度上，避雷針 A 的保護(hù)半徑為r5=h（2hrh）h（2hrh）0055=10（23010）5（2305）=10551122.416.6=5.8（米）5618設(shè)：避雷針高為h，保護(hù)物衛(wèi)星天線高為h ，滾球半徑為h 1xr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 個方面考慮：保護(hù)范圍rx是否達(dá)到要求？安全距離是否達(dá)到要求？保護(hù)范圍rx

13、h(2h h)h(2h h)rh (2h hxrx)8(2457(2457)=1.51m5 2 3 ，而r x要求。3m5m12553（如圖）103m5m答：12m12m最遠(yuǎn)點距離:L=(88+66)1/2=10m10(90 10)10(90 10)5(90 xr=7.6mxrL,不能保護(hù).x=28.3-20.6=7.7mW=5m，鋼筋直徑=20mm100mLPZ1H1ds/1。H0=I/(2S)=150KA/(23.14100)=0.239KA=293A/mH1=H0/10SF/20 SF=208.5/W/(1+1810-6/r2)1/2 SF=208.5/5/(1+1810-6/10-4)

14、1/2 SF=201.7/1.086SF=201.5654=200.1946=3.893.9dBH1=239/10S3.9/20 H1=239/1.57 H1=152A/mds/1=WSF/10=53.9/10=1.95m設(shè)計題部分25TNSSPDTNSSPD答案圖:單相 TNS 系統(tǒng)中 SPD 連接圖L設(shè)N備圖:三相 TNS 系統(tǒng)中 SPD 連接圖PELL1L2L3設(shè)備機(jī)殼機(jī)NPE264217.5計獨立避雷針保護(hù)，請設(shè)計繪制該倉庫的 h 高度的平面保護(hù)圖，并求出避雷針x高度（31：30，見下圖（20已知：h=4m，L=21m,W=7.5mx10.52 10.5210.52 10.52rr=h

15、(2h-h)-h(2h-h)=14.85mxrxrx=h(60-h)-4(60-4)60h 60h h222460h 60h h2r-15.0h (2h (2h h )xrx4(60 224=14.97r=r4(60 22410 x1H=h-h 2 r=30- 302 29.82 =30- 11.96 =26.54mrr0h=4m14.85m,26.54m.x21m硝化棉倉庫7.5m14.85m4m 21m硝化棉倉庫7.5m14.85mRX=15.0m標(biāo)高 4m 時的保護(hù)半徑平面圖27、由國家檔案館，高306030構(gòu)作為暗裝引下線。經(jīng)檢測，接地電阻為 0.9，但由面無避雷設(shè)施，要整改。請設(shè)計繪

16、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。28、某省氣象臺有一棟（沒有裝設(shè)任何防雷裝置）寬62118 6（其他用電設(shè)施不考慮請你按比例（2）（15防雷電感應(yīng)設(shè)計圖）位置等。地網(wǎng)設(shè)計圖（10。（1）防直擊雷設(shè)計（天面部分）21m6m防雷電感應(yīng)設(shè)計SPDSPD設(shè) 備SPD18mSPD2SPD1地網(wǎng)設(shè)計圖比例：1：300 設(shè)計說明：1、省氣象臺業(yè)務(wù)樓按二類防雷設(shè)計；210m10m8m12m；3、二類防雷引下線間距為 18m；48mm412mm下線采用的規(guī)格同上。設(shè)計說明：1、將地樁內(nèi)主筋連接起來組成 3m3m 網(wǎng)格；2、將承臺內(nèi)主筋閉合接通；3、引下線與

17、承臺內(nèi)主筋電氣連通。29100（20。LPZOLPZI6mm2 的多股絕緣銅導(dǎo)線就有源航空障礙燈機(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、某煙花爆竹倉庫，長7.5643（答案：大17.2）（1）該煙花爆竹倉庫屬第一類防雷建筑物；（2）AB2=AC2+BC2 AB2=62+3.752AB=9.75mh(2h hh(2h h)r經(jīng)計算 h13.2m14.974(24(2h(60 h)4m7.5mCC6m3m6mA31hhrhrh圍計算方法。hhrh(2h h)rh(2h h)rh (2h h )xrxxhhrh (2h h h (2h h )xrxxr32、作圖題：用作圖法確定

18、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，長度為7米，寬度為3米的第一類建筑物的位置解：L=7m，W=3m,H=4.1m,h=16m,h=30mrh(2h h(2h h)rxAB=11.4m AB2=AC2+BC2 AC2=AB2-BC2= 11.42-3.52304.1) 26.5315.1411.4mh (2h h (2h h )xrx16(230)7m3.5mC4.1D7.85mA3m= 129.96-12.25= 117.71AC=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、某煙花爆竹倉庫，長7.564

19、3（17.2）依題意:煙花爆竹倉庫為二類建筑物防雷，h=45m,h=4mrx設(shè)求 A 全針高為 hr=h(2h-h)- h(2h-hxrxrx=h(90-h)- 4(90-4)=h(90-h)- 344=h(90-h)-18.5r=(10.52+32)=10.9mxr=10.9mx得h(90-h)=29.42化簡得:h2-90h+29.42=0解式,h=(90-902-429.42)/2=(90-(8100-3457.44)/2=10.93m如用求根公式快的多.h=hr-h2-(r+r2h(2h h(2h h)r或h=h-h2-r2)，其中r=,r=h (2h h (2h h )xrxr=r+

20、r=18.5+10.9=29.4m452 452 29.421160.64代入得.h=45-=45-=45-34.04=10.93m34h，hhhhh護(hù)范圍計算方法。rrr答:當(dāng)hh時,可運用公式r=h(2h-h)- h(2h-h)來計算保護(hù)范圍.rxrxrxhhh=hr=hh(2h-hrrx圍.xrx35（10）某檢測機(jī)構(gòu)對一幢第三類防雷建筑物的避雷設(shè)施進(jìn)行檢測，測得其537.4（如圖（距屋面1擊。Rx=(6.(120-6)-(5.(120-5)=26.1-23.98=2.2m3.72 3.72 1.52=4.03（15）某一一類防雷建筑物的避雷裝置（如圖Ri為 10，被保護(hù)物高度 hx為

21、8m,避雷裝置與被保護(hù)物之間的地上部分的安全距離為GB5005794若不符合，請給出合適的安全距離。3.5m3.5m8mHx=8,5Ri=50Hx5RiSe1=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 10/350s 波形用 25kH ，z后續(xù)雷擊 0.25/100s 波形用 1MH ？z解：首次雷擊 10/350s，現(xiàn)用其前沿 T 作正弦波模擬時，前沿 T 正好時一個正11T1/4，T=T/4=10s1所以周期T 4 T1 4 10 40( s)11106而頻率f 25000H 25kHT40106

22、40zz0.25/100s，T=4 T=40.25=1(s)1而 f 1 1 1T1106106 (Hz) 1MHzI(KA)T1I(KA)T1T=4T13SP（并聯(lián)式，SPDSPD1.3kV，T（見右圖ABUAB為多少？存在什么問題？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)計算流經(jīng) SPD 兩端引線 L 、L 的電涌平均陡度為 0.75 kA/s,引線 L 、L 單位長度電感為1212L=1.6H/m）0解：求 AB 間最大電涌電壓 U ：ABSPD 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，SPDLL=1.5 m

23、，L=1.6H/m。120U =SPD 的最大殘壓+引線產(chǎn)生的感應(yīng)電壓 UABLU L 1.5m0.75kA/ 1.6H /m1.5m0.75kA/ 1.8kVL0故U 1.8kV AB存在問題：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 U 設(shè)備的耐壓水平。AB即滿足 U 2.5kV。U 由兩項組成，SPD 殘壓使不變的，只有減小兩端的引ABAB線，才能減小感應(yīng)電壓 U ，按照規(guī)范要求 SPD 兩端引線之和不超過 0.5m，L現(xiàn)為 1.5m，應(yīng)予縮短。要求 U 2.5kV，現(xiàn)為 3.

24、1kV，超過 0.6kV，AB則減小引線長度=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 U 2.5kVAB386010A、B102015CH=5X米平面高的避雷保護(hù)線圖。（比例 1：500）（提示：計算避雷線高度時，不考慮下垂的高度）DD避雷線ABCDhx=5m 被保護(hù)范圍39SPDSPD，100NS； 50NS2/3，為消除盲電，兩級導(dǎo)線之間的距離應(yīng)為多少米？（30）解：已知雷電流在導(dǎo)線上傳播速度 V=30 萬公里/秒2/3=0.2M/NSSPD100NS；SPDSPDT=100-50=50NS根據(jù) S=VT=0.2M/NS

25、50NS=10M答為消除盲電，兩個 SPD 導(dǎo)線距離應(yīng)為 10M.1.5M40、右人站在一棵孤立的答樹下，收扶樹干避雨，當(dāng)時正發(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, 手接觸點到地面的這段樹干的電阻為 500,單位長度電感為 2H/M,試計算接觸電壓為多少?1.5M解：設(shè)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 U 、URLU=UR+UL= i R+L0H（d i /dt）根據(jù)題意已知: I=40kA,R=500,L0=20H/m,d i/dt=40kA/20s=4 kA/s帶入上式所以U=40

26、kA500+2H/m1.5m4kA/s=20000 kV +12kV=20012 kVU20012 kV4、有一座長201012（二類防雷，天面設(shè)2.5 為250 m（1：500）250 m復(fù)合接地網(wǎng)的環(huán)形面S 25m 15m 375mm2SR 0.5 250S250375 0.5 375125 19.4 6.46.4環(huán)形接地體平面示意圖R 0.28 r 0.28250375 0.28375250 0.28 10.9 6.4 A答環(huán)形接地體的工頻電阻為 6.4A42、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，計算機(jī)主機(jī)房安6H1800A/m。該答樓發(fā)生首次雷擊，計算雷擊電流

27、為 150KA（提示：1A/m0.001256GS，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)K=1/N=1/20=0.05C已知i=150KA ,i= iK=150KA0.05=7.5KA00 CH=800A/m,1A/m0.01256GS1所以 800 在數(shù)值上相當(dāng)于(800A/m0.01256)=10.04810GS根據(jù) B 0ia 7.51032Sa(由于it=104GS,1GS=104t)7.51037.510315得 s 107 107 1.5ma 1010410答安全距離為 1.5m。43、某單位擬建一個柵格形屏蔽式的計算機(jī)防（機(jī)房面積140m2，機(jī)房內(nèi)計算O800A/m次雷擊）解：已知二類防雷首次雷擊的幅值電流為 150KA，即為設(shè)計的最答雷擊電流。H=800A/m,即設(shè)計值1取 800A/m，D=2m，D=2mRWLPZ1H1的計算公式知：Hkiw/(dwdr)（A/m）1H02H800280021.4142262.42drW 1(dW 1.508m 1.5mdrkIH0.0115010