防雷考试计算题2(2)

2018-12-19 21:53

解:无特别说明,办公大楼属于第三类建筑物,hr=60m,又hX=4m,接闪杆的安装位置距离最远的接收天线为10m,即接闪杆的保护半径r=10m。

h4?h(2hr?h)?h4(2hr?h4) 10?h(2?60?h)?4(2?60?4) h2-120h+994.77=0

120?1202?4?994.77 h?2120?1021202?4?994.77?2120?102.82 ?

2?8.96(m) 所以,应架设高度高于8.96米的接闪杆才能够使卫星天线在其保护范围之内。

12、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:建筑物的地中金属物与防雷地的安全距离是多少?

解:根据GB50057—2010规定,建筑物的地中金属物与防雷地的安全距离 Sel≥0.4Ri≥3米

Ri=R~/A

Sel≥0.4Ri=0.4×10÷1.4=2.86米

所以,此建筑物的地中金属物与防雷地的安全距离应大于或等于3米。

13、一个二类建筑物,首次雷击(I=150KA、10/350μs),请计算5米长10㎜2铜线上产生的残压?(注:单位长度电感l0=1μH/m) 解:UL=l0*L*di/dt=1×5×150/10=75 KV

14、有一栋高12层二类防雷框架结构的建筑物,该楼设有10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。 解:(1)二类建筑i0=15OKA Ho=i0/(2π. Sa)

6

=15OOOO/(2π×1OO) =238.73A/m

(2)四楼以下Kc=1/n=1/10

i=Kc.i0=(1/10)×15OOOO=15KA

15、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。

解:N=K×Ng×Ae 其中,K取1.5

Ng=0.1Td=0.1×40=4

Ae=[LW+2(L+W)×H(200—H)+πh(200—H)]×10-6

-6

=[100×40+2(100+40)×30(200—30)+π×30(200—30)] ×10 =40014×10-6 =0.04

N=1.5×4×0.04=0.24(次/a)

因为0.25次/a>N>0.05次/a,所以,该车间属于第三类防雷建筑物。

16、某建筑物长、宽、高分别为40m、20m、30m,现在楼面正中心位置装设一根接闪杆,杆高10m,请问该接闪杆能否全面保护楼面。 解:楼面需保护的范围是:102?202=500=22.36m 地面保护半径r0=h(2hr?h)

=40(2?60?40)

=3200 =56.6m

楼面保护半径r30=h(2hr?h)—h30(2hr?h30) =56.6-30(2?60?30) =56.6-52 =4.6m.

显然,r30远小于22.36m.,故单支接闪杆无法全面保护,

17、一枝独立接闪杆高度10米,为炸药库提供直击雷保护时,请计算该接闪杆在5米高度上的保护半径。(保留小数一位)

解:炸药库为一类防雷建筑,滚球半径hr=30米

10米高的接闪杆在5米高度上,接闪杆的保护半径为 r5=h0(2hr?h0)-h5(2hr?h5)

=10(2?30?10)-5(2?30?5) =105—511 ≈22.4—16.6 =5.8(米)

7

18、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。(提供右图仅供参考)

2.02.53.0ρ≥20Ω00*mA解:接地装置有效长度为:

Le=2?=2×1000=2×33.3=66.6米 查图表得:该接地体冲击系数 A=1.65

由 R~=ARi 得

Ri= R~/A=13.0/1.65≈8.0欧

所以,该接地装置的冲击接地电阻8.0欧。

ρ≤1000Ω*mm1.5ρ﹦500Ω*ρ﹦100Ω*m1.00.050.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0L/LeLe=2√ ρ 19、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?

解:根据GB50057-2010《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: 150KA÷2=75 KA

电力线路上每相可能分配到的雷电流幅值为: 75 KA÷3÷4=6.25 KA

20、 平顶库房长12米、宽5米、高5米,设为二类防雷建筑,计划采用独立接闪杆保护,接闪杆设在距库房中心轴线上,距离库房边3米(如图),接闪杆的高度为10米,问接闪杆是否能对库房提供完全直击雷保护。

8

解: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

AC=AB2?BC2

22 =(5?3)=10(米) ?(12/2)A 3m 5m R C 库房为二类防雷建筑

滚球半径hr=45米

10米高的接闪杆在5米高度上,接闪杆A的保护半径为 r5=h0(2hr?h0)-h5(2hr?h5) =10(2×45-10)-(52×45-5)

≈28.3—20.6=7.7(米)<AC=10米

所以,接闪杆不能对库房提供完全直击雷保护。

21、 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米等高接闪杆,问A、B接闪杆是否能完全保护炸药库?

解:炸药库为一类防雷建筑,根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》

滚球半径hr=30米 A、B接闪杆针间距为 D=6+20+6=26米,应符合D<2r0 两根接闪杆相关距离为: 2r0=2h0(2hr?h0)-2h5(2hr?h5) =226

≈52(米),满足D<2r0 所以两针相关有共同保护区域。

计算高度为15m的接闪杆在5米高度上的保护半径:

r5 =h0(2hr?h0)-h5(2hr?h5) =15?(2?30?15)-5?(2?30?5) =26-16.6=9.4(米)

库房短边长度一半为:8/2=4米< r5 所以,A、B接闪杆能完全保护炸药库。

12m 3m 5m A 20m 3m B 3m A 9 3m B

22、 某易燃易爆场所,安装有一支独立接闪杆,高22m,其中杆长2m,引下线长20m。已知:杆和引下线的单位长度电感分别为0.8 μH/m,和1.5μH/m,,接地装置冲击接地电阻为3Ω,计算当首次雷击电流为10 KA,该防雷装置的压降为多少?

解:L1=0.8?H/m,L2=1.5?H/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)

23、有一建筑物长200m,宽100m,高24m,问该建筑物的年预计雷击次数为多少?该建筑物为何类防雷建筑物?(已知:该地区年平均雷暴日数为30天,取k=1)

解:N=K·Ng·Ae 其中,k=1 Ng=0.1Td=0.1×30=3

-6

( 200-H)+πH(200-H)]×10 Ae=[LW+2(L+W)·H(200-24)+π·24· =[200×100+2(200+100)·24(200-24)] ×10-6

=(20000+38995+13263)?10-6 ≈0.07

∴N=1×3×0.07=0.21(次/a)

因为0.05

10


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