《供配电技术》第十三章 计算公式

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) 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) h 滚球半径 h 被保护物高度 b=√h(2b-h)-Vh,(2h,-h)单根架空避雷线计算公式

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) r h 滚球半径 x h 被保护物高度 (2 ) (2 ) bx = h hr − h − hx hr − hx 单根架空避雷线计算公式 x b 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=36.70000 【计算过程】: Ng=0.024*Td^1.3 0.024*36.701 =2.5958(次/(km^2.a)) 【输出参数】: 年平均密度Ng=2.5958(次/(km2.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(km2) 【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 T

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 Td

N Nn=024*713年平均密度 Ae=L*W+2(L+W)*√H(200-1)+*H*(200-HD)*10°6建筑物等效面积 Ae=[L*W+2*(L+W)*H+m12]*106建筑物等效面积大于100米 (次/km2a) (km2) km2 N=k*N*a 建筑物年预计雷击次数

Ng Ng 1.3 Ng = 0.24*Td 年平均密度 Ae Ae -6 Ae =[L*W + 2(L +W)* H(200 − H) +π*H*(200 - H)]*10 建筑物等效面积 2 6 [ * 2*( ) * ]*10− Ae = L W + L +W H +H 建筑物等效面积大于 100 米 ( /( . )) 2 次 km a 次/km2.a ( ) 2 km km2 Ng Ae N = k * * 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) 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) 避雷针在hx高度xx平面上的保护半径 r2=√h*(2h-h)-√h2*(2h1-h2)单根避雷针保护半径计算公式

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) x r 避雷针在 hx 高度 xx'平面上的保护半径 *(2 ) *(2 ) x h hr h hx hr hx r = − − − 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≥√(h(2hr-hl)+√(h2(2hr-h2)时, D1=√(h(2hr-hl))米; D2=√(h2(2hr-h2)米 当D<√(h(2hr-hl))+√(h2(2hr-h2)时, D1=(2hr(h1-h2)-hl*h1+h2*h2+D*D)/2D米 D-D1米 b0=√(h1(2hr-h1)-D1*D1)米; 【输入参数】 滚球半径(hr)=30m; 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D=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)-hl*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-DI 30-15.00 b0= (h1(2hr -h1)-D1*DI =√(15(2*30-15)-15.00*15.00

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)

当D≥h1(2h-h)+√h2(2h,-h2时 D1=Vh1(2h-h)米 D2=√h2(2h-h2)米 当D<√h(2h-h)+√h2(2h-h2 计算公式 D1=(2h,(h1-h2)-h2+h2+D2)/2D D2=D-D bn=√h(2h-h1)-D2 D D2 D1=(2h(h1-h2)-h2+h2+D2)/2D计算过程D D=D-D 计算过程D2 bn=√(2h-h)-D2计算过程b0 第一根针的高度 第二根针的高度 D1=√h1*(2h-h)双根避雷针-D1计算公式 D2=√h2*(2h-h2)双根避雷针一D2计算公式

2 0 1 1 2 1 2 2 2 2 1 1 2 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 1(2 ) (2 ( ) )/ 2 (2 ) (2 ) (2 ) (2 ) (2 ) (2 ) b h h h D D D D D h h h h h D D D h h h h h h D h h h D h h h D h h h h h h r r r r r r r r = − − = − = − − + +  − + − = − = −  − + − 当 米 米 当 时， 计算公式 D1 D1 D2 D2 0 b b0 D (2hr (h h ) h h D )/ 2D 2 2 2 2 1 = 1 − 2 − 1 + + 计算过程 D1 D2 = D − D1 计算过程 D2 2 0 1 1 1 b = h (2hr − h ) − D 计算过程 b0 1 h 第一根针的高度 2 h 第二根针的高度 *(2 ) D1 = h1 hr − h1 双根避雷针－D1 计算公式 *(2 ) D2 = h2 hr − h2 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 H1=(0/(2*丌*Sn)/103120 计算公式H1 最大感应电压 Uocmux =Ho *b*/*HImx/T 计算公式Uoc/max sc/mux 最大感应电流 =0*b*1*H I mEx /L 计算公式isc/max H LPZ(n+1)区内磁场强度 Hn1=H,/10 计算公式 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 isin+lomax =Ho*b**H n+l)mx/L 计算公式isc(n+1)/lmax

格栅形大空间屏蔽体屏蔽效能及感应电压、能量计算书 H1 屏蔽空间(LPZ1 区)内的磁场强度 0 i 雷电流  0 真空导磁系数 T1 雷电流的波头时间 Sa 雷击于与屏蔽空间之间的平均距离 / 20 H1 ( 0 /(2 ))/10SF Sa = i   计算公式 H1 Uoc/max 最大感应电压 oc/max 0 1max 1 U =  b l  H /T 计算公式 Uoc/max / max i sc 最大感应电流 i sc / max = 0 b l  H1max / L 计算公式 isc/max Hn+1 LPZ(n+1)区内磁场强度 / 20 Hn 1 /10SF + = Hn 计算公式 Hn+1 Uoc(n+1)/max LPZ(n+1)区内的感应电压 oc(n+1)/max 0 n 1max 1 U =μ * b *l *H + /T 计算公式 Uoc(n+1)/max sc(n 1)/max i + LPZ(n+1)区内的感应电流 i sc(n+1)/max =μ0 * b *l*H(n+1)max / L 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 k 形状系数 (1/√m) (1/√m) H1=kn**d)*√d,计算公式H2 Umm=p*b*h(1+1d1m)*kn*(w/√d-)*。m/T1计算公式Uoc/max2 证m=*b*l(1+1m)*k*(w/√an)*。m/L计算公式is/max2

r d 点距 LPZ1 区屏蔽顶的最短距离 w d 点距 LPZ1 区屏蔽壁的最短距离 d1/ w 环路至屏蔽墙距离 r d1/ 环路至屏蔽顶距离 H k 形状系数 (1/ m) (1/√m) H o w dw dr H1 = k i  /( )  计算公式 H1_2 / max 0 1 1 max 1 Uoc =  bln(1+1/ d w )kH (w/ d r )i o /T 计算公式 Uoc/max_2 i sc / max =  0 b ln(1+1/ d1w )  k (w/ dl r ) i omax / L 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*r*0r)+(168-20*1g√(f*pr/ar) 【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*or)+(168-20*1g√(f*ur/or)) 0.131*0.254*√(100000*200*0.17)+(168-20*1g√(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*ar)+20*1g(0.0117/(r*√(f*ar/pr) 5.35√(f*r/ur)+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*or)+20*1g(0.0017/(r*√(f*or/ur)) +5.35√(f*0r/μr)+0.354 =0.131*0.254*√(100000*200*0.17)+20*1g(0.0017/(5*√(100000 *0.17/200)+5.35√(100000*200/0.17)+0.354) 95.278(dB)

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>8*(In(Umax/Up)-In(ye/(4.24 *k ur *8))) 【输入参数】 电子设备壳体的边长(11) 电子设备壳体的边长(12) 电子设备壳体的边长(13) 1(m) 壳体材料的电阻率(p) 138(10e-99.m) 电子设备壳体的等值半径(Ye) 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-4m) 【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>8*((Umax/Uoc)-In(ye/(4.24 ur*8))) ≥0.418*(1n(220/380)-1n(0.62/(4.24*200*0.418)) h1 边长11 l2 边长 边长13 屏蔽材料的相对磁导率 屏蔽材料相对于铜的电导率 SF=A+R=0131**√f*μ*,+(168-20*g√f*4,/a,)计算公式SF SF=A+Rn=0.131**√f**可,+20*(0117/*√f*,/)+5.35f*σ,/+0354) 计算公式SF3 mn≥d*(h(Um/Un)-l(y(4.24*1*6))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

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) 1 l 边长 l1 2 l 边长 l2 3 l 边长 l3  r 屏蔽材料的相对磁导率  r 屏蔽材料相对于铜的电导率 0.131 (168 20 lg / ) r r r r SF = A+ R = t  f   + −  f   计算公式 SF_2 = + = 0.131    + 20lg(0.0117/(   / ) + 5.35  / + 0.354) m r r r r r r SF A R t f   r f   f   计算公式 SF_3 (ln( / ) ln( /(4.24 ))) tmin    U max U p −  e   r  计算公式 tmin e  电子设备壳体的等值半径 Uoc 设备壳体内允许的感应电压 U max 设备框架平面产生的最大感应电压