Расчет установки молниезащиты требует выявления исходных данных, одним из основополагающим является площадь объекта, для которого рассчитывается молниезащита, присутствие в данном месте подземных коммуникаций, удельное электрическое сопротивление почвы, инженерно - геологические и метеорологические условия, а также несколько других факторов, вводимых в механические и электрические расчеты отдельных конструктивных элементов молниезащитного устройства.
Расчет молниезащиты должен выполняться правильным размещением и монтажом всех ее составляющих, ввиду этих всех факторов расчет должен производиться специалистами.
Расчет молниезащиты производится в строгом соответствии с Ин- струкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений. Радиус защитного действия молниеотвода определяется высотой мачты и для традиционной системы приближенно рассчитывается по формуле:
R=1,732 x h, (1)
где h - высота от самой высокой точки объекта до пика молниеотвода. Производственные, жилые и общественные здания и сооружения промышленных предприятий в зависимости от их предназначения, конструктивного исполнения,
14
15
При h = h1 остается незащищенной зона a;
при h = h 2 здание защищается полностью
Второй случай. Если наиболее высокая часть здания (рис.1) имеет высоту, равную h2, то все здание экранируется, дополнительные молниеприемники устанавливать не требуется и число поражений здания определяется по выражению (2), где принимается h = h2.
Среднее число поражений молниями 1 км2 земной поверхности зави- сит от грозовой деятельности. Число часов грозовой деятельности в год берется из официальных данных метеостанций данной местности. Связь между грозовой деятельностью и средним числом поражений молнией на 1 км2 (n) составляет:
Таблица 1
|
При грозовой деятельности,ч/г |
20-40 |
40-60 |
60-80 |
70-100 |
Более 100 |
|
Среднее число поражений на 1 км 2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
Выяснение необходимости молниезащиты производственных зданий и сооружений, не вошедших в указанные в табл.1, может производиться по причинам, дающим основание для применения молниезащитных устройств. Причинами для необходимости устройств молниезащиты может служить число поражений молнией в год более 0,05 для зданий и сооружений I и II степени огнестойкости;
0,01 - для III, IV и V степени огнестойкости (независимо от активности грозовой деятельности в рассматриваемом районе).
В зданиях большой площади (при ширине 100 м и более) необходимо предусматривать меры для выравнивания потенциала внутри здания во избежание поражения электроприемников и поражения персонала при прямых ударах молний в здание.
Молниеотвод устанавливается на мачте необходимой высоты, после чего вся конструкция при помощи специального крепления (к стене) или треноги устанавливается на самой высокой точке объекта и специальным проводником соединяется с клеммой заземлителя (земляной розетки). Соединительный проводник должен располагаться не ближе 1 м от канализации, магистрали газа, внешних металлических частей дома и фиксироваться специальным крепежом к стене дома через каждые 30 см, с изгибами не менее R=20 см.
Клемма заземлителя устанавливается на высоте не менее 2 м от земли. Эта клемма соединяется с земляной розеткой, которая выполняется отдельно от существующего заземления дома.
16
Для зданий и сооружений, относящихся к категории В-І и В-ІІ по взрывоопасности, молниезащитные устройства от прямых ударов молнии выполняются конструктивно не связанными со зданием или сооружением, но для защиты от электростатической индукции необходимо создать замкнутый контур, сопротивление растекания которого не нормируется.
Этот контур объединяется с защитным заземлением и может быть учтен в расчете сопротивления всего защитного контура. Ниже приводятся основные чертежи конструкции молниеотводов и их крепления.
На рисунке 2 приведены отдельно стоящие молниеотводы, которые должны быть рассчитаны при высоте 30 - 50 м на нагрузку от ветра 30 м/с, при высоте 10 - 25м - на нагрузку от ветра 35 м/с.
Молниеотводы при высоте 50 м должны иметь света ограждение. На рисунке 3 даны конструкции крепления молниеотводов на стенах зданий или сооружений.
Эти молниеприемники не разрешается устанавливать в простенках между окнами. Защита промышленных зданий или сооружений молниеотводами. Зона защиты промышленного здания двойным стержневым молниеотводом показана на рисунке 4.
17
где D: для трехстержневых молниеотводов - диаметр окружности, проходящей через точки их установки; для четырехстержневых молниеотводов - длина наибольшей диагонали четырехугольника.
Защита промышленных зданий и сооружений молниезащитными тросами.
На рисуноке 5 дан пример выполнения молниезащиты тросами. Расстояние Sз = 0,3 Sb необходимо для исключения переноса высоких потенциалов на подземные коммуникации. Расстояние Sb определяется по кривым падения потенциала. Защита от
18 прямых ударов молнии осуществляется антенными молниеотводами. Защита от электрической индукции выполняется наложением металлической сетки на кровле.
Литература
- Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 2005. - 640 с.
- Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для студентов высших учебных заведений /Б.И. Кудрин. – М.: Интермет Инжиниринг, 2005. – 672 с.
- Киреева Э.А. Справочные материалы по электрооборудованию (цеховые электрические сети, электрические сети жилых и общественных зданий).- 2004.
- Киреева Э.А. и др. Электроснабжение цехов промышленных пред- приятий. – М.: НТФ Энергопрогресс, Энергетик, 2003. – 120с.
- Мукосеев Ю. Л. Электроснабжение промышленных предприятий. М., Энергия, 1973. 584 с.