Пример за защита от мълния

Височина на сградата - hбл = 50 м;

ширина на сградата - S = 45 м;

дължина на конструкцията - L = 45 м.

Сградата принадлежи към категория ІІІ на опасност от удари от мълниезащитни устройства (фиг.10.8).

Очакваният брой N на повреда от мълния в годината на сграда, която не е оборудвана с мълниезащита, се определя от формулата

където S е ширината на сградата, m;

L е дължината на сградата, m;

n = 4 - средният брой удари на мълния в района на сградата за град Ростов на Дон.

N = ((45 + 6,50) (45 + 6,50) - 7,7 50 2) 4,10-6 = 0,4.

Фиг. 10.8. Схема за изчисляване на мълниезащита

Приемете зоната на защита B.

Радиусът на защитната зона на височината на сградата (виж фиг.10.8)

За защитна зона тип В.

С известни стойности на hх и rх според клауза 10.2.1, ние определяме височината на мълния по формулата

h = (50.3 ± 1.63 50) / 1.5 = 87.9 m

Заключение: Изчислената зона на мълниезащита на сградата напълно отговаря на изискванията за защита на обекта.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Максимално допустимо ниво на звуково налягане, нива на шума

и еквивалентни нива на шума за най-типичните видове работа и работа (извлечение от SN 2.2.4 / 2.1.8.562-96)

Край на приложението 1

Допустими нива на звуково налягане, нива на звука, еквивалентни на

и максималните нива на звука на проникващия шум в жилищните помещения

и обществени сгради и шум в жилищната зона (извлечение от SN 2.2.4 / 2.1.8.562-96)

1 Допустимите нива на шума от външни източници в помещенията се уреждат при осигуряване на регулативна вентилация на помещенията (за жилищни помещения, отделения, класове - с отворени прозорци, пресечки, прозорци с тесни крила).

2 Еквивалентни и максимални нива на шума от dBA за шума, генериран на територията чрез пътно-железопътен транспорт, на 2 метра от ограждащите конструкции на първия ешелон на шумоизолиращи типове жилищни сгради, хотелски сгради, хостели, са насочени към главните градски и окръжни улици, разрешено да поема 10 dBA по-висока (корекция D = + 10 dBA), посочена в позиция 3 от допълнение 2.

3 Нивата на звуковото налягане в октавните честотни ленти в dB, нивата на шума и еквивалентните нива на шума в dBA за шума, генериран в помещения и помещения в близост до сгради, климатични инсталации, въздушно отопление и вентилация, както и друго инженерно и технологично оборудване вземете 5 dBA по-ниско (изменение D = - 5 dBA), посочено в допълнение 2.

4 За тонален и импулсен шум, трябва да се внесат изменения - 5 dBA.

Пример за изчисляване на мълниезащитата на сграда;

Височина на сградата - hбл = 50 м;

ширина на сградата - S = 45 м;

дължина на конструкцията - L = 45 м.

Сградите принадлежат към категория ІІІ на опасността от удари от устройства за мълниезащита и мълниезащита (фиг.10.8).

Очакваният брой N на повреда от мълния в годината на сграда, която не е оборудвана с мълниезащита, се определя от формулата:

където S е ширината на сградата, m;

L е дължината на сградата, m;

n = 4 - средният брой удари на мълния в района на сградата за град Ростов на Дон.

N = ((45 + 6,50) (45 + 6,50) - 7,7 50 2); 4,10-6 = 0,4

Фиг.10.8 За изчисляване на мълниезащита

Приемете зоната на защита B.

Параметри на предпазната зона B:

Rх = 50,3 м е радиусът на защитната зона на покрива на сградата;

R0 = 131,9 м - радиусът на защитната зона на нивото на земната повърхност;

з0 = 80,9 м - височината на сградата;

h = 87.9 м - височината на гръмотевицата.

Импеданс на импулса: Rи= 20 ома.

Амплитуда на тока на светкавицата: Im = 200 kA.

Очаквана импулсна якост на почвата: E3= 300 kV / m.

Допустимо разстояние на земята SW:

Допустимо разстояние по въздуха SНай-.

където l = 50 m е дължината на текущото олово;

L 1,7 μH / m - индуктивност на токовата част на колектора;

= 60 kA / μs - амплитуда на предния наклон;

Uд = 200 ± 10 + 1,7 · 60 · 50 = 7100 kV.

където е еНай- = 500 kV / m - допустимо средно напрегнатост на електрическото поле във въздуха.

Защитна зона за височината на сградата.

За защитна зона тип В.

после - височината на гръмотевицата;

Заключение: Изчислената зона на мълниезащита на сградата напълно отговаря на изискванията за защита на обекта.

Изчисляване на защитната зона на мълниезащита на единична гръмоотводка

Изчислението се основава на инструкциите за устройството за мълниезащита на сгради, конструкции и промишлени съобщения на Министерството на енергетиката на Руската федерация CO 153-34.21.122-2003.

За специални съоръжения минималната допустима степен на надеждност на защитата от PIP (директен удар от мълния) е зададена на 0.9-0.999, в зависимост от степента на нейната социална значимост и тежестта на очакваните последици от PIP, съгласувано с органите за държавна контрола.

Обяснение на изчислението

Стандартната защитна зона на един гръмоотвод с височина h е кръгъл конус с височина h0 -3 (h-100) h

Изчисляване на примера за защита от мълнии

Първоначалните данни за изчисляването на защитната зона на единичен пръстен мълниезащита са обобщени в таблица.

Таблица - Данни за изчисляване на защитната зона на един единствен гръмоотвод

Плътността на ударите от мълния в земята

Средна продължителност на гръмотевични бури годишно

Стандартната защитна зона на един гръмоотвод с височина h е кръгъл конус с височина h0

Според степента на надеждност на защитата се разграничават два вида зони:

A - степента на надеждност на защитата надвишава 99,5%;

Б - степента на надеждност на защитата е 95-99.5%.

Очакваният брой лезии N с мълния годишно се извършва съгласно формулите за сгради и конструкции с правоъгълна форма

където A е дължината на обекта, m; B - широчина на обекта, m

Изборът на вида на защитната зона се извършва в съответствие с [30] в зависимост от класа на предназначението, географското местоположение, експлозията и опасността от пожар на защитения обект, както и предвид средната продължителност на гръмотевичните бури годишно.

Съгласно формули e (1) получаваме очаквания брой удари на мълния годишно N = 0.0125675 единици на година.

В зависимост от N и tCP от [30] определяме необходимия тип зона на мълниезащита (зона А).

Връзките между параметрите на мълниеприемника в зависимост от вида на защитните зони се определят от формулите за зона А:

Светкавична защита на сгради и съоръжения

Федерална агенция по образование

Държавна образователна институция от висше

"ДЪРЖАВНО МАСЛО НА UFA

Катедра "Приложна химия и физика"

Светкавична защита на сгради и съоръжения

Разглеждат се техниката и техниката за изчисляване на мълниезащитата на граждански и индустриални обекти.

Ръководството е предназначено за практическо обучение или самостоятелно изпълнение на сетълмент и графична работа (RGR) в дисциплината "Безопасност на живота" на ученици от всички форми на образование. Той може да се използва при проектирането на степен в решаването на подобни проблеми.

Състав, доц., Cand. tehn. на науките

Рецензент, доц. Кан. tehn. на науките

© Технически Университет за състоянието на петрола в Уфа, 2010

Съгласно настоящите нормативни документи [1, 2] изборът за проектиране и изчисляване на параметрите на мълниезащитата трябва да се извършва въз основа на данните за защитения обект (дестинация, наличие на зони на взрив и опасност от пожар, устойчивост на огън и др.) И очаквания брой удари на мълния годишно. Последното се определя въз основа на информация за интензивността на гръмотевичната дейност и геометричните размери на защитения обект.

1 Характеристики на интензивността на гръмотевичната буря и скоростта на мълния на обекта

Интензивността на гръмотевичната буря се характеризира със среден брой часове на гръмотевични бури (PC) на година, определени от картата (Фигура 1).

Изчисляването на очаквания брой N от щети на мълния годишно на незащитена обект се извършва съгласно формулите:

- за концентрирани сгради и съоръжения (комини, кули, кули)

- за правоъгълни сгради и конструкции

N = [(S + 6h) (L + 6h) - 7,7h2] n-10-6,

където h е най-голямата височина на сграда или структура, m;

S, L - съответно ширината и дължината на сградата или структурата;

n е средният годишен брой удари на 1 км2 земна повърхност, както е определено в таблица 1.

Ако сградата има сложна конфигурация, тогава при изчисляването на S и L те приемат ширината и дължината на правоъгълника, в който се вписва планът на сградата.

Таблица 1 - Зависимост от средногодишния брой на ударите от мълния в 1 km2 от земната повърхност на интензивността на гръмотевична буря

Интензивността на гръмотевичната активност PCh, h

Средният брой удари на мълния годишно на 1 km2, n

Фигура 1 - Карта на средната годишна продължителност на гръмотевичните бури в часове

2 Класификация на сгради и съоръжения

на устройството за мълниезащита

Инструкции за проектиране и монтаж на мълниезащита [1,2], основани на вероятността от увреждане на защитения обект от мълния, мащаба на евентуалните щети и щети, установява три категории сгради и конструкции (I, II, III) и два типа (А и Б) от директни удари. Защитната зона тип А осигурява задържане на най-малко 99,5% от мълния по пътя към защитения обект, а тип В осигурява най-малко 95% прихващане.

Категория I включва сгради и съоръжения (или техни части), в които има експлозивни зони от класове B-I и B-II съгласно Правилата за монтаж на електрически инсталации (ПУУ). Те се съхраняват или държат постоянно или се появяват по време на производствения процес смес от газове, пари или прахове от горими вещества с въздух или други окислители, които могат да експлодират от електрическа искра.

Категория II включва сгради и съоръжения (или техни части), в които има експлозивни зони от класове B-Ia, B-Ib, B-IIa в съответствие с EIR. В такива структури опасните смеси се появяват само в случай на авария или неизправност в процеса. Извънредни технологични инсталации и открити складове, съдържащи експлозивни газове и пари, запалими и запалими течности (газозадържатели, резервоари и резервоари, стелажи за натоварване и т.н.), приписвани на IEP до експлозивни опасни зони от клас B i, принадлежат към тази категория.,

Категорията III включва:

1) сгради и съоръжения с пожароопасни зони от класове PI, P-II, P-IIa съгласно EMP;

2) открити складови помещения на твърди горими вещества и външни технологични инсталации, в които използват или съхраняват горими течности с точка на възпламеняване на парите над 61 ° С, приписани на OI до клас P-III;

3) сгради и конструкции от III, IV и V степени на огнеустойчивост, при които няма произведения със зони, приписани на пожароизвестителната класа, за класове пожари и взривни вещества;

4) жилищни и обществени сгради с височина 25 м или повече над средната височина на околните сгради в радиус 400 м, както и самостоятелни сгради с височина над 30 м, отдалечени от други сгради на 400 м или повече;

5) обществени сгради от III, IV и V степени на огнеустойчивост за следните цели: детски градини и детски градини, училища и интернати, общежития и столове за санаториуми, почивни домове, болнични болници, клубове, кина;

6) сгради и сгради, които са исторически и културни паметници;

7) комини на предприятия и котелни, водни и силозни кули, кули за различни цели с височина над 15 m.

3 Избор на типа защита

Има два вида светлинни ефекти: първични, свързани с директен удар и вторични, причинени от електромагнитна и електростатична индукция и налагането на високи потенциали чрез метални комуникации в структурата, когато облакът се разтоварва. В резултат на тези явления може да има пожари, експлозии, унищожаване на структури, повреда на хора, пренапрежение на проводниците на електрическата мрежа.

За да се предпазят от директни удари от мълнии, са конструирани мълниезащитни проводници, които излъчват светкавици и ги отвеждат в земята. Зоната за защита от мълнии е част от пространството, съседно на гръмотехническия проводник, вътре в който сградата или конструкцията е защитена от директни удари с известна степен на надеждност. Защитното действие на мълния се основава на свойството на мълния, удрящо най-високите и добре заземени метални конструкции. В същото време, докато се впуска по-дълбоко в това пространство, степента на надеждност на защитата се увеличава.

Защитата срещу електростатична индукция се състои в изпускане на индуцирани статични заряди в земята чрез свързване на метални съоръжения, разположени вътре и извън сградите, със специален заземителен прекъсвач или защитно заземяване на електрически инсталации; съпротивлението на заземяващия проводник към разпространението на тока на индустриална честота не трябва да бъде повече от 10 ома.

За да се предпази от електромагнитна индукция между тръбопроводите и други разширени метални комуникации, на местата им на приближаване на разстояние 10 см или по-малко се поставят метални мостове (заварени) на всеки 20 м, през които протичат потоци от една верига към друга, без да се образуват електрически заряди между тях.

Защитата срещу внасянето на високи потенциали в сградите се осигурява чрез отклоняване на потенциалите към земята извън сградите чрез свързване на метални комуникации на входа на сградите към земната основа на защита срещу електростатична индукция или към защитно заземяване на електрическите инсталации.

Сградите и конструкциите от първата категория задължително трябва да бъдат защитени от директни мълнии, от електрическа и електромагнитна индукция, от въвеждането на висок потенциал чрез подземни и повърхностни комуникации. Светкавичните проводници са снабдени със защитни зони тип А.

Сградите и конструкциите от категория II трябва да бъдат защитени от директни удари от мълнии; нейните вторични ефекти и въвеждането на високи потенциали за комуникация само в райони със среден интензитет на гръмотевична буря np ≥10. Видът на защитната зона на мълниезащитните проводници зависи от индикатора N: тип А се взема, когато N> 1, тип B - с N≤1.

Сградите и конструкциите от категория III са обект на мълниезащита в зони с активност от 20 часа или повече годишно, зоната за защита на мълниеотводите е тип В, ​​с изключение на предметите, посочени в параграфи 1 и 3. В тях изборът на вида зона зависи от очаквания брой удари от мълния: с 0.1 2 тип А. се приема.

Всички сгради и съоръжения от категория III предпазват от директни удари от мълнии и налагат високи потенциали чрез земни метални комуникации. Външните инсталации предпазват само от директни удари от мълния.

4 Проектиране на светлинни проводници

Гръмоотводът се състои от светкавичен приемник, който директно получава удар от мълния, текущ олов (спускане), свързващ терминала на въздуха към заземяващия проводник, заземен проводник, през който тече мълния в земята. Вертикална конструкция (стълб или мачта) или част от конструкция, предназначена за закрепване на мълниеприемника и токовия колектор, се нарича подпора на мълниеприемника.

Чрез типа мълниезащитни апарати, мълниезащитните устройства се разделят на пръчка, кабел и тел, поставени върху защитената сграда; според броя и общата площ на защита - единична, двойна и множествена. Освен това има отделни гръмоотводи, изолирани и не изолирани от защитената сграда.

Пръстеновиците са вертикални пръти или мачти, кабелни - хоризонтални стоманени въжета и проводници, монтирани на две или повече опори, като всеки от тях прокарва проводник на отделна почва. В случая на мрежови предпазители от мълнии една метална решетка служи като мълниезащитен проводник, който е свързан чрез ток към заземяващия проводник. По-често използвайте родови пръчици.

За да се повиши безопасността на хората и животните, заземяващите системи се намират на рядко посещавани места (на тревни площи, в храсти) на разстояние от 5 м или повече от главните непарирани пътища и пешеходни пътища, поставени под асфалтови настилки или монтирани предупредителни плакати. Текущите води се намират в недостъпни места.

5 Изчисляване и проектиране на гръмоотводи

При инсталиране на мълниезащита са изпълнени следните условия: съответствие на вида на мълниезащита с естеството на производствения процес в сграда или конструкция, възможността да се напишат структурните елементи на мълниезащита, надеждността на всички мълниезащитни елементи и тяхната "равна сила", дълъг експлоатационен срок (10 години или повече), възможността за използване на евтини материали и използването на структурни елементи на сградата и конструкцията, видимост на инсталацията, предупредителни и забранителни знаци или огради, достъп до всички елементи на сградата контрол, възстановяване или ремонт.

Освен това, когато се изгражда мълниезащита на сгради и конструкции от всяка категория, те вземат под внимание възможността да се защитят с мълниезащитни зони на други близко разположени сгради и съоръжения. В същото време се използват максимално естествените гръмоотводи (комини, водни кули, комини, електропроводи и други високи конструкции).

По-долу са описани методите за изчисляване на мълниезащитни устройства от различни конструкции с височина до 150 m.

Единичен пръчковиден проводник. Зоната на нейната защита е конус (фигура 2), чийто връх е на височина h0 Регистрирайте се за бюлетина:

RPG-14. Изчисляване на мълниезащита

За изчисляване на средствата за защита от мълнии да се определи видът на защитата, нейната зона и параметри (Таблица 1.14.1).

По тип на мълниезащита (m / z) може да бъде, както следва:

- двоен прът със същата или различна височина;

Според степента на надеждност на защитата се разграничават два вида зони:

A - степен на надеждност на защитата ≥ 99,5%;

Б - степен на надеждност на защитата 95. 99.5%.

Параметрите на мълниезащитата са:

h е общата височина на пръта мълниезащита, m;

зза - височината на върха на конуса на пръта мълниезащита, m;

зх- височината на защитната конструкция, m;

зm- височината на гръмотевицата, m;

з и - активната височина на гръмотевицата, m;

R0, Rх- радиусите на защита на нивото на земята и на височината на защитната конструкция, m;

зв- височината на средната част на двойното осветление, m;

с, 2гх - широчината на средната част на зоната на двойното осветление на земната повърхност и на височината на защитения обект, m;

α е ъгълът на защита (между вертикалата и генератора), градушка;

L - разстоянието между две пръчковидни мълниезащитни пръчки, m;

а - дължината на разстоянието между опорите на кабела, m;

зза - височината на окачването на кабела, m;

Rх + r 'х - ширината на зоната на кабелния мълниезащитен проводник на нивото на защитната конструкция, m;

a + 2rCX - дължината на зоната на двойния кабелен мълниезащитен проводник на нивото на защитната конструкция, m;

a + 2rс - дължината на зоната на двойния кабелен мълниезащитен проводник на нивото на земята, m.

Очакваният брой лезии (N) от светкавици на година се прави съгласно формулите:

- за концентрирани сгради и съоръжения (комини, кули, кули)

където hх- най-голямата височина на сградата или конструкцията, m;

n - средният годишен брой удари на 1 км 2 от земната повърхност на мястото на сграда или структура (т.е. специфичната плътност на ударите от мълния към земята), 1 / (km 2 tod), се определя съгласно таблица 1.14.2;

- за правоъгълни сгради и конструкции

където A и B са дължината и ширината на сградата или структурата, m.

Забележка. Ако дадена сграда и структура имат сложна конфигурация, тогава А и В са страните на правоъгълник, в който защитеният обект се вписва в плана.

Таблица 1.14.1. Изчислителни формули на мълниезащитните устройства с h ≤ 150 m

Подробен пример за изчисляване на мълниезащита и заземяване къща

С пристигането на пролетта е време да изчакате сезона на бурята, затова е важно предварително да се грижите за мълниезащитата на вашия дом. Много новини през последните години за все по-честите удари в частни домове предполагат, че този въпрос не може да бъде пренебрегнат.

Модерните домове в селищата на вилата трябва да бъдат оборудвани с надеждни и издръжливи пръчки за прихващане, заземяващи устройства и устройства за защита от пренапрежение. Цялото това оборудване трябва да бъде правилно проектирано и инсталирано, след което то ще се справи със задачата си. Представяме ви пример за изчисляване на мълниезащита и SPD за вила с подробно подреждане на необходимото оборудване на фигурите.

Цел:

За да се изчисли системата на мълниезащита и заземяване къща.

решение:

Изчисленията се извършват в съответствие със следните документи:

Според тези документи вилата принадлежи към "обикновения" тип (по отношение на СО) и към третата категория мълниезащита *, защитата от мълния се извършва от монтираните на покрива въздушни детектори (мълниезащитни пръчки). В случай на удар от мълния в гръмотевицата, токът на мълния, заобикаляйки защитения обект, се отклонява в земята. Външната система за защита от мълнии също включва текущ кабел и заземяващ проводник.
* повече за класификацията на обектите

Подробно описание на организацията на мълниезащитата:

Върху покрива на къщата се монтират два мълниезащита с височина 4 м и една с височина 1,5 м. Те се монтират по краищата на покрива на хълма, като се има предвид, че 0,5 м от дължината на пръта ще бъдат заети от планината.

Четири клеми, изработени от меден проводник D = 8 мм, са свързани към мълниезащитните пръчки. Две текущи проводници са инсталирани на къщата и две - във ваната. Задържащите пръти също са взаимосвързани, за да организират две текущи проводници от всеки прихващащ прът. Текущите изводи се намират на разстояние от най-малко 3 метра от входовете или на места, недостъпни за хора.

Закрепващите елементи на покрива се монтират с помощта на скоби GL-11747A. Закрепването на низходящите проводници към дренажните тръби се извършва с помощта на скоби GL-11514 (стъпка на монтаж 0,6-1 m). Свързването и разклоняването на низходящите проводници се извършва с помощта на скоби GL-11551A.

Заземяващо устройство е инсталирано, състоящо се от три вертикални електрода с дължина 3 м. Електродите по стената на къщата в земята се комбинират с медна лента от 4x30 мм. Разстоянието между вертикалните електроди е най-малко 5 метра. Разстоянието от хоризонталния електрод до стените на сградата е 1 м, а дълбочината е 0,5 метра. Скица на конструкцията на заземяващото устройство е показана на фигура 3.

Свързването на текущия кабел с изхода на медната лента от земята се осъществява с помощта на контролната скоба GL-11562A.


Фигура 1. Скица с разположението на оборудването за защита от мълнии и заземяващото устройство

Фигура 2. Защитна зона

Изчисляване на заземяващото устройство

В съответствие с PUE 7 ed. стр. 1.7.103, общото съпротивление на разпръскване на заземяващи превключватели (включително природните) на всяко повторно заземяване на проводника PEN на всеки VL по всяко време на годината не трябва да бъде повече от 10 Ohms при 380 V трифазно токово напрежение или 220 V еднофазно токово напрежение.

Изчисляването на заземяването е извършено чрез софтуер, разработен от OAO Energetic Institute. Г.М. Кржизановски "(АД" ENIN "). Изчислената стойност на почвеното съпротивление на типа глинеста се приема, че е 100 Ohm m.

Изчисленото съпротивление на заземителното устройство, като се вземе предвид ямката, е 6 ома, което е по-малко от желаната стойност от 10 ома.


Фигура 3. Заземяващо устройство

Вътрешна защита от мълнии (SPD)

За да се защитят оборудването и електрическите комуникации вътре в сградата, препоръчваме да осигурите набор от мерки за отстраняване на последиците от опасни пренапрежения.

Защита на електрическата мрежа. Защита в главното / встъпителното разпределително табло

В главното / уводно разпределително табло е инсталирана защита от пренапрежение LEUTRON PP BCD TT 25/100 Клас I + II + III, която се избира според трифазния вход към дома и системата за захранване TT или TN-S.
Връзката се осъществява последователно (V-връзка). Препоръчваме да използвате предпазители F1 (виж диаграмата на фигура 4) без закъснение до 125 A.
Ако е инсталиран входен прекъсвач (или предпазители вместо него), изчислени от натоварването на електрозахранващата мрежа и чийто рейтинг е по-малък от 125 А, не се изисква инсталиране на допълнителни предпазители F1.
Електрическата схема на предпазителя е показана на фигура 4.


Фигура 4. Схема на свързване на SPD от клас 1 + 2 + 3 за къща

Без посочените по-горе мерки защитата от мълния на обекта е непълна, тъй като само използването на защитни устройства позволява да се намали напрежението на напрежението в мрежата до безопасно ниво за защитеното оборудване.


Таблица 1. Списък на необходимите материали:

Как да изчислите мълниезащита

Светкавичната защита е специална система за защита от мълния, която може да причини непоправими щети на всяка жилищна сграда или структура. Състои се от редица структурни елементи, всеки от които изпълнява добре дефинирана функция. Изчисляването на защитата от мълнии в резултат на това се свежда до изчисляване на параметрите на всички компоненти на системата, определени съгласно стандартните методи.

Цел и състав на системата

За предпазване на сградите от излъчвания на мълнии най-често се използва т.нар. "Пасивна" мълниезащита, състояща се от такива структурни елементи като:

  • мълниезащита, конфигурирана под формата на метален щифт, кабел или специална решетка;
  • текущо захранване (спускане), използвано за пренасочване на разреждането към заземително устройство (зарядно устройство);
  • самата заземяваща структура.

Следва да се считат основните параметри на системата за защита от мълнии, която трябва да бъде изчислена.

Светкавица и спускане

Що се отнася до първия компонент на защитата от мълнии (приемник за прихващане) - изискванията на ЕМП предвиждат, че той се намира в най-високата точка на защитената структура. За стандартни проекти на класа на щифтовете, местоположението на този елемент се избира при предположението, че заострения край на върха му е на 2-3 метра над равнината или ръба на покрива.

Ако има няколко щифтови въздушни клеми върху защитения обект, в съответствие с общоприетия метод, се изчислява разстоянието между съседни светлинни проводници.

В случай на използване на кабел или въже за прихващане за съответните елементи на мълниезащита, се правят изчисления или на основните параметри на кабела (дължина и сечение), или на размерите на отделната решетъчна клетка.

Обърнете внимание! Светкавици с по-голяма дължина не се препоръчват, тъй като те ще започнат да привличат дори тези изхвърляния на гръмотевични бури, които не застрашават обекта.

Долупроводникът е необходим за пренасочване на електрическото разреждане, поето от приемника за прихващане, към заземяващото устройство. От една страна, тя е свързана с "уловителя на мълнии", а от друга страна, за изграждането на заземяващ проводник. Основните изчислени стойности са материалът на разтоварващата лента, нейната дължина и напречно сечение, осигуряващи най-малко електрическо съпротивление на разтоварващата верига. От гледна точка на изчисляването на системата за постигане на желания резултат, този елемент трябва да бъде направен от метали с висока електрическа проводимост и да има достатъчно голямо напречно сечение (обикновено е 6-8 кв. М.).

Заземително устройство

Проектът за заземяване за мълниезащита се изчислява въз основа на изискването за постигане на надежден контакт със земята, което осигурява идеални условия за изхвърляне на текущ разряд в земята.

Това е важно! При изчисляването на тази част от защитата от мълнии трябва да се обърне специално внимание, тъй като без надеждно заземяване всички останали елементи на защитната система губят своята функционалност.

Преди изчисляването на заземяващата схема на мълниезащита, трябва да се отбележи, че нейният дизайн е направен от дебели метални щифтове, тръби или стоманени секции (канали), които се вкарват вертикално в земята. Тяхната дължина и напречно сечение се определят чрез изчисление въз основа на изискванията за създаване на идеални условия за изтичане на тока на излъчването на мълния към земята.

В допълнение към изчислените елементи на заземяване са стоманени джъмпери, които комбинират пръти, задвижвани в земята, в една верига и свързани чрез метод на заваряване. Техните проектни параметри са дължината и напречното сечение, както и степента на стоманата, които осигуряват необходимото съпротивление на разпръскване. В следващия раздел е даден пример как да се изчисли системата за защита от мълниезащита.

Примерно изчисление

Като модел за изчисляване на данните за защита от мълнии ние разглеждаме възможността за определяне на нейните параметри за частна селска къща с монтирана на покрива единична кутия за въздушно прекратяване. В съответствие с методологическите насоки, в този случай е необходимо да се създаде специална защитна зона (въображаем конус около мачтата с щифт), в който се намира защитеният обект.

Радиусът на защита Rx на такъв конус с щифт, монтиран на височина hx, се определя от следната зависимост:

където вторият елемент на пропорцията (ha) е активната височина на цялата зона за защита от мълнии (въображаем конус), hx е височината на защитената точка на тази структура и просто h е подходящата височина на мълниеприводите, които ще бъдат инсталирани.

Независимо от външната простота на горния метод за изчисляване на защитата от мълнии, е желателно да се преразпредели пълното изчисляване на цялата система на професионалисти, които са в състояние да отбележат много непризнати подробности.

Изчисляването на системата за мълниезащита може да се извърши онлайн, където на потребителя се предлага специална програма за извършване на съответните операции. За да получите желания резултат, е необходимо да въведете в съответните колони геометричните размери на защитната конструкция и да изберете желаната географска област.

Изчисляване на мълниезащита на сгради и съоръжения

Типична защитена зона на клона на мълниеника е кръгъл конус, чийто връх има съвпадение с оста на светкавичния проводник, разположен вертикално. Размерите на площта се изчисляват по два параметъра: индекс на коничната височина h0, радиуса на почвеното ниво r0.

Има два типа области в сравнение със степента на надеждност:

  1. Напишете "А" - когато показателят за надеждност е повече от 99.5%.
  2. Преглед на "B" - когато нивото на надеждност варира от 95% до 99.5%.

Изчислявайки защитата на сградите и конструкциите, броят на светкавиците, който се очаква за годишния период, се изчислява по формулата за структури с форма на правоъгълник

Индикатор за дължина - A. Индикатор за ширина - B.

Правила за изчисление за защита от мълнии

При избора на зона за защита, изчислението трябва да се ръководи от инструкцията, която определя структурата на структурите за сигурност на сградите и конструкциите. (материал от 12 октомври 1987 г.), както и класовете на опасност от пожар и експлозия на обекта, като се вземе предвид средната продължителност на гръмотевичните бури за една година, предназначение и геолокация.

Кранът определя защитеното пространство, в което изпусканията на мълнии са близо до нула.

Пример за изчисляване на защитата от мълнии

Използвайки формула № 1, ще изчислим пример за защита от гръмотевици, ще открием броя на лезиите годишно: N = 0.0125675.

Типът изисквана зона (зона) за защита зависи от N, tCP.

Комуникационните параметри на устройството за освобождаване на мълния за площ "А" се изчисляват по формулата: (формула № 2)

rx е радиусът на участъка от хоризонталния тип, разположен на височината на обекта на защита; hX - най-високата височина на защитната конструкция.

Матрични формули с номера 2, 4, подходящи за защитни устройства с максимална височина 150 метра. Ако устройството има по-голяма височина, тогава защитата от мълнии ще бъде изчислена малко по-различно. Да предположим, че височината на структурата за приемане на мълния е 40 м, след което изчислението ще бъде както следва:

(1.1-2 * 10-3 * 40) (40-1.2 * 15) = 22.44 m.

Проверка на истината за сигурността на жилищните сгради, ние проверяваме състоянието:

Вероятност за поражение

Теоретично, при изчисляването на мълниезащитата на сграда, възможността за увреждане на структура, разположена в зоната на кабелните или пръчковидните защитни устройства, все още е равна на един процент. Областите на защита могат да имат различни геометрични форми, базирани на вида на мълниезащита, количествено и специфично местоположение

Алгоритъмът за изчисляване на мълниезащита

1. Определете категорията на мълниезащита в зависимост от пожарната и експлозивната характеристика на защитения обект, естеството на терена.

2. Определете конструкцията на мълниезащитите в зависимост от параметрите на защитения обект (Фиг.2, 3, 4, 5, Таблица 4).

3. За да определите височината на мълния, създайте необходимата зона за защита (зона). (Изчислението се извършва съгласно формулите, дадени в таблица 3).

4) Определете най-малкото допустимо разстояние Sза допълнителни, Sв добавка, Sb1 допълнително от структурите и частите на мълниеприемника от други комуникации и земни конструкции (Таблица 6, 7, Фигура 6, 7).

5) Проверяваме изпълнението на следните неравенства:

Изчислени (или получени) разстояния от елементи и конструкции на мълниеприемници от подземни съоръжения и земни конструкции (Фиг.6.7).

Ако не са изпълнени неравенствата (2-4), трябва да изберете друг дизайн на мълниеприемника.

6. Определете степента на съпротивление срещу мълниезащита, в зависимост от категорията (Rп ).

7. Определете устойчивостта на мълнии Rите в зависимост от конструкцията на заземяването и съпротивлението на почвата (таблица 5).

8. Изчислете импулсната устойчивост на мълниезащита Rп съгласно формулата (1).

9. Проверете неравенството (5)

ако (2) е извършено, тогава изчислението се извършва правилно.

10. Ако не е изпълнено неравенството (2), тогава е необходимо да изберете друг проект на заземителен прекъсвач.

11. Изберете конструкцията на предпазителите от мълнии в съответствие с препоръките в раздел "Проектиране на мълниеотводите" и Фигура 5, Таблица 4.

12. Изчислението е придружено от схема за защита от мълнии, дизайн на мълниезащита и други обяснения.

Пример за изчисление

Задача. За да се изчисли мълниезащитата на склада от горими материали, разположен в Ангарск. Размери на склада: дължина l = 80 м, ширина b = 40 м, височина hбл= 8 м Почвата има устойчивост на p ≤ 100 Ohm · m (глинеста).

Решението. 1. Определяме категорията на мълниезащита, като се използват основните разпоредби на тази практическа работа, Таблица 1.2.

Защита от мълнии категория I, защитна зона А.

2. Определете дизайна на мълниеприемника в зависимост от параметрите на защитения обект.

Анализът на видовете мълниеприемници показва, че в нашия случай е подходящ кабелен мълниезащитен проводник.

3. Определете височината на мълния, за да създадете необходимата зона за защита. Приблизително при първото приближение височината на прихващащия прът може да се определи по формулата, дадена в бележка 6 към таблица 3.

Нека да зададем = 6, m, след това B - ширината на сградата е 20 метра.

Тъй като височината на мълниеотвод е h≤150 м, ние определяме параметрите на зоната чрез защитата на формулата 3 от Таблица 3.

Височината на защитната зона m.

Радиусът на крайните зони на защитната зона r0 на нивото на земята

Широчината на защитната зона в зоната между опорите m.

Радиусът на крайните зони на защитната зона на височина над земята

Ширината на защитната зона в зоната между подпорите на височина над земята m.

4. Определете най-малкото допустимо разстояние от заземяването до други подземни комунални услуги, като използвате таблици 6.7 и Фиг.6.7.

; m; м. При инсталирането на мълниезащитни устройства е необходимо реалното разстояние.

5. Проверете изпълнението на неравенството (4). За целта е необходимо да се изчисли действителното разстояние между приемника за кабелни светлини и покрива на сградата, като се вземе предвид просветването на кабела. Използваме данните, дадени в бележка 5 от таблица 3.

Разстоянието h, m от стоманения кабел с участък от 35-50 mm 2 до земната повърхност в точката на най-голямото му провисване е равно на:

(при а 2 и с диаметър около 7 мм.) Като текущи проводници използваме стомана с кръгло напречно сечение с диаметър най-малко 6 мм.

Редът на изпълнение

1. Вземете задачата на учителя и необходимите входни данни за изчислението. Липсват необработени данни, за да вземат свои собствени.

2. Да се ​​запознаят с устройството за мълниезащита, видовете мълнии, принципа на избор на мълниезащитни пръчки.

3. За да се изчисли мълниезащитата на производственото съоръжение.

4. Вземете схема за обезопасена мълниезащита.

5. Да издава доклад.

6. Въпроси за контрола на отговорите.

Варианти на задачите за практическа работа №15

Задни 1. Изчислете защитата от мълнии в производственото съоръжение, разположено в град Иркутск. Размери на обекта: дължина l m, ширина b m, височина hбл м. Почвата има съпротивление от p Ohm · m.