单根架空避雷线的保护范围计算书 工程名: 计算者: 计算时间:2005年7月22日 【输入参数】: 建筑物防雷类别 = 第一类防雷建筑物 滚球半径(hr) = 30 (m) 避雷线的高度(h) = 20 (m) 被保护物高度(hx) = 5 (m) 【计算过程】: bx = √(h * (2 * hr - h)) - √(hx * (2 * hr - hx)) = √(20 * (2 * 30 - 20)) - √(5 * (2 * 30 - 5)) = 11.701 (m) 【输出参数】: 避雷线在hx高度的xx'平面上的保护宽度(bx) = 11.701 (m)  滚球半径  被保护物高度  单根架空避雷线计算公式  bx 建筑物年预计雷击次数计算书 工程名: 计算者: 计算时间:2005年7月22日 年平均密度 【输入参数】： 年平均雷暴日Td = 36.700000 【计算过程】： Ng = 0.024 * Td^1.3 = 0.024 * 36.70^1.3 = 2.5958 (次/(km^2.a)) 【输出参数】： 年平均密度Ng = 2.5958 (次/(km^2.a)) 建筑物等效面积 【输入参数】： 长L = 50.00 (m) 宽W = 50.00 (m) 高H = 50.00 (m) 【计算过程】： 因为H = 50.00 (m)小于100(m), 所以 Ae = [L * W + 2(L + W) * √(H * (200 - H)) + π* H * (200 - H)] * 0.000001 = (50.00 * 50.00 + 2(50.00 + 50.00) * (50.00 * (200 - 50.00))^1/2 + 3.14 * 50.00 * (200 - 50.00) ) * 0.000001 = 0.0434 (km^2) 【输出参数】： 建筑物等效面积Ae = 0.0434 (km^2) 建筑物年预计雷击次数 【输入参数】： 校正系数k = 1.00 建筑物所处地区雷击大地的年平均密度Ng = 2.5958 (次/(km^2.a)) 建筑物等效面积Ae = 0.0434 (km^2) 【计算过程】： N = k x Ng x Ae = 1.00 * 2.5958 * 0.0434 = 0.1127 【输出参数】： 建筑物年预计雷击次数N = 0.1127  Td  Ng  年平均密度  Ae  建筑物等效面积  建筑物等效面积大于100米  次/km2.a  km2  建筑物年预计雷击次数 单根避雷针保护半径的计算计算书 工程名: 计算者: 计算时间:2005年7月22日 【输入参数】: 建筑物防雷类别 = 第一类防雷建筑物 滚球半径(hr) = 30 (m) 避雷针的高度(h) = 20 (m) 被保护物高度(hx) = 10 (m) 【计算过程】: rx = √(h(2hr - h)) - √(hx(2hr - hx)) = √(20(2*30 - 20)) - √(10(2*30 - 10)) = 5.92 (m) 【输出参数】: 避雷针在hx高度xx'平面上的保护半径(rx) = 5.92 (m)  避雷针在hx高度xx'平面上的保护半径  单根避雷针保护半径计算公式 双根避雷针保护范围计算计算书 工程名： 计算者： 计算生成时间：2005年7月22日 【计算公式】: 当D ≥ √(h1(2hr - h1)) + √(h2(2hr - h2))时， D1 = √(h1(2hr - h1)) 米; D2 = √(h2(2hr - h2)) 米; 当D < √(h1(2hr - h1)) + √(h2(2hr - h2))时， D1 = (2hr(h1 - h2) - h1*h1 + h2*h2 + D*D) / 2D 米; D2 = D - D1 米; b0 = √(h1(2hr - h1) - D1*D1) 米; 【输入参数】: 滚球半径(hr) = 30 m; 两针之间的距离(D) = 30 (m) 第一根针高度(h1) = 15 (m) 第二根针高度(h2) = 15 (m) 被保护物的高度(hx) = 5 (m) 【输出参数】： 保护范围D1 = 15.00 (m) 保护范围D2 = 15.00 (m) 最小保护宽度b0 = 4.63 (m) 【计算过程】: D1 = (2hr(h1 - h2) - h1*h1 + h2*h2 + D*D) / 2D = (2 * 30(15 - 15) - 15*15 + 15*15 + 30*30) / (2 * 30) = (0.00 - 225.00 + 225.00 + 900.00) / 60.00 = 900.00 / 60.00 = 15.00 (m) D2 = D - D1 = 30 - 15.00 = 15.00 (m) b0 = √(h1(2hr - h1) - D1*D1) = √(15(2*30 - 15) - 15.00*15.00) = 21.21 (m)  计算公式  D1  D2  b0  计算过程D1  计算过程D2  计算过程b0  第一根针的高度  第二根针的高度  双根避雷针－D1计算公式  双根避雷针－D2计算公式 格栅形大空间屏蔽体屏蔽效能及感应电压、能量计算书  屏蔽空间(LPZ1区)内的磁场强度  雷电流  真空导磁系数  雷电流的波头时间  雷击于与屏蔽空间之间的平均距离  计算公式H1  最大感应电压  计算公式Uoc/max  最大感应电流  计算公式isc/max  LPZ(n+1)区内磁场强度  计算公式Hn+1  LPZ(n+1)区内的感应电压  计算公式Uoc(n+1)/max  LPZ(n+1)区内的感应电流  计算公式isc(n+1)/max  点距LPZ1区屏蔽顶的最短距离  点距LPZ1区屏蔽壁的最短距离  环路至屏蔽墙距离  环路至屏蔽顶距离  形状系数  (1/√m)  计算公式H1_2  计算公式Uoc/max_2  计算公式isc/max_2 板式屏蔽体屏蔽效能计算书 工程名: 计算者: 计算时间:2005年7月22日19时28分 当雷击于板式屏蔽体以外附近时屏蔽效能计算: 【计算公式】: SF = A + R = 0.131 * t * √(f * μr * σr) + (168 - 20 * lg√(f * μr / σr)) 【输入参数】: 电磁波频率(f) = 100000 (Hz) 屏蔽体壁厚(t) = 0.254 (mm) 屏蔽体距电磁场源的距离(r) = 5 (m) 屏蔽材料的相对磁导率(μr) = 200 (H/m) 屏蔽材料相对于铜的电导率(σr) = 0.17 【输出参数】: 单层板式屏蔽体的屏蔽效能(SF) = 148.648 (dB) 【计算过程】: SF = A + R = 0.131 * t * √(f * μr * σr) + (168 - 20 * lg√(f * μr / σr)) = 0.131 * 0.254 * √(100000 * 200 * 0.17) + (168 - 20 * lg√(100000 * 200 / 0.17)) = 148.648 (dB) 当雷击于板式屏蔽体上时屏蔽效能计算: 【计算公式】: SF = A + Rm = 0.131 * t * √(f*μr*σr) + 20 * lg(0.0117 / (r*√(f *σr / μr)) + 5.35√(f *σr /μr) + 0.354) 【输入参数】: 同上略 【输出参数】: 单层板式屏蔽体的屏蔽效能(SF) = 95.278 (dB) 【计算过程】: SF = A + Rm = 0.131 * t * √(f*μr*σr) + 20 * lg(0.0017 / (r*√(f *σr / μr)) + 5.35√(f *σr /μr) + 0.354) = 0.131 * 0.254 * √(100000 * 200 * 0.17) + 20 * lg(0.0017 / (5 * √(100000 * 0.17 / 200)) + 5.35√(100000 * 200 / 0.17) + 0.354) = 95.278 (dB) 当考虑电子设备壳体的屏蔽效能时，设备壳体需要的最小屏蔽厚度计算: 【计算公式】: tmin ≥ δ* (ln(Umax/Up) - ln(γe / (4.24 * μr * δ))) 【输入参数】: 电子设备壳体的边长(l1) = 1 (m) 电子设备壳体的边长(l2) = 1 (m) 电子设备壳体的边长(l3) = 1 (m) 壳体材料的电阻率(ρ) = 138 (10e-9 Ω.m) 电子设备壳体的等值半径(γe) = 0.62 (m) 设备壳体内允许的感应电压(Uoc) = 380 (V) 设备框架平面产生的最大感应电压(Umax) = 220 (V) 当量频率f下电磁波对屏蔽壳体的穿透深度(δ) = 0.418 (10e-4 m) 【输出参数】: 设备壳体需要的最小屏蔽厚度(tmin) = 0.000243 (m) 【计算过程】: tmin ≥ δ* (ln(Umax/Uoc) - ln(γe / (4.24 * μr * δ))) ≥ 0.418* (ln(220/380) - ln(0.62 / (4.24 * 200 * 0.418))) ≥ 0.000243 (m)  边长l1  边长l2  边长l3  屏蔽材料的相对磁导率  屏蔽材料相对于铜的电导率  计算公式SF_2 计算公式SF_3  计算公式tmin  电子设备壳体的等值半径  设备壳体内允许的感应电压  设备框架平面产生的最大感应电压  设备壳体需要的最小屏蔽厚度 雷击危险度评估计算书 工程名: 计算者: 计算时间:2005年7月22日 因直击雷和雷击电磁脉冲引起电气/电子系统设备损坏的可接受最大年平均雷击次数计算: 【计算公式】： Nc = 5.8 * 10^-1.5 / (C1 + C2 + C3 + C4 + C5 + C6) 【输入参数】： 建筑物屋顶和主体结构： 金属材料 电气/电子系统设备所在建筑物材料结构因子(C1)： 0.500 系统设备重要程度： 架空线缆的设备 电气/电子系统设备重要程度因子(C2)： 1.000 系统设备耐冲击能力： 一般 电气/电子系统设备耐冲击能力因子(C3)： 0.500 系统设备所在雷区环境： LPZ2或更高层雷电防护区 电气/电子系统设备所在的雷区环境因子(C4)： 0.500 发生雷击事故的后果： 不会产生不良后果 电气/电子系统发生雷击事故的后果因子(C5)： 0.500 年平均雷暴日： Td < 25 d/a 区域雷暴等级因子(C6)： 0.800 【输出参数】： 因直击雷和雷击电磁脉冲引起电气/电子系统设备损坏的可接受最大年平均雷击次数(Nc) = 0.048266 (次/a) 【计算过程】： Nc = 5.8 * 10^-1.5 / (C1 + C2 + C3 + C4 + C5 + C6) = 5.8 * 10^-1.5 / (0.500 + 1.000 + 0.500 + 0.500 + 0.500 + 0.800) = 0.048266 (次/a) 电气/电子系统所在的建筑物及入户设施年预计雷击次数计算: 【计算公式】： N = N1 + N2 【输入参数】： 建筑物年预计雷击次数(N1)： 1.500 (次/a) 建筑物入户设施年预计雷击次数(N2)： 1.500 (次/a) 【输出参数】： 电气/电子系统所在的建筑物及入户设施年预计雷击次数(N) = 3 (次/a) 【计算过程】： N = N1 + N2 = 1.500 + 1.500 = 3 电涌等级评估: N ＞ Nc，应安装雷击电涌防护装置 防雷装置拦截效率(E)： E = 1 - Nc / N = 1 - 0.048266 / 3 = 0.983911 当E > 0.98时，电涌防护级别为A级  C1  C2  C3  C4  C5  C6  计算公式Nc  N1  N2  计算公式N  计算公式E  危险度评估－雷击次数