雷電知識計算題庫（共60題）

PAGEPAGE41雷電知識計算題庫（共60題）計算題（總共60題）1.[計算題]有一高7米的建筑物,樓頂有環(huán)形接閃帶,在一側(cè)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,中心距建筑物5米,見下圖。問天線能否被保護,如不能,請?zhí)岢鲎罱?jīng)濟的保護方案。(提示:二類防雷建筑物)

答案：解:接閃帶上任意一點相當(dāng)于一支接閃桿的作用,故取桿高h=7m,hx=4m,hr=45m

Rx≥5+1.5=6.5m,才能保護衛(wèi)星天線。

Rx=-=-=24.1-18.55=5.55m

化簡得:h2-90h+625=0

解得,h=7.6m

說明h≥7.6m才能保護衛(wèi)星天線,現(xiàn)建筑物高7m,所以建筑物上安裝接閃桿的高度應(yīng)≥0.6m,可取接閃桿高1m。2.[計算題]需做一地網(wǎng),要求工頻接地電阻小于4Ω,當(dāng)?shù)赝寥离娮杪蕿?00Ω.m試計算用2.5m長,40×40×4mm鍍鋅角鋼作為垂直接地體的用量。

(條件說明:不考慮水平接地體的情況,η:垂直接地體的利用系數(shù)取0.8)答案：解:1)單根垂直接地體接地電阻Rg

Rg=.ln

等效直徑d=0.84b=0.84×0.04=3.36×10-2m

∴Rg≈181.31

2)垂直接地體用量

N==≈56.7=57(根)3.[計算題]有一棟15層二類防雷框架結(jié)構(gòu)的建筑物,該樓設(shè)有15根引下線,計算機放在第10層的LPZ1區(qū)中,計算機房的六面體由Φ10的網(wǎng)格1m×1m組成,計算機離樓頂為2米,離四壁最短距離1m,①鄰近100米情況下發(fā)生首次雷擊,求計算機房LPZ1區(qū)中的磁場強度②直擊雷擊中該大樓(注:首次雷擊),求計算機房LPZ1區(qū)中的磁場強度和安全距離。答案：解:4.[計算題]有一棟三類防雷建筑物,其格柵形大空間屏蔽的網(wǎng)格寬度為2米。有一電子設(shè)備放置在該建筑物內(nèi)部,距該建筑物屏蔽頂和屏蔽壁的最短距離均為4米。問:當(dāng)一次負極性首次雷擊擊中該建筑物頂時,建筑物內(nèi)電子設(shè)備處所產(chǎn)生的最大磁場強度是多少?該電子設(shè)備是否處于建筑物格柵形大空間屏蔽的安全空間內(nèi)?(H=kH·i0·ω/(dw·)kH取0.01(l/))答案：解:首次負極性雷擊的最大雷電流取50kA,

H=kH·i0·ω/(dw·)

=0.01×50×103×2/(4×2)

=125(A/m)

SF=20log(8.5/ω)=20×0.62=12.6dB

當(dāng)SF≥10dB時,dS=ω·SF/10=2×12.6/10=2.52米

DS<dw且dS<dr,故該電子設(shè)備處于該建筑物格柵形大空間屏蔽的安全空間內(nèi)。5.[計算題]對雷電流波形前沿用正弦波模擬時,模擬首次正極性雷擊波形、首次負極性雷擊波形和首次負極性以后雷擊波形的頻率分別是多少?(寫出推導(dǎo)過程)

答案：解:T1=1/4t(t為周期)t=4T1、f=1/t

首次正極性雷擊波形(10/350μs)f=1/(4*10μs)=25kHz

首次負極性雷擊波形(1/200μs)f=1/(4*1μs)=250kHz

首次負極性以后雷擊波形(0.25/100μs)f=1/(4*0.25μs)=1MHz

防雷檢測部分6.[計算題]在某配電盤上安裝了Ⅱ級分類試驗的SPD,其UP(電壓保護水平)為1kV,SPD與相線的連線長度為0.5m,截面積10mm2銅線,SPD與等電位接地端子板的連線長度為0.5m,截面積16mm2銅線。此時如有感應(yīng)雷電電流20kA(8/20μs)通過SPD時,后端設(shè)備將要承受多大的浪涌電壓?(條件說明:1)、SPD銅線連線電感為1μH/m;2)、銅線截面積1mm2,長度1m,溫度200C時,銅線的直流電阻是0.017Ω;3)、SPD工作室溫度:200C。4)、計算結(jié)果保留到伏。)答案：解:最大電涌電壓U:已知SPD的UP=1.0kV,SPD與相線的連線長度為l1=0.5m,SPD銅線連線電感為L=1μH/m,SPD與等電位接地端子板的連線長度為l2=0.5m,連線電感為1μH/m,I=20KA

U=UP+IR+(l1+l2)L?di/dt

=1000+0.017×20000+(0.5+0.5)×1×20000/8

=3840V7.[計算題]有一建筑物,長24m,寬12.8m,高21m,試確定為幾類防雷建筑物?(已知該地區(qū)年平均雷暴日為38d/a)。答案：.8.[計算題]某信息系統(tǒng)設(shè)備在一的磚混結(jié)構(gòu)的建筑物內(nèi),設(shè)備耐沖擊磁場強度為110A/m。當(dāng)在距設(shè)備平均100m處落入一幅值達100kA的閃電時,設(shè)備能承受閃電產(chǎn)生的磁場強度嗎?請通過計算加以說明。答案：解:磚混結(jié)構(gòu)建筑物無格柵形大空間屏蔽,其磁場強度按下式計算:

HO=i0/(2·π·Sa)(A/m)

=100000/2×3.14×100

=159.24(A/m)>110A/m

所以,設(shè)備不能承受閃電產(chǎn)生的磁場強度。9.[計算題]某易燃易爆場所,安裝有一支獨立接閃桿,高22m,其中桿長2m,引下線長20m。已知:桿和引下線的單位長度電感分別為0.8μH/m,和1.5μH/m,,接地裝置沖擊接地電阻為3Ω,計算當(dāng)首次雷擊電流為10KA,該防雷裝置的壓降為多少?答案：解:L1=0.8H/m,L2=1.5H/m,l1=2m,l2=20m,Ri=3,I=10KA

U=IRi+L1·l1·di/dt+L2·l2·di/dt其中,di/dt=1kA/μS

=10×3+0.8×2×1+1.5×20×1

=30+1.6+30

=61.6(kv)10.[計算題]有一棟15層高的二類防雷綜合樓(長30米、寬9米),設(shè)有10根防雷引下線,當(dāng)在樓頂雷擊點的雷電流為10KA(10/350μS),計算第14層和第11層的磁感應(yīng)強度為2.4GS時的安全距離?答案：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=i0kc2=10KA0.2=2KA

第11層分流系數(shù)為數(shù)kc2=(1/10)=0.1

第11層::i=i0kc2=10KA0.1=1KA

根據(jù)雷電流在引下線上產(chǎn)生安全距離

Sa=0

式中0=410-7(Wb/mA),B為磁感應(yīng)強度,為特斯拉T(Wb/m2),

1T=104GS1GS=10-4T,2.4GS=2.410-4T

Sa=410-7

第14層2.4GS時的安全距離為1.67m,第11層2.4GS時安全距離為0.83m.11.[計算題]一建筑物樓內(nèi)有相當(dāng)重要的計算機信息設(shè)備,建筑面積是30m×12m,樓高10m,現(xiàn)在樓頂安裝一單支接閃桿,試計算所需接閃桿高度?答案：解:根據(jù)防雷設(shè)計規(guī)范50057-2010,該建筑物為二類防雷建筑物,滾球半徑為45米,且將該針的位置放在樓頂正中較為合適,hx=10m。

則安裝在天面上的接閃桿高度為38.31-10=28.31m

所以,所需的接閃桿高度為28.31m.12.[計算題]一炸藥庫,長24m,寬10m,高6m,擬做雙支等高接閃桿防護,請用作圖法求接閃桿的高度,并寫出作圖步驟。答案：解:1)確定比例,畫出示意圖。

2)沿建筑物短邊中軸線距建筑物邊3m定出接閃桿位置A、B

3)做長邊中軸線,距建筑物1m處做C、C′

4)

分別以C、C′點為圓心于長邊中軸線上取點D、D′

5)再以D、D′為圓心,半徑不變做圓,即為雙桿保護范圍圓間的連接圓

6)連接AD(BD)和AD′(BD′),與剛才所畫圓分別交于EE′,AE=AE′=rx

7)以A、B分別為圓心,rx為半徑作圓,既可得雙桿的保護范圍圖,

8)量取rx長度,并按比例換算約為10.30m

9)將已知量代入公式,

解一元二次方程,得出h≈20m13.[計算題]一易爆場所處于空曠地帶,年雷暴日為88.6d/a,倉庫長5米、寬3米、高6米,預(yù)計年累擊次數(shù)?答案：

所以,預(yù)計這座建筑物每年可能遭受的雷擊次數(shù)是0.04次。14.[計算題]數(shù)據(jù)運算規(guī)則的理解答案：1)加減法:不超過10個數(shù)時,結(jié)果(得數(shù))的小數(shù)位與最少的相同。

如:20.411+25.4+80.80=126.611≈126.6

2)乘除運算:結(jié)果(得數(shù))與有效數(shù)字最少的相同。

如:0.0120×1.36812=0.0164174≈0.0164

3)乘方、開方運算:結(jié)果(得數(shù))與有效數(shù)字最少的相同。

如:√102.3≈10.114346≈10.11

(0.123)2≈0.015129≈0.015115.[計算題]請寫出滾球半徑雷閃數(shù)學(xué)模型(電氣-幾何模型)的關(guān)系式,并分別計算各類防雷建筑物滾球半徑對應(yīng)的雷電流。答案：解:16.[計算題]設(shè)在湖邊的某機械生產(chǎn)車間,長(L)、寬(W)、高(H)分別為100m、40m、30m,當(dāng)?shù)啬昀妆┤諡?0天,請通過公式計算其預(yù)計雷擊次數(shù)并判定其屬于第幾類防雷建筑物。答案：,所以,該車間屬于第三類防雷建筑物。17.[計算題]有一建筑物長200m,寬100m,高24m,問該建筑物的年預(yù)計雷擊次數(shù)為多少?該建筑物為何類防雷建筑物?(已知:該地區(qū)年平均雷暴日數(shù)為30天,取k=1)答案：

因為0.05<N<0.25,所以該建筑物為三類防雷建筑物。18.[計算題]有一建筑物屬二類防雷建筑物,有良好的防直擊雷措施,從室外埋地引入一組三相電源敷設(shè)在一條金屬管道內(nèi)和金屬水管一根,并接至總等電位連接板,已知金屬管可使雷電流減少至30%,電氣保護型式為TN-C-S系統(tǒng),現(xiàn)擬在電力線的總配電箱上裝Ⅰ級分類的SPD,試估算峰值電流Ipeak的值的選取要求.答案：解:二類防雷建筑物電流幅值為I=150KA,

電流有50%流入接地裝置,另50%流入電源線路和金屬管道。

流入電源線路的電流值:i=150×50%×50%=37.5KA

電源敷設(shè)了金屬管道電流減少至30%:Ipeak=37.5×30%=11.25KA

峰值電流Ipeak=11.25KA19.[計算題]有一個二類防雷建筑物,樓頂有一雷達接收天線,高10米,設(shè)兩支接閃桿,桿高15米,距離20米遠,問能否保護住天線?答案：

所以,能保護住雷達天線。20.[計算題]工程實踐中,接閃帶允許的規(guī)格誤差要求是什么?材料規(guī)格為10mm的鍍鋅圓鋼實測中直徑不小于多少才是滿足要求的,請寫出計算過程和結(jié)果。答案：解:截面積允許誤差是-3%。

S=5×5×3.14×(1-3%)

R2=S÷3.14=5×5×(1-3%)=24.25mm2

?=2r=2×4.925=9.85mm

防雷技術(shù)規(guī)范部分21.[計算題]某廠區(qū)測得土壤電阻率為500Ω.m,用搖表測得獨立接閃器工頻接地電阻為6Ω,引下線接地點至接地體最遠端為13.41m,求接閃器的沖擊接地電阻值?(提供右圖僅供參考)

答案：解:沖擊接地電阻與工頻接地電阻的換算公式為:R~=A×Ri

由題可得:R~=6Ω,l=13.41m,

Le=2=44.72m

L/le=0.3

通過查圖可得A=1.5

因此可得Ri=R~/A=4Ω22.[計算題]考慮進入建筑物的外來導(dǎo)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(shè)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?答案：解:根據(jù)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》

建筑物遭受150KA直擊雷擊電流時,外來導(dǎo)體上可能遭受的雷擊電流約為:

150KA÷2=75KA

電力線路上每相可能分配到的雷電流幅值為:

75KA÷3÷4=6.25KA23.[計算題]某市郊曠野炸藥倉庫,長10米、寬7米、高5米,請計算該建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)N(已知該市Ng=6.01)。(數(shù)據(jù)取兩位小數(shù))。答案：..24.[計算題]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?答案：解:根據(jù)GB50057—2010規(guī)定,建筑物的地中金屬物與防雷地的安全距離Sel≥0.4Ri≥3米

Ri=R~/A

Sel≥0.4Ri=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(yīng)大于或等于3米。25.[計算題]某市一民用建筑物,長42m,寬為18m,高54m,若不考慮周邊建筑物對該建筑物的影響,請計算該民用建筑物的年預(yù)計雷擊次數(shù),并說明它應(yīng)劃為第幾類防雷建筑物。(年平均雷暴日取值為76天)答案：解:Ng=0.1×Td

=0.1×76

=7.6次/km2/a

≈0.036(km2)

取k=1

N=k×Ng×Ae

=1×7.6×0.036

=0.27(次/a)

因為N>0.25次/a,所以按照設(shè)計規(guī)范GB50057-2010的要求應(yīng)劃為第二類防雷建筑物。26.[計算題]有一棟18層高的二類防雷建筑物(長68m,寬24m),設(shè)有20條防雷引下線,首次雷擊樓頂防雷裝置時的雷電流為10kA,電子設(shè)備能承受的雷擊磁感應(yīng)強度為2.4×10-4T(Wb/m2),若將電子設(shè)備置于17樓和6樓,則電子設(shè)備距墻體中防雷引下線的安全距離分別是多少?答案：解:

第17層的安全距離Sa=1.25m

第6層的安全距離Sa=0.415m27.[計算題]某工廠在設(shè)計低壓線路引入機房時考慮采用電纜埋地引方式,實地勘測時土壤電阻率ρ=50Ω·m,試問該工廠低壓電纜埋地的最短尺寸?答案：解:根據(jù)

計算出該工廠低壓電纜埋地的最短尺寸為14.1m,但根據(jù)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》,該工廠低壓電纜埋地的最短尺寸為15.0m。28.[計算題]一炸藥倉庫高度5米,距離倉庫3米安裝一支獨立接閃桿,檢測得出接地裝置的沖擊接地電阻為9歐姆,計算接閃桿與倉庫的距離是否達到規(guī)范要求。答案：解:hx=5m,Ri=9Ω

Hx<5Ri=45

Sa=0.4(Ri+0.1hx)=0.4(9+0.1×5)=3.8(m)>3m

所以,接閃桿與倉庫的距離不能達到規(guī)范要求。29.[計算題]有一棟辦公大樓天面上設(shè)有接閃帶和接閃網(wǎng)格保護,但有三個衛(wèi)星收發(fā)天線,不在其保護范圍內(nèi),需要加裝接閃桿保護,如果接閃桿的安裝位置距離最遠的接收天線為10m,衛(wèi)星天線高4m,需要架設(shè)多高的接閃桿,才能夠使所有衛(wèi)星天線在其保護范圍之內(nèi)?答案：解:無特別說明,辦公大樓屬于第三類建筑物,hr=60m,又hX=4m,接閃桿的安裝位置距離最遠的接收天線為10m,即接閃桿的保護半徑r=10m。

所以,應(yīng)架設(shè)高度高于8.96米的接閃桿才能夠使衛(wèi)星天線在其保護范圍之內(nèi)。30.[計算題]某市位于市區(qū)海邊的一住宅樓,高100m,頂部長100m,寬20m,計算其年預(yù)計雷擊次數(shù)并確定該建筑物的防雷等級。(該市年平均雷暴日數(shù)為48天,計算中忽略周邊建筑物對其等效面積的影響)答案：解:建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)計算公式:N=k×Ng×Ae

1)k:校正系數(shù),建筑物位于海邊應(yīng)取1.5;

2)Ng:建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度(次/km2/a),

Ng=0.1×Td(次/km2/a)

其中:Td為年平均雷暴日,取48天/a

∴Ng=0.1×Td=0.1×48=4.8(次/km2/a)

3)Ae:與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積(km2)

該建筑物高等于100m,其每邊的擴大寬度應(yīng)按等于建筑物的高計算;建筑物的等效面積

將L=100m,W=20m,H=100m帶入公式,得出Ae=0.057(km2)

4)N=k×Ng×Ae=1.5×4.8×0.057=0.4104(次/a)>0.25次/a

所以,其年預(yù)計雷擊次數(shù)為0.4104次/a,應(yīng)劃分為第二類防雷建筑物。31.[計算題]某易燃易爆場所采用接閃線保護各種突出屋面的風(fēng)帽、放散管(高度20米)等構(gòu)筑物(一類防雷構(gòu)筑物),最低點與風(fēng)帽、放散管等構(gòu)筑物間隔距離3.0米,接閃線的水平長度30米,架空接閃線支柱處接地裝置的沖擊接地電阻為10.0歐姆,計算接閃線與與風(fēng)帽、放散管等構(gòu)筑物間隔距離是否達到規(guī)范要求。答案：解:h=20+3.0=23.0m,Ri=10.0Ω,l=30m

(h+l/2)=23.0+15=38.0<5Ri=50

根據(jù)公式Sa≥0.2Ri+0.03(h+l/2)

Sa≥0.2×10+0.03(23+15)=3.14(m)

因3<Sa=3.14

所以,接閃線與與風(fēng)帽、放散管等構(gòu)筑物間隔距離不能達到規(guī)范要求。32.[計算題]有一幢三類防雷框架結(jié)構(gòu)大樓,鋼筋的直徑為16mm,網(wǎng)格寬度為3米,距建筑物30米處發(fā)生自云對地閃擊,求該建筑物L(fēng)PZ1區(qū)磁場強度和安全距離?答案：解:根據(jù)

答:該建筑物L(fēng)PZ1區(qū)磁場強度為2.08GS,安全距離為3.03m。33.[計算題]距某建筑物內(nèi)計算機房100m遠處遭受首次雷擊,雷擊電流值為150KA,計算機房采用φ10圓鋼作屏蔽網(wǎng),屏蔽網(wǎng)格為3m×3m,請計算雷擊時計算機房內(nèi)的磁場強度。

說明條件:答案：解:34.[計算題]一個二類建筑物,首次雷擊(I=150KA、10/350μs),請計算5米長10㎜2銅線上產(chǎn)生的殘壓?(注:單位長度電感l(wèi)0=1μH/m)答案：解:UL=l0*L*di/dt=1×5×150/10=75KV35.[計算題]已知土壤電阻率為500Ω·m,則設(shè)計防雷接地裝置水平地極應(yīng)多長?答案：解:已知土壤電阻率為500Ω·m,

按

L=2×22.4=44.8米,

即設(shè)計的防雷接地體水平極應(yīng)為45米左右。36.[計算題]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,實測土壤電阻率為1000歐米,該接地體沖擊接地電阻為多少。(提供右圖僅供參考)答案：解:接地裝置有效長度為:

查圖表得:該接地體沖擊系數(shù)A=1.65

由R~=ARi得

Ri=R~/A=13.0/1.65≈8.0歐

所以,該接地裝置的沖擊接地電阻8.0歐。37.[計算題]有一座一類防雷的建筑物,由于各種原因不能安裝獨立接閃桿,只能在屋面安裝接閃帶,按規(guī)定圍繞建筑物敷設(shè)了環(huán)形接地體,接地體長25m,寬10m,實測該地土壤電阻率為850Ω?m,問該環(huán)形接地體要不要補加接地體?如要補加,水平接地體應(yīng)補加多長?垂直接地體應(yīng)補加多長?答案：解:已知第一類防雷建筑物所在地的土壤電阻率為500—3000Ω?m時,對環(huán)行接地體所包圍的面積的等效圓半徑r=(A/π)1/2(11-3600)/380m的情況,環(huán)行接地體不需補加接地體;對等效圓半徑r=(A/π)1/2(11-3600)/380m的情況,每一引下線處應(yīng)補加水平接地體或垂直接地體。

該題=850Ω?m,

等效圓半徑r=(A/π)1/2

=(25×10/3.14)1/2

=79.61/2

=8.9(m)

而(11-3600)/380m

=(11×850-3600)/380

=15.1(m)

R=8.915.1(m)

所以需要補加接地體:

若補加水平接地體,應(yīng)補加

LS=[(113600)/380](A/π)1/2

=15.18.9

=6.2(m)

若補加垂直接地體,應(yīng)補加

LZ={[(11-3600)/380]-(A/π)1/2}/2

=6.2/2

=3.1(m)

答:應(yīng)補加水平接地體6.2m或垂直接地體3.1m。38.[計算題]采用獨立接閃桿保護某一類防雷建筑物,建筑物高6m,接閃桿的接地電阻為4Ω,請問接閃桿與建筑物的間隔距離至少為多少?答案：解:

由于hx<5Ri(6<5×4),

故Sa1≥0.4(Ri+0.1hx)=0.4(4+0.1×6)=1.84m

又1.84m<3m,因此間隔距離至少為3m。39.[計算題]有一棟平頂庫房長12m、寬5m、高5m,屬二類防雷建筑,設(shè)想安裝一支12m高的接閃桿提供直擊雷保護,接閃桿設(shè)在庫房中心軸線上,距離庫房邊3m,這支接閃桿能否提供對庫房完全直擊雷保護?

答案：解:AC=10m,庫房屬于二類防雷建筑物,滾球半徑為45m,12m高的接閃

桿在5m高度上的保護半徑為:

因為rx<R,所以接閃桿不能對庫房提供完全的直擊雷保護。40.[計算題]某地土壤電阻率為400Ω·m,現(xiàn)做一長方形環(huán)形地網(wǎng),長30m,寬20m,地網(wǎng)利用-40×4mm鍍鋅扁鋼做為水平接地體,接地體埋深0.8m,設(shè)計要求接地電阻值小于10Ω,試計算該地網(wǎng)工頻接地電阻值,并判斷是否滿足設(shè)計要求。

條件:不考慮垂直接地體的因素,水平接地體形狀系數(shù)A=1.69答案：

預(yù)計地網(wǎng)接地電阻為9.43Ω,能滿足設(shè)計要求。41.[計算題]在某配電盤上安裝了I級分類試驗的SPD,其UP(電壓保護水平)P為4KV,SPD與相線的連線長度為0.4m,與等電位連接帶的連線長度為0.6m,此時如有10KA(10/350)雷擊電涌通過,后端設(shè)備將要承受多大的最大電涌電壓?(說明條件:連線電感為1μH/m)答案：解:U=UP+(l1+l2)L?di/dt

=4+(0.4+0.6)*1*104/10=1004KV42.[計算題]有一座第二類防雷建筑物面積為40×12m2,其天面有兩個高2m、相距16m的非金屬排風(fēng)管對稱分布,現(xiàn)設(shè)計使用一支接閃桿對其進行保護,問針高多少m合適?(提示:天面已有接閃帶)答案：①如圖所示,接閃桿應(yīng)設(shè)置在兩個排風(fēng)管中間,保護高度為hx=2m,

保護半徑為rx=8m

②第二類防雷建筑物,根據(jù)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》,

接閃桿滾球半徑hr=45m

③根據(jù)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》

④h2-90h-484=0得h≈[(90±44)÷2]

⑤解之得:h1≈67(m)(舍去)h2≈23(m)

⑥根據(jù)計算結(jié)果,選擇針高大于23m合適。43.[計算題]如圖所示,某人站在一棵孤立大樹下,手扶樹干避雨,當(dāng)時正發(fā)生首次正極性雷擊,大樹被雷電擊中,雷電流為10kA,手接觸點離地面1.5m,手接觸點到地面的這段樹干的電阻為500歐姆,單位長度電感為2/m,試計算接觸電壓值?答案：解:接觸電壓U由兩部分組成,為

已知:首次正極性雷擊的波頭時間T1=10us

U=10×500+2×1.5×(10/10)=5003(kV)44.[計算題]某山區(qū)工廠,工廠所在地土壤電阻率ρ=1000Ω·m,用接地電阻表測得接閃器工頻接地電阻為17.5Ω,引下線接地點到接地體最遠端長度為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≤10Ω)?答案：.45.[計算題]有一棟高15層二類防雷框架結(jié)構(gòu)的建筑物,該樓設(shè)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。答案：解:二類建筑io=15OKA

Ho=io/2丌.Sa=15OOOO/2丌.1OO

=238.73A/m

=2.98高斯

四樓以下Kc=1/n=1/15

I=Kc.i0=1/15.15OOOO=1OKA46.[計算題]有一個儲存硝化棉的倉庫,長21米,寬7.5米,高4米。要求設(shè)獨立桿保護,請計算獨立桿的最低高度是多少?答案：解:按規(guī)范要求,該倉庫屬于一類防雷建筑物,獨立桿距離倉庫取3m,

Rx2=(21/2)2+(7.5+3)2

Rx=14.85由hx=4hr=30

解得,h=26.68m

所以,獨立桿的最低高度是26.28+1=27.68(m)。47.[計算題]某工廠在設(shè)計低壓線路引入機房時考慮采用電纜埋地引入方式,實地勘測時土壤電阻率ρ=144Ω·m,試問該工廠低壓電纜埋地的最短尺寸?答案：

所以,該工廠低壓電纜埋地引入機房時的最短尺寸為24m。48.[計算題]一煙囪高20.0m,煙囪上接閃桿長1.0m.在其下方距離10.0m處有一配電房,配電房的長、寬、高分別為12.0m,6.0m,5.0m(如圖)。問該煙囪上的接閃桿能否對該配電房進行有效保護?答案：

因為:rx>r,所以接閃桿能對該配電房進行有效保護。49.[計算題]三類建筑物利用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋網(wǎng)作為接地體,其引下線為兩根,求每根引下線所連接的鋼筋表面積總和至少為多少?答案：解:兩根引下線的分流系數(shù)Kc=0.66,

所以,S≥1.89Kc2=1.89×0.662=0.82(m2)

鋼筋表面積總和至少為0.82m250.[計算題]某一類防雷建筑物高度為5米,在距離它3米安裝一支獨立接閃桿進行防雷保護,計算其接地裝置的沖擊接地電阻不大于多少歐姆才能滿足規(guī)范要求。答案：解:hx=5m,Sa=3m

根據(jù)公式Sa≥0.4(Ri+0.1hx)

Ri≤(Sa-0.04hx)/0.4=(3-0.2)/0.4=7.0(Ω)

接地裝置的沖擊接地電阻不大于7歐姆才能滿足規(guī)范要求。51.[計算題]某建筑物長、寬、高分別為40m、20m、30m,現(xiàn)在樓面正中心位置裝設(shè)一根接閃桿,桿高10m,請問該接閃桿能否全面保護樓面。答案：

顯然,r30遠小于22.36m.,故單支接閃桿無法全面保護,52.[計算題]距離二類防雷建筑物附近150m遭受首次負極性雷擊,建筑物利用φ12圓鋼形成尺寸為2m×2m初級屏蔽網(wǎng)格,在LPZ1內(nèi)有一臺被保護設(shè)備,設(shè)備前端12m處安裝了浪涌保護器,設(shè)備的耐沖擊電壓額定值是4kV。由于綜合布線的疏忽,在浪涌保護器與被保護設(shè)備之間形成了面積約為8m2的環(huán)路,在線路沒有屏蔽的情況下,請確定浪涌保護器的有效電壓保護水平。(注:)答案：解:53.[計算題]某市一建筑物上安裝了5米高的接閃桿,引下線長30米,接閃桿和引下線的電感分別為1.0μH/m和1.2μH/m,接地沖擊電阻為1Ω,計算當(dāng)雷擊電流為100KA,波頭時間為0.25μs時,在33米高度處的對地電位是多少?答案：解:根據(jù)

(A)

所以,在33米高度處的對地電位是16500V。54.[計算題]某市一建筑物上安裝了4米高的接閃桿,引下線長50米,接閃桿和引下線的電感分別為1.2μH/m和1.5μH/m,接地沖擊電阻為4Ω,計算當(dāng)雷擊電流為50KA,波頭時間為0.25μs時,在52米和32米高度處的對地電位是多少?答案：解:L1=1.2H/m,L2=1.5H/m,l1=4m,l2=50m,Ri=4Ω

I=50KA

U=IRi+L1?l1?di/dt+L2?l2?di/dt

Di/dt=50/0.25=200kA/μs

U52=50×4+1.2×(4-2)×200+1.5×50×200

=200+480+15000

=15680kv

U32=50×4+1.5×32×200

=200+9600

=98