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1、防雷工程技术考试题库（六）计算题部分1有一栋高15层二类防雷框架结构的建筑物，该楼设有15根引下线，1）在邻近100米情况下发生首次雷击，求大楼附近的磁场强度。2）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强度。i. 二类建筑io=15OKA Ho=io/2丌. Sa=15OOOO/2丌.1OO=238.73A/m=2.98高斯 ii. 四楼以下Kc=1/n=1/15i=Kc.i0=1/15.15OOOO=1OKA 2、某山区工厂，工厂所在地土壤电阻率=1000.m，用接地电阻表测得接闪器工频接地电阻为17.5，引下线接地点到标地体最远端长度为25.3m，计算其冲击接地电
2、阻是否符合规范要求（规定其冲击接地电阻为Ri10，A=1.8，1000的平方根为31.625）？（本题8分）根据R=ARi L/Le=25.3/63.25=0.4A=1.8Ri=17.5/1.8=9.7（） 答冲击接地电阻是9.7,符合规范要求 设在湖边的某机械生产车间，长（L）、宽（W）、高（H）分别为100m、40m、30m，当地年雷暴日为40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。（Td1.3为121，本题8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（200
3、H）*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. 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 r0= = =56.6m r30= =56.6- =56.6-52=4.6m. 显然
4、远小于22.36m.，故单支避雷针无法全面保护，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、一枝独立避雷针高度10米，为炸药库提供直击雷保护时，请计算该针在5米高度上的保护半径。（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=-=-=10522.416.6=5.8（米）6、某公司设计的水平接地体总长度为33米，实测工频接地电阻13欧，实测土壤电阻率为1000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米查图表得：该
5、接地体冲击系数 A=1.65由 R=A R 得 R= R/A=13.0/1.628.0欧该接地装置的冲击接地电阻8.0欧。7. 考虑进入建筑物的外来导电物为电力线路（TN-S制）、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150KA，问电力线路上可能分配到的雷电流为每相多少KA？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 KA8. 平顶库房长12米、宽5米、高5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
6、距库房中心轴线上，距离库房边3米（如图），避雷针的高度为10米，问避雷针是否能对库房提供完全直击雷击保护。A5m3m12m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CBAC=（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）=10（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. 如图所示为某平顶炸药库房，长20米、宽8米、高5米，A、B为15米等高避雷针，问A、B避雷针是否
7、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20mAB3m3m5m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D2r0两针相关距离为：2r0=2-2=252（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 =-=-=26-16.6=9.4(米)库房短边长度一半为：8/2=4米 r5 A、 B避雷针能完全保护炸药库。 AB3m3m10. 11. 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。已知避雷针位置距最远的接受天线为10
8、m，并且卫星天线高4m，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。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 10=- 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。有一栋高15层高的二类防雷综合楼（长30米、宽9米），该楼设有10根引下线，当在楼顶雷击点的雷电流为10KA（10/350ms），计算第十四层和第十一层的磁感应强度为2.4GS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 k
9、c2=10KA0.2=2KA 第11层分流系数为数kc2=(1/10) =0.1第11层: :i=i0 kc2=10KA0.1=1KA根据雷电流在引下线上产生安全距离Sa = m0式中m0=4p10-7(Wb/mA),B为磁感应强度,为特斯拉T(Wb/m2),1T=104GS 1GS=10-4T,2.4GS=2.410-4TSa =4p10-7故第14层时的Sa =4p10-7=1.67(m)第11层时的Sa =4p10-7=0.83(m)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.14. 某平屋面建筑物长96.00m，宽32.00m、高28.00
10、m，按GB50057-1994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量。（10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 的钢材15. 第二类防雷建筑物长宽=60m24m，用示意图表示屋顶面应有多少个避雷网格？（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。16第一类防雷建筑物防雷接地工频接地电阻为10欧，换算系数A=1.4,问:建筑物的
11、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/ASel0.4Ri=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应大于或等于3米。17. 一建筑物楼内有相当重要的计算机信息设备，建筑面积是30m12m，现在楼顶安装一单支避雷针，试计算所需避雷针高度？（楼高10m）答：根据题意天面无直击雷防护措施,天面中间设一支避雷针,hx=10m。oarx=oa=(62+152)=2612=16.2mr1=hx（2hrhx）1/2 = 10(90-10) 1/2=800 1/2=28.31mr0= rx + r1=16.2+2
12、8.3=44.5m从地面算起,避雷针高度h=hr-=45-=45-=45-6.69=38.31m则安装在天面上的避雷针高度为38.31-10=28.31m答天面的避雷针高度为28.31m.18,有一座第二类防雷建筑物面积为4012m2，其天面有两个高2米、相距16米的非金属排风管对称分布，现设计使用一支避雷针对其进行保护，问针高多少米合适？(提示:天面已有避雷带)答：已知 rx=8m、hr=45m、hx=2mr1=13.3m 保护半径rx=8mr0= r1+ rx=8+13.3=21.3m根据公式针高h=hr-=45-=45-=45-39.64=5.36m根据计算结果，选择针高5.36米合适。
13、19. 有一高7米的建筑物，楼顶有环形避雷带，在一侧地面有一个卫星天线，天线为园形距地面高4米，直径3米，中心距建筑物5米，见下图。问天线能否被保护，如不能，请提出最经济的保护方案。（提示：二类防雷建筑物）避雷带相当于避雷线，带上任意一点相当于一支针的作用，故取针高h=7m,hx=4m,hr=4.5mrx5+1.5=6.5m,才能保护卫星天线。rx=-=-=-=24.1-18.55=5.55m故该楼高7m，不能保护卫星天线。rx=-18.5化简得:h2-90h+625=0h=取负号h=7.6m说明h7.6m才能保护卫星天线,现建筑物高7m,所以建筑物上安装针的高度0.6m,取安装针高1m.20
14、. 一枝独立避雷针高度10米，为炸药库提供直击雷保护时，请计算该针在5米高度上的保护半径。（保留小数一位） （6分）答：炸药库为一类防雷建筑，根据GB50057-94建筑物防雷设计规范滚球半径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=h0（2hrh0）h5（2hrh5）=10（23010）5（2305）=10551122.416.6=5.8（米）21.22. 某平顶库房为二类防雷建筑长12米、宽5米、高5米，设，计划在库房长边中心距离库房3米处（如图）设高度为10米的避雷针，计算避雷针是否能对库房实施保护。5m3m12m答：最远点距离:L=(88+66)1/2=10mrx=-=28.3-20.6=7.7mrx=7.6mrxL,不能保
