2.4. Расчет количества поражений объекта молнией в течение года (n)

Исходными данными для расчета количества поражений (N) молнией в год являются:

– среднегодовая продолжительность гроз в часах в месте расположе­ния объекта;

– наибольшая высота здания или сооружения, h, м;

66

– ширина здания, s, м;

– длина здания, l, м;

– среднегодовое число ударов молнии в 1 км² земной поверхности (удельная плотность ударов молнии в землю), n.

Среднегодовая продолжительность гроз в часах определяется по кар­те (РД 34.21.122 –87) или по утвержденным региональным картам продол­жительности гроз, или по средним многолетним данным метеонаблюдений (в течение 10 лет).

Определив среднегодовую продолжительность гроз, находим удель­ную плотность ударов молнии в землю n, 1/(кмІ/год) (табл. 6).

Таблица 6 Удельная плотность ударов молнии

Среднегодовая продолжительность гроз	Удельная плотность ударов
10 – 20	1
20 – 40	2
40 – 60	4
60 – 80	5,5
80 – 100	7
100 и более	8,5

Подсчет ожидаемого количества (N) поражений молнией в год производится по формулам:

а) для сосредоточенных зданий и сооружений (дымовые трубы, вышки, башни):

N = 9nh²nЧ10-

б) для зданий и сооружений прямоугольной формы:

N=

(s + 6h)Ч(l + 6h)-7,7h ²

×n×10-⁶

2.5. Зоны защиты молниеотводов

Зона защиты молниеотвода – это часть пространства, внутри кото­рого здание и сооружение защищено от прямых ударов молнии с опреде­ленной степенью надежности. Наименьшей и постоянной по величине сте­пенью надежности обладает поверхность зоны защиты; по мере продвиже­ния внутрь зоны надежность защиты увеличивается. Зона защиты типа А обладает степенью надежности 99,5 % и выше, а зона защиты типа Б – 95 % и выше.

Зона защиты объектов по первой категории (независимо от места расположения и интенсивности грозовой деятельности в месте их распо­ложения) должна относиться к типу А.

67

Зона защиты объектов, относимых ко второй категории, зависит от количества N поражений молнией в течение года со средней грозовой дея­тельностью 20 часов и более в год; при N ≤ 1 достаточна зона защиты типа Б; при N > 1должна обеспечиваться зона защиты типа А.

Для наружных технологических установок и открытых складов, от­носимых по ПУЭ к зонам класса В-Iг (без расчета N), принимается зона защиты типа Б.

По третьей категории, при расположении объектов в местностях со средней грозовой деятельностью 20 часов и более в год при N > 2 должна обеспечиваться зона защиты типа А, в остальных случаях – типа Б.

2.6. Расчет зон защиты одиночных стержневых и одиночных тросовых молниеотводов

Одиночный стержневой молниеотвод

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h ≤ 150 м представляет собой круговой конус (рис. 26). Вершина конуса находится на высоте h₀ < h. На уровне земли зона защиты образует круг радиусом r₀. Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения h_х представляет собой круг радиусом r_х.

Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов имеют сле­дующие габариты:

зона А:

h₀ =0,85h;

r₀ = (1,1-0,002h)h;

æ h r_x = (1,1 -0,002h)× h

0,85

зона Б:

h = 0,92h

r₀ =1,5h

h-

h

r =1,5

0,92

Для зоны Б высота одиночного стержневого молниеотвода при из­вестных величинах h_х и r_х может быть определена по формуле:

h=

r +1,63h

1,5

68

Рис. 26. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой до 150 м

Одиночный тросовый молниеотвод

Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой h ≤ 150 м показана на рис. 27, где h – высота троса в точке наибольшего провеса. С учетом стрелы провеса при известной величине опор h_оп высота стально­го троса сечением 35 – 50 мм² определяется при длине пролета а < 120 м как h = h_оп – 2 м, а при а = 120 – 150 м как h = h_оп – 3 м.

Зоны защиты одиночных тросовых молниеотводов имеют следую­щие габариты:

зона А:

h₀ = 0,85h ; r₀ = (1,35 - 0,0025h)h;

зона Б:

r_x = (1,35 - 0,0025h)h

и

h_x h-

0,85 ш

h₀ = 0,92h

r₀ =1,7h

r_x =1,7

h_x h-

0,92 ш

69

Рис. 27. Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой до 150 м

Для зоны типа Б высота одиночного тросового молниеотвода при из­вестных величинах h_х и r_х определяется по формуле:

h=

r +1,85h

1,7