防雷工程资格防雷检测资格考试防雷理论知识竞赛复习要点.doc
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1、防雷工程资格、防雷检测资格考试复习要点公式部分(1)年预计雷击次数计算(注意单位)N k Ng Ae (次/a);Ng 0.1T d 次/(km2a);当建筑高度小于100m时, ( km2)(2)双支避雷针计算(以下适用于长方体建筑)相关距离与D比较,若D小于,按下式计算:双针间保护最低点以最低点为假想针:在建筑物高度上的保护宽度地面上的保护宽度:单支针避雷针计算(3)接地装置冲击接地电阻与工频接地电阻的换算应按下式确定:RARi接地体的有效长度应按下式确定: (4)安全距离:一类:地上部分:当hx5Ri时,Sa10.4(Ri+0.1hx)当hx5Ri时,Sa10.1(Ri+hx) 地下部分
2、 Sel0.4Ri二类:外部防雷装置的接地应和防闪电感应、内部防雷装置、电气和电子系统等接地共用接地装置,并应与引入的金属管线做等电位连接。外部防雷装置的专设接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。防止雷电流流经引下线和接地装置时产生的高电位对附近金属物或电气线路的反击应符合下列要求:在金属框架的建筑物中,或在钢筋连接在一起、电气贯通的钢筋混凝土框架的建筑物中,金属物或线路与引下线之间的间隔距离可无要求;在其他情况下,金属物或线路与引下线之间的间隔距离应按下式计算: (4.3.8)式中: Sa3空气中的间隔距离(m) ;lx引下线计算点到连接点的长度( m) ,连接点即金属物或电气和电子系统线
3、路与防雷装置之间直接或通过电涌保护器相连之点。2 当金属物或线路与引下线之间有自然或人工接地的钢筋混凝土构件、金属板、金属网等静电屏蔽物隔开时,金属物或线路与引下线之间的间隔距离可无要求。3 当金属物或线路与引下线之间有混凝土墙、砖墙隔开时,其击穿强度应为空气击穿强度的1/2。当间隔距离不能满足本条1款的规定时,金属物应与引下线直接相连,带电线路应通过电涌保护器与引下线相连。三类:防雷装置的接地应与电气和电子系统等接地共用接地装置,并应与引入的金属管线做等电位连接。外部防雷装置的专设接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。防止雷电流流经引下线和接地装置时产生的高电位对附近金属物或电气线路的反击应
4、符合下列要求:在金属框架的建筑物中,或在钢筋连接在一起、电气贯通的钢筋混凝土框架的建筑物中,金属物或线路与引下线之间的间隔距离可无要求;在其他情况下,金属物或线路与引下线之间的间隔距离应按下式计算: (4.4.7)式中: Sa3空气中的间隔距离(m) ;lx引下线计算点到连接点的长度( m) ,连接点即金属物或电气和电子系统线路与防雷装置之间直接或通过电涌保护器相连之点。以上公式中的取值如下:单根引下线应为1,两根引下线及接闪器不成闭合环的多根引下线应为0.66,接闪器成闭合环或网状的多根引下线应为0.44。对于多层建筑物,当采用网格型接闪器、引下线用多根环形导体互相连接、接地体采用环形接地体
5、或者利用建筑物钢筋或钢构架作为防雷装置时分流系数k(n为引下线根数)倒数第二层:倒数第三层:倒数第四层及以下:(5)接地钢筋网表面积二类:利用基础内钢筋网作为接地体时,在周围地面以下距地面不小于0.5m,每根引下线所连接的钢筋表面积总和应符合下列表达式的要求:S4.24kc2 式中:S 钢筋表面积总和(m2)。三类:利用基础内钢筋网作为接地体时,在周围地面以下距地面不小于0.5m,每根引下线所连接的钢筋表面积总和应符合下列表达式的要求: S1.89kc2 式中 S 钢筋表面积总和(m2)。(6)屏蔽磁场强度及安全距离计算在闪电击于格栅形大空间屏蔽以外附近的情况下,当无屏蔽时所产生的无衰减磁场
6、强度Ho,相当于处在LPZ0区内的磁场强度,应按下式计算: 当有屏蔽时,在格栅形大空间屏蔽内,即在LPZ1区内的磁场强度从Ho减为H1,其值应按下式计算:格栅形大空间屏蔽的屏蔽系数材料SF(dB)25kHz(见注1)1MHz(见注2)铜/铝20log(8.5/w)20log(8.5/w)钢(见注3)20log(8.5/w)注: 适用于首次雷击的磁场; 1MHz适用于后续雷击的磁场,250kHz适用于首次负极性雷击的磁场; 相对磁导系数r200;1 w为格栅形屏蔽的网格宽(m);r为格栅形屏蔽网格导体的半径(m) ;2 当计算式得出的值为负数时取SF=0;若建筑物具有网格形等电位连接网络,SF可
7、增加6dB。安全距离dS/1应按下式计算:当SF10时:;当SF10时: 当雷电流击在建筑物顶,雷电流在引下线上产生的安全距离由下式计算:;式中,B为磁感应强度(与上述公式中的H有所区别,H为磁场轻度,在空气中有),单位为特斯拉T(Wb/),为雷电流强度。单位换算:1T=104GS,1A/M=0.001256GS,1GS79.6A/m(7)雷电反击公式 (8)分流计算电源总配电箱处所装设的电涌保护器,其每一保护模式的冲击电流值,当电源线路无屏蔽层时宜按式( 4.2.4-6)计算,当有屏蔽层时宜按式( 4.2.4-7) 计算; (4.2.4-6) (4.2.4-7)式中: I 雷电流( kA),
8、取200 kA;n 地下和架空引入的外来金属管道和线路的总数;m 每一线路内导体芯线的总根数;Rs 屏蔽层每公里的电阻(/km) ;Rc 芯线每公里的电阻(/ km )。(9)人工接地体补加长度计算一类防雷建(构)筑物当每根引下线的冲击接地电阻大于10时,外部防雷的环形接地体宜按以下方法敷设:1)当土壤电阻率小于或等于500m时,对环形接地体所包围面积的等效圆半径小于5m的情况,每一引下线处应补加水平接地体或垂直接地体。2)本款第1项补加水平接地体时,其最小长度应按下式计算: (4.2.4-1)式中: 环形接地体所包围面积的等效圆半径(m) ;补加水平接地体的最小长度(m) ;A环形接地体所包
9、围的面积( m2 ) 。3)本款第1项补加垂直接地体时,其最小长度应按下式计算: (4.2.4-2)式中:l v 补加垂直接地体的最小长度(m) 。4)当土壤电阻率大于500m 、小于等于3000m ,且对环形接地体所包围面积的等效圆半径符合下式的计算时,每一引下线处应补加水平接地体或垂直接地体: (4.2.4-3)5)本款第4项补加水平接地体时,其最小总长度应按下式计算: (4.2.4-4)6)本款第4项补加垂直接地体时,其最小总长度应按下式计算: (4.2.4-5)二类防雷建(构)筑物4.3.6 在土壤电阻率小于或等于3000m的条件下,外部防雷装置的接地体符合下列规定之一以及环形接地体所
10、包围面积的等效圆半径等于或大于所规定的值时,可不计及冲击接地电阻;但当每根专设引下线的冲击接地电阻不大于10时,可不按本条第1、2款敷设接地体。1 当土壤电阻率小于或等于800m时,对环形接地体所包围面积的等效圆半径小于5m的情况,每一引下线处应补加水平接地体或垂直接地体。当补加水平接地体时,其最小长度应按本规范式(4.2.4-1)计算;当补加垂直接地体时,其最小长度应按本规范式(4.2.4-2)计算。2 当土壤电阻率大于800m 至3000m 时,对环形接地体所包围的面积的等效圆半径小于按下式的计算值时,每一引下线处应补加水平接地体或垂直接地体: (4.3.6-1)3 本条第2款补加水平接地
11、体时, 其最小总长度应按下式计算: (4.3.6-2)4 本条第2款补加垂直接地体时, 其最小总长度应按下式计算: (4.3.6-3)5 在符合本规范第4.3.5条规定的条件下,利用槽形、板形或条形基础的钢筋作为接地体或在基础下面混凝土垫层内敷设人工环形基础接地体,当槽形、板形基础钢筋网在水平面的投影面积或成环的条形基础钢筋或人工环形基础接地体所包围的面积符合下列规定时,可不补加接地体:1) 当土壤电阻率小于或等于800m时,所包围的面积应大于或等于79m2 ;2) 当土壤电阻率大于800m且小于或等于3000m时,所包围的面积应大于或等于按下式的计算的值: (4.3.6-4)三类防雷建(构)
12、筑物4.4.6 在土壤电阻率小于或等于3000m的条件下,外部防雷装置的接地体当符合下列规定之一以及环形接地体所包围面积的等效圆半径等于或大于所规定的值时可不计及冲击接地电阻;当每根专设引下线的冲击接地电阻不大于30,但对本规范3.0.4条第2款所规定的建筑物则不大于10时,可不按本条第1款敷设接地体:1 对环形接地体所包围面积的等效圆半径小于5m时,每一引下线处应补加水平接地体或垂直接地体。当补加水平接地体时,其最小长度应按本规范式(4.2.4-1)计算;当补加垂直接地体时,其最小长度应按本规范式( 4.2.4-2 ) 计算。2 在符合本规范第4.4.5条规定的条件下,利用槽形、板形或条形基
13、础的钢筋作为接地体或在基础下面混凝土垫层内敷设人工环形基础接地体,当槽形、板形基础钢筋网在水平面的投影面积或成环的条形基础钢筋或人工环形基础接地体所包围的面积大于或等于79m2时,可不补加接地体。名词解释部分GB50057-20102.0.1 对地闪击 lightning flash to earth雷云与大地( 含地上的突出物) 之间的一次或多次放电。2.0.2 雷击lightning stroke对地闪击中的一次放电。2.0.3 雷击点 point of strike闪击击在大地或其上突出物( 例如, 建筑物、防雷装置、户外管线、树木等) 上的那一点。一次闪击可能有多个雷击点。2.0.4
14、雷电流 lightning current流经雷击点的电流。2.0.5 防雷装置 lightning protection system ( LPS )用于减少闪击击于建筑物上或建筑物附近造成的物质性损害和人身伤亡, 由外部防雷装置和内部防雷装置组成。2.0.6 外部防雷装置 external lightning protection system由接闪器、引下线和接地装置组成。注: 外部防雷装置完全与被保护的建筑物脱离者称为独立的外部防雷装置, 其接闪器称独立接闪器。2.0.7 内部防雷装置 internal lightning protection system由防雷等电位连接和与外部防雷
15、装置的间隔距离组成。2.0.8 接闪器 air - termination system由拦截闪击的接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网以及金属屋面、金属构件等组成。注: 原规范中, 接闪杆称为避雷针, 接闪带称为避雷带, 接闪线称为避雷线, 接闪网称为避雷网。2.0.9 引下线 down- conductor system用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体。2.0.10 接地装置 earth- terminat ion system接地体和接地线的总合, 用于传导雷电流并将其流散入大地。2.0.11 接地体 earth electrode埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。2.0.12
16、接地线 earthing conductor从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体;或从接地端子、等电位连接带至接地体的连接导体。2.0.13 直击雷 direct lightning flash闪击直接击于建筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上, 产生电效应、热效应和机械力者。2.0.14 闪电静电感应 lightning electro static induction由于雷云的作用,使附近导体上感应出与雷云符号相反的电荷,雷云主放电时,先导通道中的电荷迅速中和, 在导体上的感应电荷得到释放,如没有就近泄入地中就会产生很高的电位。2.0.15 闪电电磁感应 lightning elect
17、ro magnetic induction由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场,使附近导体上感应出很高的电动势。2.0.16 闪电感应 lightning induction闪电放电时,在附近导体上产生的雷电静电感应和雷电电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花放电。2.0.17 闪电电涌 lightning surge闪电击于防雷装置或线路上以及由闪电静电感应或雷击电磁脉冲引发表现为过电压、过电流的瞬态波。2.0.18 闪电电涌侵入 lightning surge on incoming services由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用, 雷电波,即闪电电涌,可能沿着这
18、些管线侵入屋内, 危及人身安全或损坏设备。2.0.19 防雷等电位连接 lightning equipotential bonding (LEB)将分开的诸金属物体直接用连接导体或经电涌保护器连接到防雷装置上以减小雷电流引发的电位差。2.0.20 等电位连接带 bonding bar将金属装置、外来导电物、电力线路、电信线路及其他线路连于其上以能与防雷装置做等电位连接的金属带。2.0.21 等电位连接导体 bonding conductor将分开的诸导电性物体连接到防雷装置的导体。2.0.22 等电位连接网络 bonding network (BN)将建筑物和建筑物内系统(带电导体除外)的所有
19、导电性物体互相连接组成的一个网。2.0.23 接地系统 earthing system将等电位连接网络和接地装置连在一起的整个系统。2.0.24 防雷区 lightning protection zone (LPZ)划分雷击电磁环境的区,一个防雷区的区界面不一定要有实物界面,例如不一定要有墙壁、地板或天花板作为区界面。2.0.25 雷击电磁脉冲lightning electro magnetic impulse (LEMP)雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应,包含闪电电涌和辐射电磁场。2.0.26 电气系统 electrical system由低压供电组合部件构成的系统。注: 也有称为
20、 低压配电系统” 或“ 低压配电线路”。2.0.27 电子系统 electronic system由敏感电子组合部件构成的系统。例如,由通信设备、计算机、控制和仪表系统、无线电系统、电力电子装置构成的系统。2.0.28 建筑物内系统 internal system建筑物内的电气系统和电子系统。2.0.29 电涌保护器 surge protective device (SPD)用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件。它至少含有一个非线性元件。2.0.30 保护模式 modes of protection电气系统电涌保护器的保护部件可连接在相对相、相对地、相对中性线、中性线对地及其组合。电子系统
21、电涌保护器的保护部件连接在线与线之间称为差模保护,连接在线与地之间称为共模保护。这些连接方式统称为保护模式。2.0.31 最大持续运行电压 maximum continuous operating voltage (Uc)可持续加于电气系统电涌保护器保护模式的最大方均根电压或直流电压;可持续加于电子系统电涌保护器端子上,且不致引起电涌保护器传输特性减低的最大方均根电压或直流电压。2.0.32 标称放电电流 nominal discharge current (In)流过电涌保护器8/20s电流波的峰值。2.0.33 冲击电流 impulse current (Iimp)由电流幅值Ipeak、电
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