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1、防雷工程技术考试题库（六）防雷工程技术考试题库（六） 计算题部分计算题部分 1 1有一栋高有一栋高 1515 层二类防雷框架结构的建筑物，该楼设有层二类防雷框架结构的建筑物，该楼设有 1515 根引下线，根引下线， 1 1）在邻近）在邻近 100100 米情况下发生首次雷击，求大楼附近的磁场强度。米情况下发生首次雷击，求大楼附近的磁场强度。 2 2）直击雷击中该大楼（注：首次雷击）直击雷击中该大楼（注：首次雷击） ，求大楼第四层单根引下线的雷电流，求大楼第四层单根引下线的雷电流 强度。强度。 i.二类建筑 io=15OKA Ho=io/2 丌. Sa=15OOOO/2 丌.1OO =238.7
2、3A/m =2.98 高斯 ii.四楼以下 Kc=1/n=1/15 i=Kc.i0=1/15.15OOOO =1OKA 2 2、某山区工厂，工厂所在地土壤电阻率、某山区工厂，工厂所在地土壤电阻率 =1000.m=1000.m，用接地电阻表测得接闪，用接地电阻表测得接闪 器工频接地电阻为器工频接地电阻为 17.517.5，引下线接地点到标地体最远端长度为，引下线接地点到标地体最远端长度为 25.3m25.3m，计算，计算 其冲击接地电阻是否符合规范要求（规定其冲击接地电阻为其冲击接地电阻是否符合规范要求（规定其冲击接地电阻为 R Ri i1010，A=1.8A=1.8，10001000 的平方根
3、为的平方根为 31.62531.625）？（本题）？（本题 8 8 分）分） 根据 2 e L R=ARi )(25.6310002mLe L/Le=25.3/63.25=0.4 A=1.8 Ri=17.5/1.8=9.7（） 答冲击接地电阻是 9.7,符合规范要求 3.3. 设在湖边的某机械生产车间，长（设在湖边的某机械生产车间，长（L L） 、宽（、宽（W W） 、高（、高（H H）分别为）分别为 100m100m、40m40m、30m30m，当地年雷暴日为，当地年雷暴日为 4040 天，请通过公式计算其预计雷击次数并判天，请通过公式计算其预计雷击次数并判 定其属于第几类防雷建筑物。定其属
4、于第几类防雷建筑物。 （T Td d1.3 1.3为 为 121121，本题，本题 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 属于第三类防雷建筑物。 4.4. 用绘图法或计算法（可任选其中一种方法）计算出以下给定条件的建筑物在用绘图法或计算法（可任选其中一种方
5、法）计算出以下给定条件的建筑物在 地面和屋面的保护半径。如屋面不在保护范围内应增加何种措施保护。地面和屋面的保护半径。如屋面不在保护范围内应增加何种措施保护。 条件：属第三类防雷建筑物，长、宽、高分别为 40m、20m、30m，单支避雷 针高 10m（设在屋面中心位置） 。 （本题 10 分） 解：设保护半径 OA=22.36m 22 2010 500 r0=)2(hhh r = )40602(40 = 3200 =56.6m r30= )2(hhh r )2( 3030 hhh r =56.6- )30602(30 =56.6-52=4.6m. 显然远小于 22.36m.，故单支避雷针无法全
6、面保护，可采用在建筑物屋面加 装一圈避雷带，同时在中间加一条避雷带，形成网格不大于 20m*20m 的避雷网 防直击雷。 5 5、一枝独立避雷针高度、一枝独立避雷针高度 1010 米，为炸药库提供直击雷保护时，请计算该针在米，为炸药库提供直击雷保护时，请计算该针在 5 5 米高度上的保护半径。米高度上的保护半径。 （保留小数一位）（保留小数一位） 答：炸药库为一类防雷建筑，滚球半径 hr=30 米 10 米高的避雷针在 5 米高度上，避雷针 A 的保护半径为 r5=-)2( 00 hhh r )2( 55 hhh r =-)10302(10)5302(5 =105511 22.416.6 =5
7、.8（米） 6 6、某公司设计的水平接地体总长度为、某公司设计的水平接地体总长度为 3333 米，实测工频接地电阻米，实测工频接地电阻 1313 欧，实测土欧，实测土 壤电阻率为壤电阻率为 10001000 欧米，该接地体冲击接地电阻为多少。欧米，该接地体冲击接地电阻为多少。 答：接地装置有效长度为： Le=2=2=233.3=66.6 米1000 查图表得：该接地体冲击系数 A=1.65 由 R=A R 得 R= R/A=13.0/1.658.0 欧 该接地装置的冲击接地电阻 8.0 欧。 7.7. 考虑进入建筑物的外来导电物为电力线路（考虑进入建筑物的外来导电物为电力线路（TN-STN-S
8、 制）制） 、信号线路、闭路电视、信号线路、闭路电视 线路、金属管道时，设击在建筑物上的雷电流为线路、金属管道时，设击在建筑物上的雷电流为 150KA150KA，问电力线路上可能分，问电力线路上可能分 配到的雷电流为每相多少配到的雷电流为每相多少 KAKA？ 答：根据 GB50057-94建筑物防雷设计规范 建筑物遭受 150KA 直击雷击电流时，外来导体上可能遭受的雷击电流约为： 150KA2=75 KA 电力线路上每相可能分配到的雷电流幅值为： 75 KA34=6.25 KA 8.8. 平顶库房长平顶库房长 1212 米、宽米、宽 5 5 米、高米、高 5 5 米，设为二类防雷建筑，计划采
9、用独立避米，设为二类防雷建筑，计划采用独立避 雷针保护，避雷针设在距库房中心轴线上，距离库房边雷针保护，避雷针设在距库房中心轴线上，距离库房边 3 3 米（如图）米（如图） ，避雷针的，避雷针的 高度为高度为 1010 米，问避雷针是否能对库房提供完全直击雷击保护。米，问避雷针是否能对库房提供完全直击雷击保护。 答：如图所示为库房在 5 米高度上的平面示意图 在直角三角形 ABC 中 AC=（AB2BC2） =（8262）=10（米） 库房为二类防雷建筑， 滚球半径 hr=45 米 10 米高的避雷针在 5 米高度上，避雷针 A 的保护半径为 r5 =h0（2hrh0）h5（2hrh5） =1
10、0（24510）5（2455） =10851728.320.6=7.7（米）AC=10 米 避雷针不能对库房提供完全直击雷击保护 9.9. 如图所示为某平顶炸药库房，长如图所示为某平顶炸药库房，长 2020 米、宽米、宽 8 8 米、高米、高 5 5 米，米，A A、B B 为为 1515 米等米等 高避雷针，问高避雷针，问 A A、B B 避雷针是否能完全保护炸药库？避雷针是否能完全保护炸药库？ 答：炸药库为一类防雷建筑，根据 GB50057-94建筑物防雷设计规范 5m 3m 12m C A B 滚球半径 hr=30 米 A、B 避雷针针间距为 D=6+20+6=26 米,应符合 D2r0
11、 两针相关距离为： 2r0=2-2)2( 00 hhh r )2( 55 hhh r =226 52（米）,满足 D2r0 所以两针相关有共同保护区域。 计算高度为 hx的避雷针在 5 米高度上的保护半径： r5 =-)2( 00 hhh r )2( 55 hhh r =-)15302(15)5302(5 =26-16.6=9.4(米) 库房短边长度一半为：8/2=4 米0.06（次/a） 为三类建筑物 12.12. 政券公司的天面上有避雷带保护和网络保护，但有四个卫星收发天线，不政券公司的天面上有避雷带保护和网络保护，但有四个卫星收发天线，不 在保护范围以内，需加独立针行保护。已知避雷针位置
12、距最远的接受天线为在保护范围以内，需加独立针行保护。已知避雷针位置距最远的接受天线为 10m10m，并且卫星天线高，并且卫星天线高 4m4m，问需架设多高的避雷针，能够使卫星天线在其保护，问需架设多高的避雷针，能够使卫星天线在其保护 范围之内。范围之内。 解：因为证券公司属于第三类建筑物，因此 h=60m,又 h=4m ,rx =10m 由公式 rx=-得 )2(hhh r )2(hxhrhx 10=-)602(hh4116 h2-120h+994.77=0,解二次方程得：h=60-51.04=8.969.0m 所以应架设9m高的避雷针。 1313、有一栋高有一栋高 1515 层高的二类防雷综
13、合楼（长层高的二类防雷综合楼（长 3030 米、宽米、宽 9 9 米）米） ，该楼设有，该楼设有 1010 根根 引下线，当在楼顶雷击点的雷电流为引下线，当在楼顶雷击点的雷电流为 10KA10KA（10/350s10/350s） ，计算第十四层和第十，计算第十四层和第十 一层的磁感应强度为一层的磁感应强度为 2.4GS2.4GS 时的安全距离时的安全距离. . 解:i0=10KA,引下线 n=10,第 14 层分流系数 kc2=(1/10)+0.1=0.2, 则 14 层:i=i0 kc2=10KA0.2=2KA 第 11 层分流系数为数 kc2=(1/10) =0.1 第 11 层: :i=
14、i0 kc2=10KA0.1=1KA 根据雷电流在引下线上产生安全距离 Sa = 0 B i 2 式中0=410-7(Wb/mA),B 为磁感应强度,为特斯拉 T(Wb/m2), 1T=104GS 1GS=10-4T,2.4GS=2.410-4T Sa =410-7 4 104 . 22 i 故第 14 层时的 Sa =410-7=1.67(m) 4 104 . 22 i 4 . 2 4 第 11 层时的 Sa =410-7=0.83(m) 4 104 . 22 i 4 . 2 2 第 14 层 2.4 GS 时的安全距离为 1.67m,第 11 层 2.4 GS 时安全距离为 0.83m.
15、14.14. 某平屋面建筑物长某平屋面建筑物长 96.00m96.00m，宽，宽 32.00m32.00m、高、高 28.00m28.00m，按，按 GB50057-1994GB50057-1994 第三第三 类防雷建筑物的设计要求用避雷网进行防直击雷保护时，请计算钢材最小用少类防雷建筑物的设计要求用避雷网进行防直击雷保护时，请计算钢材最小用少 量。量。 （1010 分）分） 答：引下线钢材最小用 8 避雷网钢材最小用 8 避雷网为 8 个 24m x 16m 的网格 用材为 8x(24+16)x2=640m 引下线 8 根 48m 的，用材为：8x48m=384m 总用量为 1024m 8
16、的钢材 15.15. 第二类防雷建筑物长第二类防雷建筑物长宽宽=60m24m=60m24m，用示意图表示屋顶面应有多少个避，用示意图表示屋顶面应有多少个避 雷网格？（吉林）雷网格？（吉林） 答：长 60 米,宽 24 米,二类防雷建筑,组成不大于 8m12m 避雷网格 1212121212 8 注意共计 15 个网格。 1616第一类防雷建筑物防雷接地工频接地电阻为第一类防雷建筑物防雷接地工频接地电阻为 1010 欧，换算系数欧，换算系数 A=1.4,A=1.4,问问: :建建 筑物的地中金属物与防雷地的安全距离是多少筑物的地中金属物与防雷地的安全距离是多少? ? 答：建筑物的地中金属物与防雷地的安全距离 Sel0.4Ri3 米 Ri=R/A Sel0.4Ri=0.4101.4=2.86 米 所以此建筑物的地中金属物与防雷地的安全距离
