防雷計算題題庫

1、計算題部分1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(qiáng)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(qiáng)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=1/15 i=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(diǎn)到標(biāo)地體最遠(yuǎn)端長度為 25.3m，計算其沖擊接地電

2、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(jù)le2r=arile2 100063.25(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(shè)在湖邊的某機(jī)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?40 天，請通過公式計算其預(yù)計雷擊次數(shù)并判定其屬于第幾類防雷建筑物。1.3（ td為 121，本題8 分）n=k*ng*ae其中： k 取 1.51.3ng=0.024 td=0.0

3、24*121=2.9ae=lw+2（ l+w） *h （ 200 h） 1/2 + h（ 200 h） *10 -6=100*40+2（ 100+40） *30 （200 30） 1/2 + *30 （ 200 30） *10 -6-6=40014*10=0.04n=1.5*2.9*0.04=0.174 0.06 次 /a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(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、30m，單支避雷針高 10m（設(shè)在屋面中心位置） 。（本題

4、10 分）解：設(shè)保護(hù)半徑 oa= 102202= 500 =22.36mr0=h(2hrh)= 40(2 60 40)= 3200=56.6mr 30= h( 2hrh) h30 (2hr h30 )=56.6-30(2 6030)=56.6-52=4.6m.顯然遠(yuǎn)小于22.36m. ，故單支避雷針無法全面保護(hù)，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(wǎng)格不大于20m*20m的避雷網(wǎng)防直擊雷。5、一枝獨(dú)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10 米高的避雷針在5 米

5、高度上，避雷針a 的保護(hù)半徑為r 5=h0 ( 2hrh0 )-h5 ( 2hrh5 )= 10(2 30 10) - 5(2 30 5)=105 511 22.4 16.6=5.8 （米）6、某公司設(shè)計的水平接地體總長度為33 米，實(shí)測工頻接地電阻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：13 歐，實(shí)測土壤電阻率為le=2=21000 =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.考慮進(jìn)入建筑物的外來導(dǎo)電物為電力線路（tn-s 制）、信號線路、

6、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：根據(jù) gb50057-94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=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(shè)為二類防雷建筑，計劃采用獨(dú)立避雷針保護(hù)，避雷針設(shè)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 10 米，問避雷針是否能對庫房提供完全直擊雷擊保護(hù)。答：如圖所示為庫房在5 米高度上的平面示意圖a在直角三

7、角形abc中223mac=（ ab bc）=（ 82 62） =10（米）b5m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(hù)半徑為12mr5 = h0（ 2hr h0） h5 （2hr h5）= 10（2 4510） 5（ 2 45 5）=10 8 5 1728.3 20.6=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)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，問a、 b 避雷針是否能完全保護(hù)炸藥庫？答：炸藥庫為一類防雷建筑，根據(jù)gb50057-94建筑物防雷設(shè)計規(guī)

8、范滾球半徑 hr=30 米a、b 避雷針針間距為3md=6+20+6=26米 , 應(yīng)符合 d2r05m兩針相關(guān)距離為：a2r 0=2h0 ( 2hrh0 ) -2h5 ( 2hrh5 )20m=226 52（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 5 =h0 (2hrh0 ) -h5 ( 2hrh5 )= 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=4 米 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(hù)和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，但有四個衛(wèi)星收發(fā)天線，

9、 不在保護(hù)范圍以內(nèi)，需加獨(dú)立針行保護(hù)。 已知避雷針位置距最遠(yuǎn)的接受天線為 10m，并且衛(wèi)星天線高 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)。解：因?yàn)樽C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= h(2hrh) -hx( 2hrhx) 得x10=h(260h) - 1164h2-120h+994.77=0, 解二次方程得： h=60-51.04=8.96 9.0m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(diǎn)的雷電流為10ka（ 10/350 s），

10、計算第十四層和第十一層的磁感應(yīng)強(qiáng)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=i0k =10ka 0.2=2kac2第 11 層分流系數(shù)為數(shù)kc2=(1/10) =0.1第 11 層 : :i=i0k=10ka 0.1=1kac2根據(jù)雷電流在引下線上產(chǎn)生安全距離sa =i02 b10-7 (wb/ma),b 為磁感應(yīng)強(qiáng)度 , 為特斯拉 t(wb/m2),式中0=44-410-4t1t=10 gs1gs=10 t,2.4gs=2.4s =4-7i10a22.410 4故第 14 層時的 s

11、a =410-7i10 4=4=1.67(m)22.42.4第 11 層時的 s =410-7i10 4 =2=0.83(m)2 2.42.4a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. 某平屋面建筑物長 96.00m，寬 32.00m、高 28.00m，按 gb50057-1994第三類防雷建筑物的設(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量。（ 10分）答：引下線鋼材最小用 8避雷網(wǎng)鋼材最小用 8避雷網(wǎng)為 8 個 24m x 16m 的網(wǎng)格用材為 8x(24+16)x2=640m引下線 8 根 48m的，用

12、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(yīng)有多少個避雷網(wǎng)格？（吉林）答：長 60 米 , 寬 24 米 , 二類防雷建筑 , 組成不大于 8m 12m避雷網(wǎng)格12121212128注意共計15 個網(wǎng)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sel 0.4r i 3 米r=r /ais 0.4ri=0.4 101.4=2.86米el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

13、3 米。17.一建筑物樓內(nèi)有相當(dāng)重要的計算機(jī)信息設(shè)備，建筑面積是單支避雷針，試計算所需避雷針高度？（樓高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30m 12m，現(xiàn)在樓頂安裝一,h x =10m。aor x=oa=(6 2+152)=261 2 =16.2mr1=h（ 2h h1/21/2=800r） = 10(90-10)xx1/2 =28.31mr 0= r x + r1=16.2+28.3=44.5m從地面算起 , 避雷針高度rhr2r022220251890.25 =45-6.69=38.31mh=h -=45-4544.5 =45-則安裝在天面上的避雷針高度為3

14、8.31-10=28.31m答天面的避雷針高度為28.31m.218. 有一座第二類防雷建筑物面積為 40 12m，其天面有兩個高 2 米、相距 16 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 x =8m、hr =45m、 hx =2mr 1=hx( 2hrhx ) =2(902) = 176 =13.3m保護(hù)半徑r x =8mr 0= r 1+ r x =8+13.3=21.3m根據(jù)公式針高h(yuǎn)=hr - hr2r02=45-45221.32 =45-2025 453.69 =45-39.64=5.36m根

15、據(jù)計算結(jié)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(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(hù)，如不能，請?zhí)岢鲎罱?jīng)濟(jì)的保護(hù)方案。 （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(diǎn)相當(dāng)于一支針的作用，故取針高 r x 5+1.5=6.5m, 才能保護(hù)衛(wèi)星天線。h=7m,hx =4m,hr =4.5mr x =h(2hrh) -hx (2hrhx ) =2(907) -4(90 4) = 581 - 344=24.1-18.55=5.55m故該樓高 7m，不能保護(hù)衛(wèi)星天線。r x

16、=h(90h) -18.5化簡得 :h 2-90h+625=0h=909024 625= 9025600 =9074.8229074.8取負(fù)號 h=7.6m2說明 h 7.6m 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.20.一枝獨(dú)立避雷針高度10 米，為炸藥庫提供直擊雷保護(hù)時，請計算該針在保護(hù)半徑。（保留小數(shù)一位）（ 6 分）答：炸藥庫為一類防雷建筑，根據(jù)gb50057-94建筑物防雷設(shè)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(hù)半徑為r5= h 0（2hr h0） h 5（ 2hr h5） 5 米高度上的

17、= 10 （ 2 30 10） 5 （ 230 5） =10 5 5 11 22.4 16.6=5.8 （米）21. 某二類建筑物天面有一衛(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(shè)置是否符合要求？設(shè)：避雷針高為h，保護(hù)物衛(wèi)星天線高為hx ，滾球半徑為hr ，保護(hù)余量為1 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：（ 1）保護(hù)范圍 r x 是否達(dá)到要求？（ 2）安全距離是否達(dá)到要求？保護(hù)范圍 rxh(2hrh)hx (2hrhx )8(2458)7( 2 45 7)=1.51m答：保護(hù)半徑應(yīng)大于或等于5235.5m，而

18、 r x 5.5m ，故保護(hù)范圍達(dá)不到要求。22. 某平頂庫房為二類防雷建筑長 12 米、寬 5 米、高 5 米，設(shè)，計劃在庫房長邊中心距離庫房 3 米處（如圖）設(shè)高度為 10 米的避雷針，計算避雷針是否能對庫房實(shí)施保護(hù)。答：3m5m12m最遠(yuǎn)點(diǎn)距離 :l=(8 8+6 6) 1/2 =10mr x=10(9010) -5(905) =28.3-20.6=7.7mr x=7.6mr x l, 不能保護(hù) .23. 有一棟二類框架建筑物，網(wǎng)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

19、3.14 100)=0.239ka=293a/mh1=h0/10sf/20sf=20 8.5/w/(1+18 10-6/r 2) 1/2 sf=20 8.5/5/(1+18 10-6/10 -4 ) 1/2 sf=20 1.7/1.086sf=20 1.5654=20 0.1946=3.89 3.9db3.9/20h1=239/10sh1=239/1.57h1=152a/mds/1=w sf/10=5 3.9/10=1.95m設(shè)計題部分25、請畫出單相tn s 系統(tǒng)中電涌保護(hù)器spd電氣連接圖和三相tn s 系統(tǒng)中電涌保護(hù)器spd電氣連接圖。答案圖: 單相 tn s 系統(tǒng)中 spd連接圖l設(shè)n

20、備pe圖 : 三相 tn s 系統(tǒng)中 spd連接圖l 1機(jī)殼l 2l設(shè)備機(jī)3npe26、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(shè)計獨(dú)立避雷針保護(hù)，請設(shè)計繪制該倉庫的 hx 高度的平面保護(hù)圖，并求出避雷針高度（注：要求獨(dú)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r22h =30m,則有： oa= 10.510.5 =14.85mr x =h(2h r -h)- hx(2h r -h x)= h(60-h)- 4(60-4)= 60h h2-224=60hh2

21、 -15.0設(shè) r 1=hx (2hrhx ) =4( 604) =224 =14.97 r0=r x+r 1=14.85+14.97=29.82r22229.8211.96=26.54mh=h-hrr0 =30-30=30-答 hx =4m高度上保護(hù)半徑為 14.85m, 避雷針高度為 26.54m.4m側(cè)視圖21m硝化棉倉庫14.85m7.5mrx =15.0m標(biāo)高 4m 時的保護(hù)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(jié)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)計繪制一天面防雷設(shè)施平面圖（提示：所有基

22、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6 米、長 21 米、高 18 米的 6 層業(yè)務(wù)樓，內(nèi)部有衛(wèi)星接收系統(tǒng)和通信系統(tǒng)（其他用電設(shè)施不考慮）請你按比例（2 分）為你該業(yè)務(wù)辦公樓設(shè)計一套防直擊雷和感應(yīng)雷方案。內(nèi)容包括： （ 1）防直擊雷天面部分設(shè)計圖（ 15分）設(shè)計說明、使用材料、引下線位置等。（ 2）防雷電感應(yīng)設(shè)計圖（ 15 分）電源、內(nèi)部設(shè)施的防護(hù)，避雷器安裝的位置等。（ 3）地網(wǎng)設(shè)計圖（ 10 分）。答：（ 1）防直擊雷設(shè)計（天面部分）21m6m（ 2）防雷電感應(yīng)設(shè)計spd設(shè) 備spd18mspd2spd1（ 3）地網(wǎng)設(shè)計圖信

23、號電源比例： 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；2、二類防雷天面網(wǎng)格應(yīng)為10m 10m或 8m 12m；3、二類防雷引下線間距為18m；4、避雷帶采用8mm以上熱鍍鋅圓鋼或采用4 12mm以上熱鍍鋅扁鋼，引下線采用的規(guī)格同上。設(shè)計說明：1、將地樁內(nèi)主筋連接起來組成3m 3m網(wǎng)格；2、將承臺內(nèi)主筋閉合接通；3、引下線與承臺內(nèi)主筋電氣連通。29、有一座 100 米高的通訊鐵塔， 頂端架設(shè)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(jìn)入室內(nèi)機(jī)房 （機(jī)房距塔20 米左右），應(yīng)采取哪些措施進(jìn)行雷電防護(hù)？請?zhí)岢鲆辉O(shè)計方案（圖略） 。答：通訊天線通軸電纜在 lpzo和 lp

24、zi 交界面處或發(fā)射機(jī)柜入口處安裝電涌保護(hù)器。電涌保護(hù)器（ spd）的接地線應(yīng)采用截面積補(bǔ)小于26mm的多股絕緣銅導(dǎo)線就近解至等電位接地線或發(fā)射到發(fā)射機(jī)柜上。 通信基站的信號電纜應(yīng)穿鋼管埋地進(jìn)入機(jī)房，并應(yīng)在入戶配線架處安裝信號電涌保護(hù)器， 電纜內(nèi)空線對應(yīng)做保護(hù)接地。通信天線應(yīng)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(jīng)走線架進(jìn)入機(jī)房前，屏蔽層應(yīng)就近接地，室外走線架（20m）始末端均應(yīng)作接地處理， 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7.5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

25、單支避雷針的設(shè)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；222222ab=9.75m（ 2） ab =ac+bc ab =6 +3.75abh( 2hrh)4(2 30) 4)h(60 h)14.97經(jīng)計算 h 13.2m7.5mbcc4m6m6m3ma31、設(shè)避雷針高度為h，滾球半徑為hr ，請分別給出當(dāng)hhr 和 hrh 時的保護(hù)范圍計算方法。答：當(dāng) hr h 時則 rxh(2hrh)hx ( 2hrhx )當(dāng) hr h 時rxhrhx (2hrhx )32、作圖題：用作圖法確定一支高度為16 米的避雷針，應(yīng)架設(shè)在距離一座高度為4.1 米，長度

26、為 7 米，寬度為 3 米的第一類建筑物的位置。 （ 15）解： l=7m， w=3m, h=4.1m, h=16m, hr =30mrxh(2hr h)hx (2hrhx )16(2 30)4.1(2 30 4.1)26.5315.14 11.4mab=11.4mab222=ac+bcac 2=ab2-bc27m3.5mb= 11.42-3.5 23mc= 129.96-12.254.1= 117.71dac=10.857.85mad=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。a33、某煙花爆竹倉庫，長7.5 米、寬 6 米、高 4 米，計劃在離建筑物

27、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(shè)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(shè)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)-18.522將 r x=10.9m 代入式得 h(90-h)=29.4 2化簡得 :h 2-90h+29.42=0（ 2）解式 ,h=(90- 902-4 29.4 2)/2=(90- (8100-3457.44)/2=10.93m如用求根公式快的多r2-(rx1)

28、2.h=hr- h+r22，其中 r o=h( 2hrh) ,r 1= hx (2hr hx )或 h=hr - hr -r 0 )r o=r 1+r x=18.5+10.9=29.4m代入得 .h=45-45229.42=45-1160.64 =45-34.04=10.93m34、設(shè)避雷針高度為h，滾球半徑為 h ，請分別給出當(dāng) hh和 hh 時的保護(hù)范圍計算方法。rrr答 : 當(dāng) h h 時 , 可運(yùn)用公式 r= h(2hr-h)- h (2hr-hx) 來計算保護(hù)范圍 .rxx當(dāng) hhr 時, 應(yīng)取 h=hr 時來計算保護(hù)范圍 . rx=hr - hx (2h r -h x) 來計算保護(hù)

29、范圍 .35、（ 10 分）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(hù)該建筑物不受直擊雷的襲擊。rx= (6.(120-6)- (5.(120-5)=26.1-23.98=2.2m屋面距避雷針的最遠(yuǎn)點(diǎn) :ol=3.721.52=4.0故不能保護(hù) .36、（ 15 分）某一一類防雷建筑物的避雷裝置（如圖），其沖擊接地電阻 r 為 10 ，被保護(hù)i物高度 hx 為 8m,避雷裝置與被保護(hù)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(hù)物間的安

30、全距離是否符合gb50057 94 的要求？若不符合，請給出合適的安全距離。3.5m8mhx=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0.25/100s 波形用 1mhz？10/350s 波形用25khz，后續(xù)雷擊解：首次雷擊10/350s，現(xiàn)用其前沿的 1/4 ，即 t1=t/4=10st1 作正弦波模擬時，前沿t1 正好時一個正弦波周期t所以周期44 1040( )tt1s而頻率 f11106t4010 625000 h z 25kh z40同理，后續(xù)雷擊波形0.2

31、5/100s，周期 t=4 t 1=4 0.25=1( s)而 f11110 6 ( h z )1mh zt110 6i(ka)t1t( s)t=4t137、某單位為了保護(hù)電器設(shè)備，在供電系統(tǒng)安裝了三級電涌保護(hù)器現(xiàn)第三級 spd 安裝在被保護(hù)設(shè)備的前端，已知該電器設(shè)備耐壓為 1.3kv ，接線方式為 t 型（見右圖），求 ab之間最大電涌電壓spd（并聯(lián)式），檢測發(fā)2.5kv ，spd 的殘壓為uab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l2 的電涌平均陡度為0.75 ka/s, 引線 l1、 l2 單位長度電感為l0=1.

32、6h/m）解：求 ab間最大電涌電壓uab：l1、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/s，spd兩端引線長度之和l1+ l 2=1.5 m ，引線的單位長度uab=spd的最大殘壓 +引線產(chǎn)生的感應(yīng)電壓ull0=1.6h/m。u ll01.5m0.75ka /s1.6 h / m1.5m0.75ka /s1.8kv故 u ab1.3kv1.8kv3.1kv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uab 設(shè)備的耐壓水

33、平。即滿足uab 2.5kv 。 uab 由兩項(xiàng)組成，spd殘壓使不變的，只有減小兩端的引線，才能減小感應(yīng)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(yīng)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/ （ 1.6h/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(hù)場內(nèi)的易燃物品，設(shè)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(cè)20 米處有一支高 15 米的獨(dú)

34、立避雷針c，請設(shè)計繪制易燃堆放場hx=5 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）d避雷線abcdhx=5m 被保護(hù)范圍39、設(shè) spd保護(hù)系統(tǒng)為兩級組成，第一級為開關(guān)型spd，其響應(yīng)時間為100ns；第二級為限壓型 spd，其響應(yīng)時間為 50ns。已知雷電流在導(dǎo)線上傳播速度為真空光速的2/3 ，為消除盲電，兩級導(dǎo)線之間的距離應(yīng)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(dǎo)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(yīng)時間為 100ns；第二級 spd響應(yīng)時間為 50ns則兩個 spd

35、響應(yīng)時間差t=100-50=50ns根據(jù) s=v t=0.2m/ns 50ns=10m答為消除盲電，兩個 spd導(dǎo)線距離應(yīng)為 10m.40、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(diǎn)到地面的這段樹干的電阻為500, 單位長度電感為 2 h/m, 試計算接觸電壓為多少?解：設(shè)手接觸點(diǎn)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=u+u= i r+l0h （ d i /dt）rl根據(jù)題意已知 : i=40ka, r=500, l =20h/m, h

36、=1.5m01.5md i /dt=40ka/20s=4 ka/s帶入上式所以 u=40ka500+2 h/m 1.5m 4 ka/s=20000 kv +12kv=20012 kv答接觸電壓u 為 20012 kv41、有一座長 20 米，寬 10 米，高 12 米的混合結(jié)構(gòu)建筑物（二類防雷） ，天面設(shè)避雷帶，距建筑物軸扁 2.5米設(shè)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(fù)合接地體。假設(shè)土壤電阻率為 250m，試用簡易法計算環(huán)形接地體的工頻電阻值。（ 1：500）解：已知 =250m復(fù)合接地網(wǎng)的環(huán)形面 s 25m 15m 375mm2r2502501250.50.53756.4s

37、19.4答環(huán)形接地體的工頻電阻為6.4。環(huán)形接地體平面示意圖或 r0.280.282500.282506.4a0.2810.9r375答環(huán)形接地體的工頻電阻為6.4。42、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)房安放在第6層，要求主機(jī)房內(nèi)磁場干擾場強(qiáng)h 部大于 800a/ m。該答樓發(fā)生首次雷擊，計算雷擊電流為1150ka情況下的安全距離。 （提示： 1a/m 在數(shù)值上相當(dāng)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) k =1/n=1/20=0.05c已知 i =150ka ,i= ik =150ka 0.05=7.5ka00 c已知 h1=800a/m,由于 1a/m 在數(shù)值上相當(dāng)于0.01256gs所以 800在數(shù)值上相當(dāng)于 (800a/m 0.01256)=10.04810gs根據(jù) b0i4 107 7.5103(由于 it=104gs, 1gs=10 4t)2 sa2 sa得sa410 77.5 10 3410 727.510 3151.5m2 b1010 410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)計算機(jī) o 位置的防止如右圖。請設(shè)計：當(dāng)機(jī)房內(nèi)磁場干擾場強(qiáng)不大于800a/