单项选择题 某企业的110kV变电所，地处海拔高度900m，110kV采用半高型室外配电装置，110kV配电装置母线高10m，35kV及10kV配电装置选用移开式交流金属封闭开关柜，室内单层布置，主变压器布置在室外。请回答下列问题：11. 在工业场地内空旷地带设10kV室外变电站一座，如图所示。变电站占地尺寸为10m×5m(长×宽)，变电站设备最高点为A点，高度为3m。该变电站10kV电源进线采用电缆直埋地敷设的方式。为了防止10kV室外变电站遭受雷击，设计选用独立避雷针作为防直击雷保护措施。10kV变电站和独立避雷针接地装置单独设置，室外地面位于同一标高，接地装置埋深相同。当独立避雷针的冲击接地电阻设计为8Ω时，避雷针接地装置与变电所接地装置之间的最小距离和独立避雷针最小高度计算值为下列哪组数值?
- A.3.2m，19.58m
- B.3.2m，12.58m
- C.2.4m，13.53m
- D.2.4m，12.93m
A B C D
C
[解析] 依据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》GB/T 50064—2014。
(1)避雷针接地装置与变电所接地装置之间的最小距离
如题图所示空中距离条件不满足，可以计算的只有地中距离。最小地中距离(不宜小于3m)为
S
e≥0.3R
i=0.3×8m=2.4m
(2)独立避雷针最小高度
从题图中所示独立避雷针位置为变电站的2点。最远最高保护距离为A点，所以保护距离为
题目已知避雷针高度小于30m，P=1，A点高度为3m小于0.5h。单支避雷针计算：
r
x=(1.5h-2h
x)P=(1.5h-2×3)×1=1.5h-6=14.302
推导出独立避雷针最小高度：h=13.53m。
其中：110kV电源进线为架空线路，约5km，进线段设有2km架空避雷线，主变压器距110kV母线避雷器最大电气距离为60m。
35kV系统以架空线路为主，架空线路进线段设有2km架空避雷线，主变压器距35kV母线避雷器最大电气距离为60m。
10kV系统以架空线路为主，主变压器距10kV母线避雷器最大电气距离为20m。
请回答下列问题，并列出解答过程：17. 某新建66kV变电所，变电所内有A、B两个电气设备。室外布置，设备的半径均为0.3m，且与地面平行，高度分别为6.5m和11m，拟在距A设备中心15m，距B设备中心25m的位置处安装32m高的避雷针一座，采用折线法计算避雷针在A、B两个设备顶端高度上的保护半径为下列哪组数值，并判断A、B两个电气设备是否在避雷针的保护范围内?
- A.11.75m，18.44m，均不在
- B.15.04m，25.22m，均在
- C.15.04m，25.22m，均不在
- D.15.50m，26.0m，均在
A B C D
C
[解析] 依据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》GB/T 50064—2014。
避雷针高：h=32m＞30m，
A电气设备高度6.5m，A设备边缘到中心距15.3m，避雷针的保护范围计算：
，r
xA=(h-h
xA)P=(32-16.5)×0.972m=15.066m＜15.3m，不在范围内
B电气设备高度11m，B设备边缘到中心距25.3m，避雷针的保护范围：
，r
xB=(1.5h-2h
xB)P=(1.5×32-2×11)×0.972m=25.27m＜25.3m，不在范围内
18. 配电装置中装有两支独立避雷针，高度分别为20m和30m，两针之间距离为30.m。则两针之间的保护范围上部边缘最低点高度应为下列哪项数值?
- A.15m
- B.15.71m
- C.17.14m
- D.25.71m
A B C D
C
[解析] 依据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》GB/T 50064—2014。
因避雷针最高为30m，高度影响系数为P=1，因h
x≥0.5h，保护半径为
r
x=(30-20)×1m=10m
高度20m避雷针与等效高度30m避雷针的距离：D'=(30-10)m=20m
两针之间的保护范围上部边缘最低点高度：
21. 某发电厂(或变电所)的110kV配电装置，采用户外敞开式中型布置，构架高度为20m，110kV采用无间隙金属氧化物避雷器和避雷针作为雷电过电压保护。该配电装置防直击雷保护采用在构架上装设避雷针的方式，当需要保护的设备为10m，要求保护半径不小于18m时，需要增设的避雷针最低高度应为下列哪项数值?
A B C D
B
[解析] 依据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》GB/T 50064—2014。
被保护物的高度h
x=10m、被保护物的保护半径r
x≥18m，先假设避雷针高度h≤30m，则高度影响系数P=1。显然h
x＜0.5h，根据规范中式(5.2.1-3)得
，因为避雷针安装在构架上，构架高20m，所以需增设的避雷针最低高度为6m。
22. 某变电所电压等级为110/10kV，2台容量为60MV·A的主变压器，110kV系统为有效接地方式，10kV系统为消弧线圈接地方式。110kV为户外布置，母线均采用圆形铝管母线形式，10kV设备为户内开关柜。配电装置电气设备的直击雷保护采用在构架上设避雷针的方式，其中两支相距60m，高度为30m，当被保护设备的高度为10m时，两支避雷针对被保护设备联合保护范围的最小宽度是下列哪项?
- A.13.5m
- B.15.6m
- C.17.8m
- D.19.3m
A B C D
C
[解析] 依据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》GB/T 50064—2014。
被保护物的高度h
x=10m；避雷针高度h≤30m，则高度影响系数P=1，两支避雷针相距D=60m，有效高度h
a=h-h
x=(30-10)m=20m。
两针之间的保护范围上部边缘最低点高度：
根据
，取
，查规范中图5.2.2-2，得
，故b
x=20×1×0.9m=18m，则两支避雷针对被保护设备联合保护范围的最小宽度b
x＜18m。
29. 有一个大型超高层办公楼，高300m，总建筑面积20万m
2，地下4层，地上78层，有4层裙房。对本建筑物的电子信息系统雷击风险进行评估，已知裙房长108m，宽81m，高21m；主楼长81m，宽45m，高300m；如图所示。当地雷暴天数取34d/a；年预计雷击次数的校正系数按一般情况考虑。本建筑物预计雷击次数应为下列哪项数值?
- A.0.148次/a
- B.1.23次/a
- C.1.37次/a
- D.12.3次/a
A B C D
B
[解析] 依据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343—2012附录A或《建筑物防雷设计规范》GB 50057—2010附录A。
第A.1.3-3条建筑物的等效面积：当建筑物各部位的高不同时，应沿建筑物周边逐点计算出最大的扩大宽度，其等效面积A
e应按各最大扩大宽度外端的连线所包围的面积计算。
裙房扩大宽度(相对于主楼)：
=79.3m
主楼(高于100m)扩大宽度：D
2=H
2=300m＞D
1，所以按照扩大宽度300m考虑。
建筑物(高于100m)的等效面积A
e为
A
e=[LW+2H(L+W)+πH
2]×10
-6 =[81×45+2×300×(81+45)+π×300
2]×10
-6km
2=0.362km
2 本建筑物预计雷击次数，校正系数按一般情况考虑取1：
N=kN
gA
e=1×0.1×34×0.362次/a=1.23次/a
30. 某110kV变电站采用全户内布置，站内设三台主变压器，110kV采用中性点直接接地方式。变电站内仅设一座综合建筑物，建筑物长54m，宽20m，高18m，全站围墙长73m，宽40m。假定该变电站所在地区年平均雷暴日为87.6d/a，变电站综合楼的年预计雷击次数为下列哪一项?
- A.0.319次/a
- B.0.271次/a
- C.0.239次/a
- D.0.174次/a
A B C D
D
[解析] 依据《建筑物防雷设计规范》GB 50057—2010附录A或《工业与民用供配电设计手册》第四版(上册)第1256页。
综合楼长、宽、高分别为L=54m，W=20m，H=18m，T
d=87.6d/a。扩大宽度为
综合楼(小于100m)的等效面积A
e为
雷击大地的年平均密度：N
g=0.1T
d=0.1×87.6次/km
2年=8.76次/km
2/年
综合楼预计雷击次数，校正系数按一般情况考虑取1：
N=kN
gA
e=1×8.76×19842.84×10
-6次/年=0.1738次/年
33. 如果在建筑物的一侧90m处有两个与其尺寸完全一致的建筑物B、C，它们与建筑物A平行长度总和为70m。若建筑物B、C不在所考虑建筑物A以h
r=100m的保护范围内，则该建筑物的截收相同雷击次数的等效面积为下列哪一项?
- A.0.032km2
- B.0.026km2
- C.0.029km2
- D.0.0439km2
A B C D
D
[解析] 依据《建筑物防雷设计规范》GB 50057—2010附录A。
扩大宽度为
建筑物B、C不在所考虑建筑物A以h
r=100m的保护范围内，则等效面积为
第A.0.3-2条这些建筑物不在所考虑建筑物以h
r=100m的保护范围内时，按式(A.0.3-2)算出的A
e可减去(D/2)×(这些建筑物与所考虑建筑物边长平行以m计的长度总和)×10
-6(km
2)，即
×70×10
-6km
2=0.0439km
2
34. 如果该建筑A高度不变，改成圆柱形建筑，屋面圆半径为36m，周围无建筑物，则该建筑物的截收相同雷击次数的等效面积为下列哪一项?
- A.0.077km2
- B.0.026km2
- C.0.032km2
- D.0.0577km2
A B C D
D
[解析] 依据《建筑物防雷设计规范》GB 50057—2010附录A。
扩大宽度为
等效面积为
A
e=π(r+D)
2×10
-6=π×(36+99.5)
2×10
-6km
2=0.05768km
2
35. 如果该建筑A高度不变，四周100m内都有比它高的其他建筑，该建筑物的年预计雷击次数的等效面积为下列哪一项?
- A.0.032km2
- B.0.026km2
- C.0.0485km2
- D.0.0014km2
A B C D
D
[解析] 依据《建筑物防雷设计规范》GB 50057—2010附录A。
扩大宽度为
四周在2D(199m)范围内有比它高的其他建筑物时，等效面积为
A
e=LW×10
-6=45×30×10
-6km
2=0.00135km
2
36. 某企业工业场地内有办公楼、10kV变电站等建筑物群。附近山坡下有一栋综合办公楼，附近土壤率较小。10kV变电站提供一回380V电源给综合办公楼，进线电缆采用1kV，YJV-3×240+1×120，采用穿PVC管埋地敷设，综合办公楼尺寸为长60m，宽13m，高16m，当地年平均雷暴日为75d/a。地下引人的外来金属管道和线路的总数n为4，综合办公楼电源总配电箱处装设有Ⅰ级试验的电涌保护器，其每一保护模式的冲击电流值应为下列哪项数值?
- A.6.25kA
- B.4.688kA
- C.4.167kA
- D.3.125kA
A B C D
D
[解析] 依据《建筑物防雷设计规范》GB 50057—2010。
(1)确定建筑物的防雷分类
建筑物的等效面积为
A
e=[LW+2H(L+W)]十πH(200-H)×10
-6 =[60×13+2×16×(60+13)+π×16×(200-16)]×10
-6km
2=0.012km
2 校正系数取1，建筑物年预计雷击次数：
N=kN
gA
e=1.5×0.1×75×0.012次/a=0.139次/a
根据第3.0.4条，预计雷击次数大于0.05次/a且小于0.25次/a的办公楼为第三类防雷建筑物。
(2)冲击电流值计算
根据第4.4.7条，第三类防雷建筑物雷电流为100kA；YJV型电缆无屏蔽层，m=4芯穿PVC。
40. 该项目厂区某普通办公建筑，低压电源线路采用带内屏蔽层的4芯电力电缆架空引入，作为建筑内用户0.4kV电气设备的电源。电缆额定电压为1kV，土壤电阻率为5000Ω·m；屏蔽层电阻率为17.24×10
-9Ω·m，屏蔽层每公里电阻为1.4Ω，电缆芯线每公里的电阻为0.2Ω，电缆线路总长度为100m，电缆屏蔽层在架空前接地，架空距离为80m，通过地下和架空引入该建筑的金属管道和线路总数为3，则电力电缆屏蔽层的最小截面积宜为下列哪项数值?
- A.0.37mm2
- B.2.22mm2
- C.2.77mm2
- D.4.44mm2
A B C D
B
[解析] 依据《建筑物防雷设计规范》GB 50057—2010。
第3.0.4条预计雷击次数大于或等于0.05次/a，且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼，该办公楼属于第三类防雷建筑。
根据第4.4.7条第三类防雷建筑物雷电流为100kA；金属管道和线路总数为m=3，屏蔽层每公里电阻为1.4Ω，电缆芯线每公里的电阻为0.2Ω，冲击电流值为
表H.0.1-1中架空距离L
c为80m；表H.0.1-2、表H.0.1-3中耐冲击电压U
w：0.4kV电气设备为U
w=2.5kV，电力电缆U
n≤1kV的为U
w=15kV，按照耐冲击电压最低值考虑(题目中未说明防护措施)。
电力电缆屏蔽层的最小截面积为
，额定容量为600kvar，未配并联电抗器。当并联电容器组出口处断路器开断发生两相重击穿时，电容器组极间过电压可能会超过下列哪一项数值?并说明依据和理由。
，不在灯塔上的接闪杆保护范围内。
深色：已答题 浅色：未答题