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1、防雷工程程技术考考试题库库（六）计算题部部分1有一一栋高115层二二类防雷雷框架结结构的建建筑物，该该楼设有有15根根引下线线，1）在邻邻近1000米情情况下发发生首次次雷击，求求大楼附附近的磁磁场强度度。2）直击击雷击中中该大楼楼（注：首次雷雷击），求求大楼第第四层单单根引下下线的雷雷电流强强度。i. 二类建筑筑io=15OOKA Ho=iio/22丌. Sa=15OOOOOO/2丌丌.1OOO=2388.733A/mm=2.998高斯斯 ii. 四楼以下下Kc=1/nn=1/15i=Kcc.i00=1/15.15OOOOOO=1OKKA 2、某山山区工厂厂，工厂厂所在地地土壤电电阻率=10
2、000.m，用用接地电电阻表测测得接闪闪器工频频接地电电阻为117.55，引下下线接地地点到标标地体最最远端长长度为225.33m，计计算其冲冲击接地地电阻是是否符合合规范要要求（规规定其冲冲击接地地电阻为为Ri10，A=1.88，10000的的平方根根为311.6225）？（本题题8分）根据R=AARiL/Lee=255.3/63.25=0.44A=1.8Ri=117.55/1.8=99.7（） 答答冲击接接地电阻阻是9.7,符合合规范要要求3.设在在湖边的的某机械械生产车车间，长长（L）、宽宽（W）、高高（H）分分别为1100mm、40mm、30mm，当地地年雷暴暴日为440天，请请通过公
3、公式计算算其预计计雷击次次数并判判定其属属于第几几类防雷雷建筑物物。（TTd1.33为1221，本本题8分分） NN=K*Ng*Ae 其其中：KK取1.5 NNg=00.0224 TTd1.33=0.0244*1221=22.9 AAe=LW+2（LL+W）*H（2200H）1/22+h（2200H）*10-6 =1100*40+2（1100+40）*30（20030）1/2+*30（20030） *10-6 =4000144*100-6 =0.04 N=11.5*2.99*0.04=0.11740.006次/a 属于第第三类防防雷建筑筑物。4.用绘绘图法或或计算法法（可任任选其中中一种方方法
4、）计计算出以以下给定定条件的的建筑物物在地面面和屋面面的保护护半径。如如屋面不不在保护护范围内内应增加加何种措措施保护护。 条条件：属属第三类类防雷建建筑物，长长、宽、高高分别为为40mm、20mm、30mm，单支支避雷针针高100m（设设在屋面面中心位位置）。（本本题100分）解：设保保护半径径OA=22.36mm r0= =56.6m rr30= =556.66- =556.66-522=4.6m. 显然然远小于于22.36mm.，故故单支避避雷针无无法全面面保护，可可采用在在建筑物物屋面加加装一圈圈避雷带带，同时时在中间间加一条条避雷带带，形成成网格不不大于220m*20mm的避雷雷网防
5、直直击雷。5、一枝枝独立避避雷针高高度100米，为为炸药库库提供直直击雷保保护时，请请计算该该针在55米高度度上的保保护半径径。（保保留小数数一位）答：炸药药库为一一类防雷雷建筑，滚滚球半径径hr=30米米10米高高的避雷雷针在55米高度度上，避避雷针AA的保护护半径为为r5=-=-=10522.416.6=5.88（米）6、某公公司设计计的水平平接地体体总长度度为333米，实实测工频频接地电电阻133欧，实实测土壤壤电阻率率为10000欧欧米，该该接地体体冲击接接地电阻阻为多少少。答：接地地装置有有效长度度为：Le=22=2=233.3=666.66米查图表得得：该接接地体冲冲击系数数 AA
6、=1.65由 R=A R 得得 R= R/A=13.0/11.6228.00欧该接地装装置的冲冲击接地地电阻88.0欧欧。7. 考考虑进入入建筑物物的外来来导电物物为电力力线路（TTN-SS制）、信信号线路路、闭路路电视线线路、金金属管道道时，设设击在建建筑物上上的雷电电流为1150KKA，问问电力线线路上可可能分配配到的雷雷电流为为每相多多少KAA？答：根据据GB5500557-994建建筑物防防雷设计计规范建筑物遭遭受1550KAA直击雷雷击电流流时，外外来导体体上可能能遭受的的雷击电电流约为为：150KKA2=775 KKA电力线路路上每相相可能分分配到的的雷电流流幅值为为：75 KKA
7、34=66.255 KAA8.平顶顶库房长长12米米、宽5米米、高5米米，设为为二类防防雷建筑筑，计划划采用独独立避雷雷针保护护，避雷雷针设在在距库房房中心轴轴线上，距距离库房房边3米米（如图图），避避雷针的的高度为为10米米，问避避雷针是是否能对对库房提提供完全全直击雷雷击保护护。A5m3m12m答：如图图所示为为库房在在5米高度度上的平平面示意意图在直角三三角形AABC中中CBAC=（ABB2BCC2）=（88262）=110（米米）库房为二二类防雷雷建筑， 滚球半径径hr=45米米10米高高的避雷雷针在55米高度度上，避避雷针AA的保护护半径为为r5 =h0（2hhrhh0）h5（2hh
8、rhh5）=100（24510）5（22455）=10851728.320.6=77.7（米米）AAC=110米避雷针不不能对库库房提供供完全直直击雷击击保护9. 如如图所示示为某平平顶炸药药库房，长长20米米、宽8米米、高5米米，A、BB为155米等高高避雷针针，问AA、B避避雷针是是否能完完全保护护炸药库库？答：炸药药库为一一类防雷雷建筑，根根据GBB500057-94建建筑物防防雷设计计规范20mAB3m3m5m滚球半径径hr=30米米A、B避避雷针针针间距为为D=6+20+6=226米,应符合合D22r0两针相关关距离为为：2r0=2-22=252（米米）,满满足D2r00所以两针针相
9、关有有共同保保护区域域。计算高度度为hxx的避雷雷针在55米高度度上的保保护半径径：r5 =-=-=26-16.6=99.4(米)库房短边边长度一一半为：8/22=4米米0.006（次次/a）为三类建建筑物12.政政券公司司的天面面上有避避雷带保保护和网网络保护护，但有有四个卫卫星收发发天线，不不在保护护范围以以内，需需加独立立针行保保护。已已知避雷雷针位置置距最远远的接受受天线为为10mm，并且且卫星天天线高44m，问问需架设设多高的的避雷针针，能够够使卫星星天线在在其保护护范围之之内。解：因为为证券公公司属于于第三类类建筑物物，因此此h=660m,又h=4m ,rx =100m由公式rrx
10、=-得 10=- h2-1220h+9944.777=0,解二次次方程得得：h=60-51.04=8.9969.00m所以应架架设9mm高的避避雷针。13、有有一栋高高15层层高的二二类防雷雷综合楼楼（长330米、宽宽9米），该该楼设有有10根根引下线线，当在在楼顶雷雷击点的的雷电流流为100KA（110/3350mms），计计算第十十四层和和第十一一层的磁磁感应强强度为22.4GGS时的的安全距距离.解:i00=100KA,引下线线n=110,第第14层层分流系系数kcc2=(1/110)+0.11=0.2, 则144层:ii=i00 kc22=100KA0.22=2KKA 第111层分流流
11、系数为为数kcc2=(1/110) =0.1第11层层: :i=ii0 kc22=100KA0.11=1KKA根据雷电电流在引引下线上上产生安安全距离离Sa = m0式中m00=4p10-77(Wbb/mAA),BB为磁感感应强度度,为特特斯拉TT(Wbb/m22),1T=1104GS 1GSS=100-4T,2.44GS=2.4410-44TSa =4p10-77故第144层时的的Sa =44p10-77=1.67(m)第11层层时的SSa =44p10-77=0.83(m)第14层层2.44 GSS时的安安全距离离为1.67mm,第111层22.4 GS时时安全距距离为00.833m.14
12、. 某平屋屋面建筑筑物长996.000m，宽宽32.00mm、高288.000m，按按GB5500557-119944第三类类防雷建建筑物的的设计要要求用避避雷网进进行防直直击雷保保护时，请请计算钢钢材最小小用少量量。（110分）答：引下下线钢材材最小用用8 避雷网网钢材最最小用8 避雷网为为8个224m x 116m的的网格 用材材为8xx(244+166)x22=6440m引下线88根488m的，用用材为：8x448m=3844m 总总用量为为10224m8 的的钢材15.第第二类防防雷建筑筑物长宽=600m24mm，用示示意图表表示屋顶顶面应有有多少个个避雷网网格？（吉吉林）答：长660
13、米,宽244米,二二类防雷雷建筑,组成不不大于88m12mm避雷网网格12121212128注意共计计15个个网格。16第第一类防防雷建筑筑物防雷雷接地工工频接地地电阻为为10欧欧，换算算系数AA=1.4,问问:建筑筑物的地地中金属属物与防防雷地的的安全距距离是多多少?答：建筑筑物的地地中金属属物与防防雷地的的安全距距离Seel0.44Ri3米Ri=RR/ASel0.44Ri=0.4101.44=2.86米米所以此建建筑物的的地中金金属物与与防雷地地的安全全距离应应大于或或等于33米。17. 一建筑筑物楼内内有相当当重要的的计算机机信息设设备，建建筑面积积是300m12mm，现在在楼顶安安装一
14、单单支避雷雷针，试试计算所所需避雷雷针高度度？（楼楼高100m）答：根据据题意天天面无直直击雷防防护措施施,天面面中间设设一支避避雷针,hx=10mm。oarx=ooa=(62+1552)=226122=16.2mr1=hhx（2hhrhx）1/2 = 10(90-10) 1/2=8800 1/22=28.31mmr0= rx + r1=166.2+28.3=444.55m从地面算算起,避避雷针高高度h=hrr-=455-=445-=45-6.669=338.331m则安装在在天面上上的避雷雷针高度度为388.311-100=288.311m答天面的的避雷针针高度为为28.31mm.18,有有
15、一座第第二类防防雷建筑筑物面积积为40012mm2，其天天面有两两个高22米、相相距166米的非非金属排排风管对对称分布布，现设设计使用用一支避避雷针对对其进行行保护，问问针高多多少米合合适？(提示:天面已已有避雷雷带)答：已知知 rxx=8m、hr=45mm、hx=2mr1=13.3m 保护半半径rxx=8mr0= r1+ rrx=8+13.3=221.33m根据公式式针高h=hrr-=455-=445-=45-39.64=5.336m根据计算算结果，选选择针高高5.336米合合适。19. 有一高高7米的建建筑物，楼楼顶有环环形避雷雷带，在在一侧地地面有一一个卫星星天线，天天线为园园形距地地
16、面高44米，直直径3米米，中心心距建筑筑物5米米，见下下图。问问天线能能否被保保护，如如不能，请请提出最最经济的的保护方方案。（提提示：二二类防雷雷建筑物物）避雷带相相当于避避雷线，带带上任意意一点相相当于一一支针的的作用，故故取针高高h=77m,hhx=4m,hhr=4.55mrx55+1.5=66.5mm,才能能保护卫卫星天线线。rx=-=-=-=244.1-18.55=5.555m故该楼高高7m，不不能保护护卫星天天线。rx=-18.5化简得:h2-900h+6625=0h=取负号hh=7.66m说明h7.66m才能能保护卫卫星天线线,现建建筑物高高7m,所所以建筑筑物上安安装针的的高度
17、0.66m,取取安装针针高1mm.20. 一枝独独立避雷雷针高度度10米米，为炸炸药库提提供直击击雷保护护时，请请计算该该针在55米高度度上的保保护半径径。（保保留小数数一位） （6分分）答：炸药药库为一一类防雷雷建筑，根根据GBB500057-94建建筑物防防雷设计计规范滚球半径径hr=30米米10米高高的避雷雷针在55米高度度上，避避雷针AA的保护护半径为为r5=h0（2hhrh0）h5（2hhrh5）=110（223010）55（2305）=10551122.416.6=55.8（米米）21. 某二类类建筑物物天面有有一卫星星天线，直直径为55米，高高6米。距距卫星天天线1米米处有一一高
18、8米米的避雷雷针，请请回答避避雷针设设置是否否符合要要求？设：避雷雷针高为为h，保保护物卫卫星天线线高为，滚滚球半径径为，保保护余量量为1米米。解：要确确定卫星星天线避避雷针的的设置是是否符合合要求应应从以下下2个方方面考虑虑：（1）保保护范围围是否达达到要求求？（2）安安全距离离是否达达到要求求？保护范围围=1.551m答：保护护半径应应大于或或等于，而而5.55m，故故保护范范围达不不到要求求。22. 某平顶顶库房为为二类防防雷建筑筑长122米、宽宽5米、高高5米，设设，计划划在库房房长边中中心距离离库房33米处（如如图）设设高度为为10米米的避雷雷针，计计算避雷雷针是否否能对库库房实施施
19、保护。5m3m12m答：最远点距距离:LL=(888+666)1/2=10mmrx=-=288.3-20.6=77.7mmrx=77.6mmrxLL,不能能保护.23.有有一栋二二类框架架建筑物物，网格格宽度WW=5mm，钢筋筋直径=20mmm， 1000m处发发生首次次云地闪闪。求LLPZ11区的HH1和安安全距离离ds/1。H0=II/(22S)=1550KAA/(223.1141000)=00.2339KAA=2993A/mH1=HH0/110SFF/200SF=22088.5/W/(1+11810-66/r2)1/22SF=22088.5/5/(1+11810-66/100-4)1/2
20、2SF=22011.7/1.0086SF=22011.56654=2000.119466=3.893.99dBH1=2239/10SS3.99/200H1=2239/1.557H1=1152AA/mds/11=WSF/10=53.99/100=1.95mm设计题部部分25、请请画出单单相TNNS系统统中电涌涌保护器器SPDD电气连连接图和和三相TTNS系统统中电涌涌保护器器SPDD电气连连接图。答案图:单相相TNS系统统中SPPD连接接图设备L N PE 图:三相相TNS系统统中SPPD连接接图设 备L1 L2L3 N PE机壳机壳26、有有一个储储存硝化化棉的一一类防雷雷仓库，高高4米，长长
21、21米米，宽7.5米，要要求设计计独立避避雷针保保护，请请设计绘绘制该仓仓库的hhx高度的的平面保保护图，并并求出避避雷针高高度（注注：要求求独立针针离仓库库为3米米，比例例1：3300，见见下图）（220分）已知：hhx=4m， L=221m, W=7.55m解：由题题可知该该仓库属属第一类类防雷建建筑hrr=30mm,则有有：OAA=14.85mmrx=h(22hr-h)-hx(2hhr-hx)=h(60-h)-4(660-44)=-=-155.0设r1=144.977 rr0=rx+r1=144.855+144.977=299.822H=hrr-=300-=330-=26.54mm答hx
22、=4m高度度上保护护半径为为14.85mm,避雷雷针高度度为266.544m.RX=15.0m14.85m21m3m7.5m硝化棉仓库标高4m时的保护半径平面图侧视图4m27、由由国家档档案馆，高高30米米，长600米，宽宽30米米，防雷雷接地已已利用框框架主钢钢筋结构构作为暗暗装引下下线。经经检测，接接地电阻阻为0.9，但由由面无避避雷设施施，要整整改。请请设计绘绘制一天天面防雷雷设施平平面图（提提示：所所有基础础已从基基础到天天面图有有一条主主筋焊接接，可作作为暗装装引下线线）。28、某某省气象象台有一一栋（没没有装设设任何防防雷装置置）宽66米、长长21米米、高188米的66层业务务楼，
23、内内部有卫卫星接收收系统和和通信系系统（其其他用电电设施不不考虑）请请你按比比例（22分）为为你该业业务办公公楼设计计一套防防直击雷雷和感应应雷方案案。内容容包括： （11）防直直击雷天天面部分分设计图图（155分）设计说说明、使使用材料料、引下下线位置置等。（2）防防雷电感感应设计计图（115分）电源、内部设施的防护，避雷器安装的位置等。（3）地地网设计计图（110分）。答：（11）防直直击雷设设计（天天面部分分）6m21m（2）防防雷电感感应设计计18m设 备SPDSPDSPD1SPD2OO信号电源（3）地地网设计计图比例：11：3000设计说明明：1、省气气象台业业务楼按按二类防防雷设计
24、计；2、二类类防雷天天面网格格应为110m10mm或8m12mm；3、二类类防雷引引下线间间距为118m；4、避雷雷带采用用f8mmm以上热热镀锌圆圆钢或采采用412mmm以上上热镀锌锌扁钢，引引下线采采用的规规格同上上。设计说明明：1、将地地桩内主主筋连接接起来组组成3mm3m网格格；2、将承承台内主主筋闭合合接通；3、引下下线与承承台内主主筋电气气连通。29、有有一座1100米米高的通通讯铁塔塔，顶端端架设一一通讯天天线及一一只有源源航空障障碍灯，电电缆线及及天馈线线由铁塔塔引下进进入室内内机房（机机房距塔塔20米米左右），应应采取哪哪些措施施进行雷雷电防护护？请提提出一设设计方案案（图略
25、略）。答：通讯讯天线通通轴电缆缆在LPPZO和和LPZZI交界界面处或或发射机机柜入口口处安装装电涌保保护器。电电涌保护护器（SSPD）的的接地线线应采用用截面积积补小于于6mmm2的多股股绝缘铜铜导线就就近解至至等电位位接地线线或发射射到发射射机柜上上。通信信基站的的信号电电缆应穿穿钢管埋埋地进入入机房，并并应在入入户配线线架处安安装信号号电涌保保护器，电电缆内空空线对应应做保护护接地。通通信天线线应从铁铁塔中心心部位引引下，同同轴电缆缆在其上上部、中中部、下下部接地地和经走走线架进进入机房房前，屏屏蔽层应应就近接接地，室室外走线线架（220m）始始末端均均应作接接地处理理，有源源航空障障碍
26、灯机机座应雨雨天线塔塔等电位位连接，其其低压电电源处应应安装电电涌保护护器。30、某某烟花爆爆竹仓库库，长77.5米米、宽6米米、高4米米，计划划在离建建筑物33米的地地方安装装一单支支避雷针针，请用用滚球法法计算该该单支避避雷针的的设计有有效高度度。（答答案：大大于等于于17.2米）答：（11）该烟烟花爆竹竹仓库属属第一类类防雷建建筑物； （22）ABB2=ACC2+BCC2 ABB2=62+3.7522 AB=9.775mAB6m6m7.5m3m4mCC 经计计算h13.2m31、设设避雷针针高度为为h，滚滚球半径径为hrr，请分分别给出出当hhr和和hrh时的的保护范范围计算算方法。答：
27、当hhrh时 则则 当hhrhr和hrh时时的保护护范围计计算方法法。答:当hhrh时,可运用用公式rrx=h(22hr-h)- hx(2hhr-hx) 来计算算保护范范围.当hhhr时,应应取h=hr时来计计算保护护范围. rxx=hr- hx(2hhr-hx) 来来计算保保护范围围.35、（110分）某某检测机机构对一一幢第三三类防雷雷建筑物物的避雷雷设施进进行检测测，测得得其建筑筑物高55米、宽宽3米、长长7.44米，避避雷针安安装在建建筑物屋屋面的几几何中心心（如图图）高度度（距屋屋面）为为1米，请请说明此此避雷针针是否能能够保护护该建筑筑物不受受直击雷雷的袭击击。Rx=(6.(122
28、0-66)-(5.(1220-55)=266.1-23.98=2.22m屋面距避避雷针的的最远点点:OLL= =4.00故不能保保护.36、（115分）某某一一类类防雷建建筑物的的避雷装装置（如如图），其其冲击接接地电阻阻Ri为100，被保保护物高高度hxx为8m,避避雷装置置与被保保护物之之间的地地上部分分的安全全距离为为3.55m，请请问其避避雷装置置与被保保护物间间的安全全距离是是否符合合GB550055794的的要求？若不符符合，请请给出合合适的安安全距离离。3.5m8mHx=88,5RRi=550Hx55RiSe1=0.44(Rii-0.1Hxx)=0.44(100+.11=8)=4
29、.33m安全距离离4.33米。37、对对雷电流流波形前前沿用正正旋波模模拟时，为为何首次次雷击110/3350mms波形形用255kHzz，后续续雷击00.255/1000ms波形形用1MMHz？解：首次次雷击110/3350mms，现现用其前前沿T11作正弦弦波模拟拟时，前前沿T11正好时时一个正正弦波周周期T的的1/44，即TT1=T/4=110ms所以周期期而频率同理，后后续雷击击波形00.255/1000ms，周周期T=4 T1=40.225=11(ms)而 I(KKA)T1 t(s) TT=4TT137、某某单位为为了保护护电器设设备，在在供电系系统安装装了三级级电涌保保护器SSPD
30、（并并联式），检检测发现现第三级级SPDD安装在在被保护护设备的的前端，已已知该电电器设备备耐压为为2.55kV，SSPD的的残压为为1.33kV，接接线方式式为T型型（见右右图），求求AB之之间最大大电涌电电压UAAB为多多少？存存在什么么问题？应如何何改进？（提示：部考虑虑电力线线屏蔽与与否，也也不考虑虑三相或或单相。经经计算流流经SPPD两端端引线LL1、L2的电涌涌平均陡陡度为00.755 kAA/ms,引引线L1、L2单位长长度电感感为L00=1.6mH/mm）解：求AAB间最最大电涌涌电压UUAB：SPD的的残压为为1.33kV，取取最大值值1.33kV，SPD两两端引线线的电涌涌
31、平均陡陡度为00.755 kAA/ms，SPD两两端引线线长度之之和L1+ LL2=1.55 m，引引线的单单位长度度L0=1.6mH/mm。UAB=SPDD的最大大残压+引线产产生的感感应电压压UL故存在问题题：由于于UABB=1.3Kvv,大于于被保护护设备的的耐压(2.55kV)，设备备的绝缘缘右可能能被击穿穿，导致致右损坏坏的可能能。改进：为为了使SSPD能能器到保保护设备备的作用用，要求求UABB设备的的耐压水水平。即即满足UUAB2.55kV。UUAB由两两项组成成，SPPD残压压使不变变的，只只有减小小两端的的引线，才才能减小小感应电电压ULL，按照照规范要要求SPPD两端端引线之之和不超超过0.5m，现现为1.5m，应应予缩短短。要求UAAB2.55kV，现现为3.1kVV，超过过0.66kV，则减小引引线长度度=0.6kVV/（11.6mmH/0.75 kA/ms）=0. 5 m机SPDD两端引引线之和和必须小小于1mm，才能能满足UUAB1400m2），机机房内计计算机OO位置的的防止如如右图。请请设计：当机房房内磁场场干扰场场强不大大于8000A/m的条条件下，格格栅形屏屏蔽体网网格的宽宽度应取取多少？（提示示：屏蔽蔽体为二二类防雷雷，应