公布答案:
一. 填空题(15*2=30分)
1. 用滚球法计算避雷针保护范围时,其滚球半径,一类建筑物为__30____m;二类建筑物为___45___m;三类建筑物为__60____m。
2. 雷电流的主要能量集中在____15___kHz以下。
3. 雷击是 一部分带电云层与另一部分带异种电荷的云层,或者带电云层对大地之间迅猛的放电 。
4. 气体放电管的响应时间是____统计延时___________和___形成延时___________相加在一起。
5. 氧化锌避雷器箝位电压值是_其通过规定波形电流峰值时的两端峰值电压,也叫残压.
规定通过某一波长(通常8/20US)的幅流,避雷器两端的峰值电压_。
6. 电介质的伏秒特性是 电介质被击穿所用电压的时间的关系 。
7. 在压敏电阻的伏安特性曲线中,大致可分为 泄露区 箝位工作区 过载区
三个区间。
8.暂态抑制二极管的工作原理是 PN结的反向击穿原理 。
9.传输线分流型避雷器的原理是 利用电容和电感滤除谐波 。
10.雷电防护中变压器隔离法的原理是当输入电压达到一定值时,变压器出现磁饱和现象 。
11.雷击的发生雷电流的大小其主要地理位置 地质条件 季节 气象 。
12.常用的接闪装置避雷针 避雷带 避雷网 避雷线 。
13.电介质击穿可分为电击穿、热击穿、化学击穿三种。雷电击穿主要是 电击穿 。
14.建筑物应根据其 重要性 、 使用性质 、 发生雷击事故的可能性 和后果。按防雷要求分为三类。
15.建筑物内许多类型的电子装置,包括 计算机 、 通讯设备 、控制设备 、 等统称为信息系统。
二. 单项选择题(1*10=10分)
1、安装的雷电减灾防护装置应符合( C )规定的使用要求。
A 各级气象主管机构 B 省级气象主管机构
C 国务院级气象主管机构 D 地市级气象主管机构
2、预计雷击次数大于或等于几次/a,且小于或等于几次/a的住宅办公楼等一般性民用建筑物应划为第三类防雷建筑物?( D )
A N>0.06次/a B N>0.3次/a
C 0.012次/a≤N≤0.06次/a D 0.06次/a≤N≤0.3次/a
3、第三类防雷建筑物防直击雷接闪器采用的网格尺寸应不大于( c )米。
A 6m*4m或5m*5m B 10m*10m或12m*8m
C 20m*20m或16m*24m D 15m*15m或12m*8m
4、避雷针及其衍生的各种室外避雷系统实际上是( C )。
A 防雷系统 B 避雷系统
C 引雷系统 D 消雷系统
5、雷电过电压波是持续时间极短的( C )。
A 方波 B 三角波
C 脉冲波(含谐波) D 正弦波
6.现阶段我国建筑物防雷设计接闪器的保护范围的计算方法是(B )
A 保护角法 B 滚球法
C 折线法 D 直线法
7.气体放电管的响应时间 ( B )。
A ms 数量级 B us数量级
C ns数量级 D ps数量级
8.氧化锌压敏电阻的响应时间(C )
A ms 数量级 B us数量级
C ns数量级 D ps数量级
9.低压供电系统在一般情况下,当在线路上多处安装SPD却且无准确数据时,电压开关型SPD与限压型SPD之间的线路长度不宜小于( B )米。
A 5米 B 10米
C 15米 D 20米
10.低压供电系统在一般情况下,当在线路上多处安装SPD却且无准确数据时,电压限压型SPD之间的线路长度不宜小于( A )米。
A 5米 B 10米
C 15米 D 20米
三. 名词解释(5﹡3=15分)
1. 雷击的概念。
答:雷击是带电云之间的闪击(云闪)和带电云与大地之间的闪击(地闪),统称雷击.
2. 雷电的静电感应。
答: 由于带电与大地之间形成一个巨大的电容,大地在电场力的作用下感应出与带电云相反的电荷,这就是静电感应。
3. 滚球法的定义。
答: 用某一半径的球(半径30,45,60)围绕避雷针滚动球面,大地与避雷针之间的区域就是被保护的范围,受雷击的概率大大降低。
4. 防雷装置。
答: 包括接闪装置,引下线和接地系统,接闪装置包括避雷针、带、网、线等。
5. 雷电反击。
答: 直接接受雷击的金属物体(包括针,带,网,线)在接闪瞬间与大地之间相成很大的电压,这一电压使与大地相连的其他物体发生闪击的现象称为反击。
四. 简答题(5﹡4=20分)
1. 雷电流主要有哪些破坏作用?
答雷电流的破坏作用有:(1)热效应,雷电流通过的地方产生巨大热量来不及散掉造成破坏。(2)冲击波:雷电流瞬时加热局部空气,使之突然膨胀并超过声速形成激波,之后形成负压,又产生次声波(3)电动力效应,雷电流通过两相邻物体产生电动力。(4)静电感应和电磁感应:
2. 什么是跨步电压?什么是接触电压?
当雷击时电流从接地装置向大地散逸时,各点之间就有电压存在,当人站在接地装置附近的地面上,由于两脚站的地方电位不同,两脚之间就有电压,称为跨步电压。
当雷电流流经引下线和接地装置时,由于引下线本身和接地装置都有电阻和电抗,因而会产生电压降,人们接触到引下线或引下线带电情况相似的金属物时可能受到的电压。
3. 雷电高电位引入的主要途径是什么?
答:雷电高电位引入途径:(1)带电云与线路直接发生闪击
(2)静电感应和电磁感应
(3)地电位抬高使高电位引入
4. 接地体的有效长度是什么?并说明理由。
答:接地体有效长度是一定土壤条件下,接地体真正起到散流作用的那一段长度可,它与土壤电阻率有关 ( 为土壤电阻率),土壤电阻率越大起散流作用的长度就越长,而电阻率越小说明土壤导电性越好,散流快,所以有效长度就小。
5. 雷电流的波头时间和半峰值时间的定义。(要求画图说明)
五. 计算题(25分)
1. 有一栋15层高的二类防雷综合楼(长30m、宽9m),设有10根防雷引下线,当在楼顶雷击点的雷电流为10KA(10/350us),计算第14层和12层的磁感应强度为2.4GS的安全距离。(10分)
解:
第14层的分流系数为K=1/n+0.1=1/10+0.1=0.2
I14=k14×10kA=2KA B=I/2 →r=1.67m
第12层的分流系数为K12=1/n=0.1
I12= K12×10=1KA
通理: B=I/2 →r=0.83m
2. 某地区年平均雷暴日为50天,有一建筑群长200m,宽100m,高40m,问该建筑群的年预计雷击次数是多少?该建筑群防雷属于几类?(8分)
解:Ng=0.024Td1.3=0.024×501.3=3.88
N=KNgAe=3.88×88096×10-6=0.34
因为 0.34>0.3
该建筑物属于二类
3. 某单位为保护一高度为10米、直径为4米的易燃物品罐,在该物品罐旁3米处竖立了一座高度为30米的独立避雷针,计算该避雷针能否有效地保护易燃物品罐。(7分)
解:由于 易燃物品属一类
故 hr=30m
Rx= =7.64m
最远点距离A点距针为3+4=7m
由于Rx>7m
故 该避雷针能有效保护该易燃物品罐
六.设计题(10分)
有一幢高20层(另地下室两层)二类防雷的框架结构办公楼,在楼中央设有电梯,天面安装高3米的卫星天线,另有发电几机房、程控交换机房、计算机房、卫星接收室,位置尚未确定,试写出该大楼的防雷设计方案。
设计方案
(1) 利用建筑物内主钢筋作为垂直接地体,利用率为对角的两条主钢筋
(2) 承台,利用承台周围钢筋作为水平接地体
(3) 利用建筑物的主钢筋作为引下式,利用对角的两条主钢筋
(4) 屋面部分设计
高层建筑设计成短针,一般为60cm,位置为建筑物的拐角处
带:沿着墙一般为(20-30cm)保护范围计算:屋面等同于地面,按单针计算方法
网:(用于接闪屏蔽)利用建筑物内板筋
卫星天线要与引下线相连
(5)侧击雷的防护:当建筑物大于滚球半径时,每层两层设一均压环,利用建筑物的圈架并与引下线相连,两层楼之间的金属门,窗也要相连,并于引下线相连,为了防止感应雷对建筑物内的设备进行破坏,也采取这种方法 |