计算题
1、某市郊旷野炸药仓库，长10米、宽7米、高5米，请计算该建筑物年预计雷击次数N（已知该市Ng=6.01）。（数据取两位小数）。
解：N?kNgAe，
其中，k?2， Ng?6.01 Ae?[LW?2(L?W)?H(20?0H??) )]10H(2?00H?6?0.0042 Ae?[10?7?2(1?0?7)6 )]105(?200?5)?3.14??5(?200?5 所以，N?2?6.01?0.0042?0.05（次/年）
2、一烟囱高20.0m，烟囱上接闪杆长1.0m. 在其下方距离10.0m处有一配电房，配电房的长、宽、高分别为12.0m，6.0m，5.0m（如图）。问该烟囱上的接闪杆能否对该配电房进行有效保护？
6.0
10 . 0 6 .0
解：
h=20+1=21m（接闪杆高度） hr=60（滚球半径） hx=5（被保护物的高度）
rx?h(2hr?h)?hx(2hr?hx)
rx?21?(2?60?21)?5?(2?60?5)?21.62m
12.0
烟囱到建筑物（配电房）最远处/角的距离： r?(10?6)2?(12/2)2?17.08m
1
因为：rx＞r ，所以接闪杆能对该配电房进行有效保护。
3、某工厂在设计低压线路引入机房时考虑采用电缆埋地引入方式，实地勘测时土壤电阻率ρ=144Ω·m，试问该工厂低压电缆埋地的最短尺寸?
解：低压线路直接埋地的长度应符合l?2?要求，但不应小于15m。 l?2?=2×12=24m＞15m
所以，该工厂低压电缆埋地引入机房时的最短尺寸为24m。
4、有一建筑物，长24m，宽12.8m，高21m，试确定为几级类防雷建筑物？（已知该地区年平均雷暴日为38d/a）。
解：由公式N=0.1Td得N=0.1×38=3.8 因为H<100m，所以 A=[lw+2(l+w)×
=[24×12.8+2(24+12.8)× =0.0166
由N?kNgAe，其中K=1，得N=1×3.8×0.0166=0.063(次/年) 因为0.05 5、某山区工厂，工厂所在地土壤电阻率ρ=1000Ω·m，用接地电阻表测得接闪器工频接地电阻为17．5Ω，引下线接地点到标地体最远端长度为25．3m,计算其冲击接地电阻是否符合规范要求（规定其冲击接地电阻为Ri≤10Ω）？ 2 +πH×(200－H)]×10 +3.14×21×(200－21)]×10 解：根据 R~=ARi ，Le=2ρ=63.25 L/Le=25.3/63.25=0.4 查表得A=1.8， A2.53.0ρ≥20Ω00Ri=R~/A=17.5/1.8=9.7（Ω） 所以，该工厂的冲击接地电阻是9.7Ω,符合规范要求。 2.0*mρ≤1000Ω*m1.5ρ﹦500Ω*mρ﹦100Ω*m1.00.050.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0L/LeLe=2√ ρ 6、某市一建筑物上安装了4米高的接闪杆，引下线长50米，接闪杆和引下线的电感分别为1.2μH/m 和1.5μH/m,接地冲击电阻为4Ω，计算当雷击电流为50KA，波头时间为0.25μs时，在52米和32米高度处的对地电位是多少? 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 3 =200+480+ 15000 =15680 U32=50×4+1.5×32×200 =200+9600 =9800KV 所以，在52米和32米高度处的对地电位分别是15680KV和9800KV。 7、某市平均雷暴日为45天，市区有一建筑物高29m，顶部长50m，宽10m，女儿墙高1m，在其顶上正中位置安装一支8m高的接闪杆，不设接闪网、接闪带，问：这座建筑物的年预计雷击次数是多少？能否得到安全保护？ 解：因女儿墙高1m，所以建筑物高H=30m，杆高h=29+8=37m；无特别说明，滚球半径取60m。 N=K×Ng×Ae 其中，K取1 Ng=0.1Td=0.1×45=4.5 Ae=[LW+2（L+W）H（200—H）+πH（200—H）]×10-6 =[50×10+2（50+10）×30（200—30）] ×10-6 （200—30）+3.14×30 =25083×10-6 =0.025 N=K×Ng×Ae=1×4.5×0.025=0.11（次/a） rx?h(2hr?h)?hx(2hr?hx) =37×（2×60-37）-30×（2×60-30） =55.42-51.96 =3.46（m）， R=52?252?25.5 因为rx 所以，在其顶上安装一支8m高的接闪杆不能安全保护该建筑物。 8、电池组的电动势E=9V，给电阻R=3.5欧姆的负载供电，电流为2.5A，求电池组的内阻r为多少欧姆？ 4 解：根据全电路欧姆定律I?r?E9?R??3.5?0.1(?) I2.5ER?r，可得 所以，电池组的内阻为0.1?。 9、某信息系统设备在一的砖混结构的建筑物内，设备耐冲击磁场强度为110A/m。当在距设备平均100m处落入一幅值达100kA的闪电时，设备能承受闪电产生的磁场强度吗？请通过计算加以说明。 解：砖混结构建筑物无格栅形大空间屏蔽，其磁场强度按下式计算： HO=i0/(2·π·Sa)（A/m） =100000/2×3.14×100 =159.24(A/m)＞110A/m 所以，设备不能承受闪电产生的磁场强度。 10、有一个二类防雷建筑物，楼顶有一雷达接收天线，高10米，设两支接闪杆，杆高15米，距离20米远，问能否保护住天线？ 解：因D=20米＜2h（2hr﹣h）=2×15×故应按双支等高接（2×45-15）=67米，闪杆方法计算。 在保护范围上边线上的保护高度hx为： hx=hr－ ＝45－ ＝45－31.62 ＝13.38米＞10米 所以，能保护住雷达天线。 11、有一栋办公大楼天面上设有接闪带和接闪网格保护，但有三个卫星收发天线，不在其保护范围内，需要加装接闪杆保护，如果接闪杆的安装位置距离最远的接收天线为10m，卫星天线高4m，需要架设多高的接闪杆，才能够使所有卫星天线在其保护范围之内？ 5