Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122 – 87 объекты молниезащиты подразделяются на три категории. Предусмотрена молниезащита зданий и сооружений в зависимости от назначения, интенсивности грозовой деятельности в районе их местонахождения, а также от ожидаемого количества поражений молнией в год по одной из трех категорий устройства молниезащиты и с учетом типа зоны защиты ( по табл. 1 инструкции).
Характеристика грозовой деятельности.
Среднегодовая продолжительность в часах в произвольном пункте России определяется по карте (См. инструкцию), или по утвержденным для некоторых областей России региональным картам продолжительности гроз, или по средним многолетним (порядка 10 лет) данным метеостанции, ближайшей от места нахождения здания или сооружения.
Подсчет ожидаемого количества N поражений в год производиться по формулам:
для сосредоточенных зданий и сооружений (дымовые трубы, вышки, башни)
для зданий и сооружений прямоугольной формы:
где h - наибольшая высота здания или сооружения, м;
S, L - соответственно ширина и длина здания или сооружения, м;
n - среднегодовое число ударов молнии в 1 км2 земной поверхности (удельная плотность ударов молнии в землю) в месте нахождения здания или сооружения.(См. табл. ниже)
Для зданий и сооружений сложной конфигурации в качестве S и L рассматриваются ширина и длина наименьшего прямоугольника, в который может быть вписано здание или сооружений на плане.
Для произвольного пункта на территории России удельная плотность ударов в землю n определяется исходя из среднегодовой продолжительности гроз в часах следующим образом:
Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к I и II категориям, должны быть защищены от:
1. прямых ударов молнией,
2. вторичных ее проявлений,
3. заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации.
Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к III категориям, должны быть защищены от:
1. прямых ударов молнией,
2. и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации.
Наружные установки, отнесенные по устройству молниезащиты ко II категории, должны быть защищены от:
1. прямых ударов молнии,
2. вторичных ее проявлений.
Наружные установки, отнесенные по устройству молниезащиты ко III категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии.
Внутри зданий большой площади (шириной более 100 м) необходимо выполнять мероприятия по выравниванию потенциалов.
Основные термины.
Вторичное проявление молнии – наведение потенциалов на металлических элементах конструкции, оборудования, в незамкнутых металлических контурах, вызванное близкими разрядами молнии и создающее опасность искрения внутри защищаемого объекта.
Занос высокого потенциала – перенесение в защищаемое здание или сооружение по протяженным металлическим коммуникациям (подземным, наземным и надземным трубопроводам, кабелям и т.п.) электрических потенциалов, возникающих при прямых и близких ударах молнии и создающих опасность искрения внутри защищаемого объекта.
Зона защиты молниеотвода – пространство, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с надежностью не ниже определенного значения. Наименьшей и постоянной надежностью обладает поверхность зоны защиты; в глубине зоны защиты надежность выше, чем на ее поверхности.
Зона защиты типа А обладает надежность 99,5% и выше, а типа Б – 95% и выше.
Заземлитель молниезащиты – один или несколько заглубленных в землю проводников, предназначенных для отвода в землю токов молнии или ограничения перенапряжений, возникающих на металлических корпусах, оборудовании, коммуникациях при близких разрядах молнии. Заземлители делятся на искусственные и естественные.
Зоны защиты молниеотводов.
1. Одиночный стержневой молниеотвод.
а) Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой h ≤ 150 м имеют следующие габаритные размеры:
Тип А: зона защиты на уровне земли
Зона защиты на высоте защищаемого здания высотой hx
Тип Б: зона защиты на уровне земли и зона защиты на высоте защищаемого здания высотой hx соответственно
Для типа Б высота одиночного стержневого молниеотвода при известных значениях hx и rx может быть определено по формуле:
Рис. Зона защиты одиночного стержневого молниеприемника
1- границы зоны защиты на уровне hx
2- границы зоны защиты на уровне земли
б) Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой 150 < h < 600 м имеют следующие габаритные размеры:
Тип А:
Тип Б:
2. Двойной стержневой молниеотвод.
а) Зона защиты двойного стержневого молниеотвода высотой h ≤ 150 м. Торцевые области зоны защиты определяются как зоны одиночных стержневых молниеотводов, габаритные размеры которых h0, r0, rx1, rx2 определяются соответственно типу.
Тип А:
4. При расстоянии между стержневыми молниеотводами L > 4h молниеотводы следует рассматривать как одиночные.
Тип Б:
3. При расстоянии между стержневыми молниеотводами L > 6h молниеотводы следует рассматривать как одиночные.
б) Зоны защиты стержневых молниеотводов разной высоты и h1 и h2 <150 м. Габаритные размеры торцевых областей зон защиты h01, h02, r01, r02, rx1, rx2 определяются по формулам одиночного молниеотвода.
Габаритные размеры внутренней области защиты определяются по формулам:
где значения hc1, hc2 вычисляются по формулам для hc из пункта 2.а.
Для двух молниеотводов разной высоты построение зоны А двойного стержневого молниеотвода выполняется при L ≤4hmin , а зоны Б – при L ≤6hmin . При соответствующих больших расстояниях между молниеотводами они рассматриваются как одиночные.
3. Многократный стержневой молниеотвод.
Зона защиты многократного стержневого молниеотвода определяется как зона защиты попарно взятых стержневых молниеотводов высотой h ? 150 м (см.пп.5.2.1, 5.2.2).
Основным условием защищенности одного или нескольких объектов высотой hx с надежностью, соответствующей надежности типа А и типа Б, является выполнение неравенства rcx > 0 для всех попарно взятых молниеотводов.
4. Одиночный тросовый молниеотвод.
Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой h < 150 м , где h – высота троса в середине пролета. С учетом стрелы провеса троса сечением 35-50 мм2 при известной высоте опор hоп и длине пролета α высота троса (в метрах) определяется:
h=hоп-2 при α<120 м,
h=hоп-3 при 120<α<150 м.
Зоны защиты одиночного тросового молниеотвода имеют следующие габаритные размеры:
Тип А:
Тип Б:
Для зоны типа Б высота одиночного тросового молниеотвода при известных значениях hx и rx определяются по формуле:
5. Двойной тросовый молниеотвод.
а) Молниеотвод высотой h < 150 м. Размеры ro, ho, rx для типов А и Б определяются по соответствующим формулам п.4.
Тип А:
При расстоянии между стержневыми молниеотводами L > 4h для построения типа А молниеотводы следует рассматривать как одиночные.
Тип Б:
При расстоянии между тросовыми молниеотводами L > 6h для построения типа Б молниеотводы следует рассматривать как одиночные.
При известных значениях hc и L (при rcx=0) высота тросового молниеотвода для типа Б определяется по формуле:
б). Зоны защиты двух тросов разной высоты h1 и h2. Значения h01, h02, r01, r02, rx1, rx2 определяются по формулам п.4., как для одиночного тросового молниеотвода. Для определения размеров rc и rh используются формулы:
где значения hc1, hc2 вычисляются по формулам для п.5а.
Исходными данными для расчета являются:
1) Местонахождение объекта (число часов грозовой деятельности в год)
2) Наибольшие габаритные размеры объекта (ширина, высота, длинна)
3) Классификация производств объекта по пожаровзрывобезопасности.
| §1.Опасность атмосферных перенапряжений на местах работы людей.< Предыдущая |
|---|