防雷工程設計與施工試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》（GB50057-2010），下列哪類建筑物應劃分為第一類防雷建筑物？A.具有0區(qū)或20區(qū)爆炸危險場所的建筑物B.國家級重點文物保護的建筑物C.預計雷擊次數(shù)大于0.25次/年的住宅D.省級大型集會場所答案：A解析：第一類防雷建筑物的判定依據(jù)包括存在0區(qū)、20區(qū)爆炸危險場所（持續(xù)或長期存在爆炸性氣體/粉塵環(huán)境），或因電火花可能引發(fā)爆炸并造成巨大破壞和人身傷亡的建筑物。B、C、D分別屬于第二類或第三類。2.某第二類防雷建筑物采用明敷引下線，其圓鋼直徑最小應為多少？A.8mmB.10mmC.12mmD.16mm答案：B解析：第二類防雷建筑物明敷引下線的圓鋼最小直徑為10mm（GB50057-2010第5.3.3條）；第一類需12mm，第三類為8mm。3.電子信息系統(tǒng)機房的SPD（電涌保護器）安裝時，其連接導線的長度應控制在多少以內？A.0.5mB.1mC.1.5mD.2m答案：B解析：SPD連接導線過長會增加電感，導致殘壓升高，規(guī)范（GB50343-2012）要求長度不宜超過0.5m，當無法滿足時不應超過1m。4.防雷接地裝置的接地電阻測量應在什么條件下進行？A.雨后24小時內B.土壤干燥期C.雷雨天氣中D.土壤電阻率最低時答案：B解析：接地電阻測量需在土壤干燥期進行，避免雨水降低土壤電阻率導致測量值偏小，影響結果準確性（GB/T21431-2015）。5.接閃帶采用熱鍍鋅扁鋼時，其截面最小應為？A.25mm×4mmB.40mm×4mmC.50mm×5mmD.60mm×6mm答案：B解析：接閃帶的扁鋼截面要求：第一類防雷建筑物需40mm×5mm，第二類為40mm×4mm（GB50057-2010第5.2.7條），第三類可放寬至25mm×4mm。6.某3層辦公樓（高度12m）屬于第三類防雷建筑物，其引下線間距最大允許值為？A.18mB.20mC.25mD.30m答案：C解析：第三類防雷建筑物引下線間距不大于25m（第一類≤12m，第二類≤18m）（GB50057-2010第4.4.5條）。7.獨立接閃桿與被保護建筑物之間的空氣距離，當沖擊接地電阻為10Ω時，最小應不小于？A.3mB.5mC.10mD.15m答案：A解析：獨立接閃桿與被保護物的空氣距離Sa1≥0.2Ri+0.1h（Ri為沖擊接地電阻，h為接閃桿高度）。當Ri=10Ω、h≤15m時，Sa1≥3m（GB50057-2010第4.2.1條）。8.電子信息系統(tǒng)信號線路的SPD，其電壓保護水平Up應滿足？A.Up＞系統(tǒng)最大工作電壓B.Up≤系統(tǒng)最大工作電壓的1.2倍C.Up≤系統(tǒng)耐沖擊電壓額定值的80%D.Up≥系統(tǒng)耐沖擊電壓額定值答案：C解析：SPD的電壓保護水平需低于被保護設備的耐沖擊電壓額定值（一般取80%），以確保設備安全（GB50343-2012第5.4.1條）。9.防雷裝置施工中，接地體的埋深（從地面到接地體頂部）最小應為？A.0.5mB.0.6mC.0.8mD.1.0m答案：B解析：接地體埋深不應小于0.6m（巖石地區(qū)可減小，但需采取降阻措施），以避免地表溫度、濕度變化影響接地電阻穩(wěn)定性（GB50057-2010第5.4.3條）。10.第一類防雷建筑物的防閃電感應措施中，平行敷設的金屬管道凈距小于100mm時，應每隔多少米用金屬線跨接？A.10mB.20mC.30mD.40m答案：C解析：平行或交叉金屬管道凈距小于100mm時，第一類防雷建筑物需每隔30m跨接，交叉凈距小于100mm時也需跨接（GB50057-2010第4.3.8條）。二、填空題（每空1分，共20分）1.建筑物防雷分類的主要依據(jù)是________、________和________。答案：建筑物的重要性、使用性質、發(fā)生雷擊的可能性及后果嚴重性2.接閃器的保護范圍計算采用________法，第一類防雷建筑物的滾球半徑為________m。答案：滾球；303.引下線應沿建筑物外墻________敷設，當需明敷時，其固定支架間距不應大于________m。答案：明敷或暗敷；1.54.接地裝置分為________和________，其中人工垂直接地體的長度宜為________m。答案：自然接地體；人工接地體；2.55.SPD的主要參數(shù)包括________、________、________和________。答案：最大持續(xù)運行電壓（Uc）、電壓保護水平（Up）、標稱放電電流（In）、最大放電電流（Imax）6.等電位連接分為________和________，電子信息系統(tǒng)機房應采用________等電位連接。答案：總等電位連接（MEB）；局部等電位連接（LEB）；S型或M型（或網(wǎng)格型）7.防雷裝置施工驗收時，需檢查接閃器的________、引下線的________、接地裝置的________及SPD的________。答案：規(guī)格與安裝位置；間距與連接質量；接地電阻值；安裝工藝與參數(shù)匹配三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述第二類防雷建筑物的防雷措施主要包括哪些內容？答案：第二類防雷建筑物的防雷措施包括：（1）接閃器：可采用接閃桿、接閃帶或接閃網(wǎng)，接閃網(wǎng)網(wǎng)格尺寸不大于10m×10m或12m×8m；（2）引下線：明敷圓鋼直徑≥10mm，間距≤18m，可利用建筑物鋼筋混凝土中的鋼筋；（3）接地裝置：沖擊接地電阻≤10Ω，可利用自然接地體，人工接地體埋深≥0.6m；（4）防閃電感應：平行或交叉金屬管道凈距＜100mm時跨接，長金屬物彎頭、閥門等連接處接地；（5）防雷電波侵入：低壓線路采用電纜埋地引入，入戶端電纜金屬外皮、鋼管接地，裝設SPD。2.如何選擇電子信息系統(tǒng)電源線路的SPD級數(shù)？答案：SPD級數(shù)選擇需根據(jù)雷電防護分區(qū)（LPZ）和系統(tǒng)耐沖擊電壓等級確定：（1）LPZ0A區(qū)（直擊雷危險區(qū)）與LPZ0B區(qū)（感應雷危險區(qū)）交界處，安裝第一級SPD（In≥20kA）；（2）LPZ0B區(qū)與LPZ1區(qū)交界處，安裝第二級SPD（In≥10kA），電壓保護水平Up≤2.5kV；（3）LPZ1區(qū)與后續(xù)分區(qū)交界處，安裝第三級SPD（In≥5kA），Up≤1.5kV；（4）敏感設備前端可安裝第四級SPD（Up≤1kV）。級數(shù)選擇需綜合考慮線路長度、設備重要性及雷電風險評估結果。3.接地裝置施工中，如何防止接地體腐蝕？答案：防腐措施包括：（1）材料選擇：采用熱鍍鋅鋼材（鋅層厚度≥65μm），或銅材、銅包鋼；（2）連接方式：焊接后做防腐處理（涂瀝青或環(huán)氧涂料），螺栓連接時加防松墊片；（3）埋深控制：接地體埋深≥0.6m，避免地表酸性土壤腐蝕；（4）土壤處理：對腐蝕性強的土壤（pH＜5或＞9），可換填中性土壤或添加降阻防腐劑（如膨潤土）；（5）陰極保護：重要設備接地可采用犧牲陽極（如鎂合金）或外加電流陰極保護。4.簡述防雷裝置隱蔽工程驗收的主要內容。答案：隱蔽工程驗收需在覆蓋前進行，內容包括：（1）接地體：檢查規(guī)格（如扁鋼尺寸、圓鋼直徑）、埋深（≥0.6m）、間距（垂直接地體間距≥5m）、連接質量（焊接長度：扁鋼≥2倍寬度，圓鋼≥6倍直徑，雙面焊）；（2）引下線：檢查明敷引下線的固定支架間距（≤1.5m）、與其他金屬物的距離（≥100mm），暗敷引下線的鋼筋規(guī)格（直徑≥10mm）及連接可靠性；（3）等電位連接：檢查連接導體的截面（如銅纜≥16mm2）、連接點的機械強度（螺栓連接力矩≥40N·m）、與接地裝置的導通性；（4）SPD安裝：檢查線路走向（短直）、連接導線長度（≤0.5m）、標識（接地端明確）及與被保護設備的距離（≤5m）。5.某博物館（第二類防雷）屋頂安裝太陽能光伏板，設計時需注意哪些防雷問題？答案：需注意：（1）光伏板作為接閃器：若光伏板為金屬邊框，需與屋頂接閃帶可靠連接（每塊板至少2個連接點），邊框截面需滿足接閃要求（厚度≥0.5mm）；（2）引下線增設：光伏板區(qū)域需增加引下線，間距≤18m，避免因光伏板遮擋原有引下線；（3）電纜防護：光伏直流電纜穿金屬管敷設，金屬管兩端接地，在LPZ0B與LPZ1區(qū)交界處安裝直流SPD（Uc≥1.5倍系統(tǒng)電壓，Up≤1.2倍設備耐壓）；（4）等電位連接：光伏支架、金屬邊框、逆變器外殼與屋頂防雷裝置等電位連接，接地電阻≤10Ω；（5）防側擊雷：博物館高度＞45m時，30m以上外墻上的光伏支架需與引下線連接，每兩層設一圈均壓環(huán)。四、計算題（每題10分，共20分）1.某第三類防雷建筑物高20m，擬在其屋頂安裝一支獨立接閃桿（高度15m），計算該接閃桿在地面上的保護半徑。（滾球半徑hr=60m）解：獨立接閃桿保護半徑計算公式：當接閃桿高度h≤hr時，地面保護半徑r0=√[hr(2h-hr)]（當h≤hr/2時）或r0=√[h(2hr-h)]（當h＞hr/2時）。本題中h=15m，hr=60m，h＜hr/2（30m），故采用r0=√[hr(2h-hr)]。代入數(shù)據(jù)：r0=√[60×(2×15-60)]=√[60×(-30)]（負數(shù)，說明公式選擇錯誤）。正確公式應為：當接閃桿高度h≤hr時，地面保護半徑r0=√[h(2hr-h)]（適用于所有h≤hr的情況）。重新計算：r0=√[15×(2×60-15)]=√[15×105]=√1575≈39.69m。答案：該接閃桿在地面上的保護半徑約為39.7m。2.某電子信息系統(tǒng)機房電源線路采用TN-S系統(tǒng)，線電壓380V，系統(tǒng)耐沖擊電壓額定值為4kV，需選擇第一級SPD的Uc（最大持續(xù)運行電壓）和Up（電壓保護水平）。解：（1）Uc選擇：TN-S系統(tǒng)中，SPD接于相線與中性線之間時，Uc≥1.15×相電壓=1.15×220V≈253V（規(guī)范要求≥255V，取275V）；若接于相線與PE線之間，Uc≥1.55×相電壓=1.55×220≈341V（取385V）。第一級SPD通常接于總配電箱，推薦Uc≥385V。（2）Up選擇：Up需≤系統(tǒng)耐沖擊電壓額定值的80%，即4kV×0.8=3.2kV，故Up應≤3.2kV（實際選Up≤2.5kV更安全）。答案：第一級SPD的Uc應≥385V，Up應≤3.2kV（推薦≤2.5kV）。五、案例分析題（20分）某企業(yè)新建3層生產(chǎn)車間（高度12m），屬于第三類防雷建筑物，設計圖紙中防雷措施如下：-接閃器：屋頂采用φ8mm熱鍍鋅圓鋼作為接閃帶，網(wǎng)格尺寸20m×20m；-引下線：利用結構柱內2根φ12mm主鋼筋（未做標記），間距28m；-接地裝置：利用基礎鋼筋作為自然接地體，未測試接地電阻；-SPD：總配電箱內安裝10/350μs波形、In=10kA的SPD。問題：指出設計中的不合理之處，并提出整改建議。答案：不合理之處及整改建議：1.接閃帶規(guī)格：第三類防雷建筑物接閃帶若采用圓鋼，直徑應≥8mm（符合），但接閃網(wǎng)網(wǎng)格尺寸第三類要求≤20m×20m或24m×16m（原設計20m×20m符合），無問題。2.引下線間距：第三類防雷建筑物引下線間距應≤25m（原設計28m超規(guī)），需增加引下線數(shù)量，使間距≤25m。3.引下線標記：利用結構鋼筋作為引下線時，需在地面以上0.5m處做明顯標記（如涂紅色油漆），便于后續(xù)檢測，原設計未標記，需補充。4.接地裝置測試：自然接地體需測量接地電阻，第三類要求≤30Ω（土壤電阻率高時可放寬），