防雷工程专业技术人员资格考试题库（计算设计部分）六、计算与设计题（计算题部分）1.有一栋高15层二类防雷框架结构的建筑物，该楼设有15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i 0=15OkAH 0=i 0/2πSa=15OOOO/2π（）（）、四楼以下（）答：大楼附近的磁场强度为；大楼第四层单根引下线的雷电流强度为。

某山区工厂所在地土壤电阻率，用接地电阻表测得接闪器工频接地电阻为，引下线接地点到标地体最远端长度 为，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，的平方根为）？解：根据ρ2=e L)(25.6310002m Le ==查换算系数表得：（）答：冲击接地电阻是符合规范要求。

设在湖边的某机械生产车间，长（）、宽（）、高（）分别 为、、，当地年雷暴日为天，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。

（为，本题分）解：根据机械生产车间所在环境取机械生产车间建筑物高度100m ，其等效面积为Ae={LW+2（L+W ） [H （200—H ）]1/2+πh （200—H ）}10-6={100*40+2（100+40） [30（200—30）]1/2+π30（200—30）}10-6=40014（次）答：该机械生产车间属于第三类防雷建筑物。

用绘图法或计算法（可任选其中一种方法）计算出以下给定条件的建筑物在地面和屋面的保护半径。

如屋面不在保护范围内应增加 何种措施保护。

条件：属第三类防雷建筑物，长、宽、高分别为、、，单支避雷针高（设在屋面中心位置）。

（本题分）h4020m B r 30 30m 40m 10m A C D r 0 r O 22.36m m 12m 5m 3m C AA 3m 3m C D 图224m 16m 10m D 30m 12m A C B O h h xD r 0F h r h h 20m 3m 8m 图 C D 3200 2(h h h r -)2(3030h h h r -)30602(30-⋅（）22.36()oc r m ==答：小于，故单支避雷针无法全面保护，可采用在建筑物屋面加装一圈避雷带，同时在中间加一条避雷带，形成网格不大于的避雷网防直击雷。

一枝独立避雷针高度米，为炸药库提供直击雷保护时，请计算该针在米高度上的保护 半径。

（保留小数一位）解：炸药库为一类防雷建筑，滚球半径米高的避雷针在米高度上，避雷针的保护半径为)2(00h h h r -)2(55h h h r -)10302(10-⨯)5302(5-⨯511（）答：独立避雷针在米高度上的保护半径为。

某公司设计的水平接地体总长度为米，实测工频接地电阻，实测土壤电阻率为欧米，该接地体冲击接地电阻为多少。

解：接地装置有效长度为：ρ1000（）查图表得：该接地体冲击系数由～得（）答：该接地装置的冲击接地电阻。

考虑进入建筑物的外来导电物为电力线路（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，问电力线路上可能分配到的雷电流为每相多少？解：根据《建筑物防雷设计规范》，建筑物遭受直击雷击电流时，外来导体上可能遭受的雷击电流约为：电力线路上每相可能分配到的雷电流幅值为：答：电力线路上可能分配到的雷电流为每相多少。

平顶库房长米、宽米、高米，设为二类防雷建筑，计划采用独立避雷针保护，避雷针设在距库房中心轴线上，距离库房边 米（如图），避雷针的高度为米，问避雷针是否能对库房提供完全直击雷击保护？5mA3m30m h x O ? DA h r h r x h 10m 30m 20m 图在点设置的避雷针在房顶的最为直角三角形中的 2+BC（）库房为二类防雷建筑，滚球半径米，米高的避雷针在米高度上，避雷针的保护半径为：（）＜米答：（）＜，避雷针不能对库房提供完全直击雷保护。

、如图所示为某平顶炸药库房，长米、宽米、高米，在距平顶炸药库房两边分别为３米的、点安装米等高避雷针，问、避雷针是否能完全保护炸药库？ 答：炸药库为一类防雷建筑，根据《建筑物防雷设计规范》避雷针针间距为ｄ３３ｍ应符合两针相关距离为：)15302(15-⨯⨯675A3m 图 30m h xO ? D h rrA B C Er h r x h 10m 30m 12m 20m 图从任一支避雷针到炸药（宽度方向）的距离AC ==1851/2=13.6（m）AC<r0炸药库底面能得到避雷针的保护，如图2所示。

计算两针最低保护高度h0h0 = h r=30-19.85=10.2（m）设最低保护高度h0，为假想避雷针的高度，求在5米高度上的保护半径：r05=22.5-16.6=5.9(米)库房短边长度一半为：8/2=4m<r05避雷针的最低保护高度高于炸药库高度，在炸药库的高度5m处的保护宽度5.9G2大于炸药库的宽度8m，炸药库5m高度面能得到保护。

答：两支避雷针能完全保护炸药库。

10.22m，其中针长2m，引下线长20m。

已知：针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10kA，该防雷装置的压降为多少？解：L1=0.8H/m, l2=1.5H/m, l1=2m, l2=20m, R i=3, I=10kA，di/dt=20kA/μsU=IR i+L1·l1·di/dt+L2·l2·di/dt=10×3+0.8×10-6×2×10/10-6+1.5×20×10-6×10/10-6=30+1.6+30=61.6（kv）答：防雷装置的压降为61.6（kv）11.有一建筑群长200m，宽100m，高24m，问该建筑群的年预计雷击次数为多少？该建筑物为何类建筑物防雷？（已知：该地区年平均雷暴日天数为30天）解：已知k=1 Ng=0.024×301.3 建筑群长200m ，宽100m ，高24mN=kNgAe6[2()(200)10e A LW L W H H π-=++-⋅=[200×100+2（200+100）+π·24·（200-24）]×10-6=（20000+38995+13263）10-6 ≈0.07N=1×0.024×301.3×0.07=0.14（次/a ）>0.06（次/a ）答：该建筑群为第三类建筑物。

12.证券公司的天面上有避雷带保护和网络保护，但有四个卫星收 发天线，不在保护范围以内，需加独立针行保护。

已知避雷针位置距 最远的接收天线为10m ，并且卫星天线高4m ，问需架设多高的避雷针， 能够使卫星天线在其保护范围之内。

解：因为证券公司属于第三类建筑物，因此h=60m,又h=4m ,r x =10m由公式r x =)2(h h h r --)2(hx hr hx -得10=)602(h h -⨯-4116⨯ h 2-120h+994.79=0解二次方程得：h=60-51.04 =8.969.0（m ）答：应架设9m 高的避雷针，才能够使卫星天线在其保护范围之内。

13.有一栋高15层高的二类防雷综合楼（长30米、宽9米），该 楼设有10根引下线，当在楼顶雷击点的雷电流为10KA （10/350s ）， 计算第十四层和第十一层的磁感应强度为2.4GS 时的安全距离.解:i 0=10kA,引下线n=10,第14层分流系数k c2=(1/10)+0.1=0.2,则14层:i=i 0 k c2=10kA第层分流系数为数第层根据式中0=4为磁感应强度为特斯拉雷电流在引下线上产生安全距离B iπ21T=104GS 1GS=10-4T 2.4GS=2.44104.22-⨯⨯πi故第层时的4104.22-⨯⨯πi4.24第层时的4104.22-⨯⨯πi4.22答：第层时的安全距离为第层时安全距离为某平屋面建筑物长，宽、高，按第三类防雷建筑物的设计要求用避雷网进行防直击雷保护时，请计算钢材最小用量？24m解：根据第三类防雷建筑物的设计要求，避雷网钢材最小用，设计为的网格个，用材为16m（）引下线钢材最小用，最少要有根引下线，每根，用材为：（）总用量为（）答：总用量为。

第二类防雷建筑物长宽，用示意图表示屋顶面应有多少个避雷网格？ 答：长米宽米二类防雷建筑可组成如图所示的不大于的个避雷网格。

8m 欧，换算系数问建筑物的地中金属物与防雷地的安全距离是多少解：根据根据《建筑物防雷设计规范》，建筑物的地中金属物与防雷地的安全距离（）～（）答：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。

一高、长、宽的建筑物楼内设有重要的计算机信息设备，现在楼顶安装一单支避雷针，计算所需避雷针高度？解：根据题意天面无其它直击雷防护措施仅在天面中间设一支避雷针（见下图），该建筑物可视为第二类防雷建筑物，滚球半径，楼面保护半径为（）30mhxD hr 0BC EFr hh 12m 20m 图（） 设从地面算起避雷针高度为x r ==28.28-2290(16.228.28)0h h --+=h 2-90h-（44.48）2=0h 2-90h-1978.47=0 h=38.18（m ）则安装在楼顶上的避雷针高度为38.18-10=28.18m答：在楼顶上应安装高度为28.18m 的避雷针。

（另一种解法如图）O ? D h rr 0A B CEr hr x h 10m 30m 12m 20m图 h xO设从地面算起,避雷针高度为h rh=r h - r 0=r x +r bex r = = 8001/2 =28.28（m ）r AO =[（BC/2）2+（AB/2）2]1/2=(152+62) 1/2=2611/2=16.2（m ）r 0= r x +r be=28.28+16.2=44.48（m ）h=r hh 45-（452-44.482）1/2=45-6.82=38.18（m ）答在楼顶上应安装高度为28.18m 的避雷针。

18.有一座第二类防雷建筑物，天面面积为40×12m 2，其天面有 两个高2米、相距16米的非金属排风管对称分布，现设计使用一支避雷针对其进行保护，问针高多少米合适？(提示:天面已有避雷带)解：依据题意知 r x =8m 、h r =45m 、h x =2m 设避雷针的高度为hr 2=)2()2(x r x r h h h h h h --- 8=)2452(2902-⨯--h h 8=176902--h h h 2-90h-21.262=0h 2-90h-451.99=0h=5.34m答：选择针高 5.34米合适。