Контрольные вопросы

1. В чем выражается вторичное проявление тока молнии?

1. Как выполняется защита от заноса высокого потенциала в здания и сооружения?

2. Чем отличаются молниезащиты зданий и сооружений I, II и III категорий?

3. Чем характеризуется интенсивность грозовой деятельности?

4. Какие конфигурации молниеотводов рекомендуются для защиты инженерных сооружений?

5. По каким соображениям выбираются минимально допустимые сечения (диаметры) электродов токоотводов, молниеприемников и искусственных заземлителей?

6. Приведите формулы для оценки зон защиты одиночного стержневого молниеотвода и одиночного тросового молниеотвода.

7. Какова допустимая величина сопротивления контура заземления для одиночного стержневого молниеотвода?

8. Какие средства грозозащиты применяются для защиты линий электропередач высокого напряжения?

9. Принцип работы и конструкция вентильного разрядника.

10. Как величина сопротивления заземления влияет на работу разрядника и какое минимальное значение сопротивления заземления разрядника?

11. По каким параметрам бракуется вентильный разрядник?

12. Меры безопасности при испытании вентильных разрядников.

13. Какие документы необходимы при эксплуатации средств грозозащиты инженерных сооружений?

Содержание отчета

1. Название лабораторной работы.

2. Цель работы.

3. Таблица замеров и вычислений.

4. Анализ полученных результатов и выводы по работе.

Таблица 1

№ п/п	Здания и сооружения	Mестоположение	Тип зоны защиты при использовании стержневых и тросовых молниеотводов	Категория молниезащиты
	Здания и сооружения или их части, помещения которых согласно ПУЭ относят к зонам классов B-I и B-II.	На всей территории России	А	I
	То же классов В-Iа, В-Iб, В-IIа	В местностях со средней продол-жительностью гроз 10 час. в год и более	При ожидаемой количестве поражений молнией в год здания или сооружения N>l - A; при N<l - Б	II
	Наружные установки, создающие согласно ПУЭ зону класса B-Iг	На всей территории России	Б	II
	Здания и сооружения или их части, помещения которых согласно ПУЭ относятся к зонам классов II-I, II-II, II-IIа	В местностях со средней продолжительностью гроз 20 час. в год и более	Для зданий и сооружений I и II степеней огнестойкости при 0,1<N<2 и для III и V степеней огнестойкости при 0.02<N<2 - зона Б, при N>2 - зона А	III
	Расположенные в сельской местности небольшие строения III-V степеней огнестойкости, помещения которых согласно ПУЭ относятся к зонам классов II-I, II-II, II-IIа	В местностях со средней продолжительностью гроз 20 час. в год и более при N<0,02	-	III
	Наружные установки и открытые склады, создающие согласно ПУЭ зону кл. II-III	В местностях со средней продолжительностью гроз 20 час. в год и более	При 0,1<N<2 -Б, при N>2 - A	III
	Здания и сооружения III, IIIa, IIIб, IV, V степеней огнестойкости, в которых отсутствуют помещения, относимые по ПУЭ к зонам взрыво- и пожароопасных кл.	То же	При 0,l<N<2-Б, при N>2 - A	III
	Здания и сооружения из легких металлических конструкций со сгораемым утеплителем (IV степени огнестойкости), в которых отсутствуют помещения, относимые по ПУЭ к зонам взрыво- и пожароопасных классов	В местностях со средней продолжительностью гроз 10 час. в год и более	При 0,02<N<2-E, при N>2- А	III

№ п/п	Здания и сооружения	Местоположение	Тип зоны защиты при исп-нии стержневых и тросовых молниеотводов	Категория молниезащиты
	Небольшие строения III и V степеней огнестойкости, расположенные в сельской местности, в которых отсутствуют помещения, относимые по ПУЭ к зонам взрыво- и пожароопасных классов	В местностях со ср. продолж. гроз 20 час. в год и более для III, IIIa. IIIб, IV, V ст. огнес-ти при N<0,l для IVа ст. огнест-ти при N<0,02	-	III
	Здания вычислительных центров, в том числе расположенные в городской застройке	В местностях со сред. продолж-ю гроз 20 час. в год и более	Б	II
	Животноводческие и птицеводческие здания и сооружения III-V ст. огнест-ти: для крупного рогатого скота и свиней на 100 голов н более, для овец на 500 голов и более, для птицы на 1000 голов и более, для лошадей на 40 голов и более	В местностях со средней продолжительностью гроз 40 час. в год и более	Б	III
	Дымовые н прочие трубы предприятий и котельных, башни и вышки всех назначений высотой 15 м и более	В местностях со ср. продолж-тью гроз 10 час. в год и более	Б	III
	Жилые и общественные здания, высота которых более, чем на 25 м больше средней высоты окружающих зданий в радиусе 400 м, а также отдельно стоящие здания высотой более 30 м, удаленные от других зданий более, чем на 400 м	В местностях со средней продолжительностью гроз 20 час. в год и более	Б	III
	Отдельно стоящие жилые и общественные здания в сельской местности выс. бол. 30 м	То же	Б	III
	Общественные здания III-V степени огнест-ти след. назн-я: детские дошкол. учр-я, школы и школы-интернаты, стационары лечебных учр-ний, спальные корпуса и столовые учр-ний здравоохранения и отдыха, культурно-просветительные и зрелищные учр-ния, административные здания, вокзалы, гостиницы, мотели и кемпинги	То же	Б	III
	Открытые зрелищные учреждения (зрительные залы открытых кинотеатров, трибуны открытых стадионов и т.п.)	То же	Б	III
	Здания и сооружения, являющиеся памятниками истории, архитектуры и культуры (скульптуры, обелиски и т.п.)	То же	В	III

Приложение 1

Характеристики интенсивности грозовой деятельности и грозопоражаемости зданий и сооружений

Среднегодовая продолжительность гроз в произвольном пункте определяется по карте средней продолжительности гроз в часах, для территории России по утвержденным для некоторых областей региональным картам продолжительности гроз и по средним многолетним (порядка 10 лет) данным метеостанции, ближайшей от места нахождения здания или сооружения.

Подсчет ожидаемого количества N поражений молнией в год производится 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;

п - среднегодовое число ударов молнии в 1 кв.км земной поверхности (удельная плотность ударов молнии в землю) в месте нахождения здания или сооружения.

Для зданий и сооружений сложной конфигурации в качестве S и L рассматриваются ширина и длина наименьшего прямоугольника, в который может быть вписано здание или сооружение в плане.

Для произвольного пункта удельная плотность ударов молнии в землю n определяется, исходя из среднегодовой продолжительности гроз в часах, следующим образом:

Среднегодовая продолжительность гроз, час.	Удельная плотность ударов молнии в землю n, 1/(км2сгод)
10-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100 и более	1 2 4 5.5 7 8.5

Приложение 2

Определение зон защиты различными типами молниетводов

1. Одиночный стержневой молниеотвод

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h представляет собой круговой конус (рис.П 2.1), вершина которого находится на высоте . На уровне земли зона защиты образует круг радиусом . Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения hx представляет собой круг радиусом гх.

1.1. Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой h<150 м имеют следующие габаритные размеры.

Зона А:

; ;

Зона Б:

; ; .

Для зоны Б высота h<150 м одиночного стержневого молниеотвода при известных значениях и может быть определена по формуле .

1.2. Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой 150<h<600 м имеют следующие габаритные размеры.

Зона А:

;

;

Зона Б:

;

м.

.

2. Двойной стержневой молниеотвод

2.1. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода высотой h<150 м представлена на рис. П 2.2. Торцевые области зоны защиты определяются как зоны одиночных стержневых молниеотводов, габаритные размеры которых , , , определяются по формулам п.1.1 настоящего приложения для обоих типов зон защиты.

Рис.П 2.1. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода

1– граница зоны зашиты на уровне ;

2 – то же на уровне земли.

Внутренние области зон защиты двойного стержневого молниеотвода имеют следующие габаритные размеры.

Зона А:

при L<h

; ; .

при h<L<2h

;

; ;

при 2h<L<4L

.

гcx=rс(hc-hx)/hc.

Рис.П2.2. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода

- граница зоны защиты на уровне hx1;

- то же на уровне hx2;

- то же на уровне на уровне земли.

Рис. П 2.2. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода

При расстоянии между стержневыми молниеотводами L>4h для построения зоны А молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

Зона Б:

при L<h

; ; .

при h<L<6h

; ; .

При расстоянии между стержневыми молниеотводами L>6h для построения зоны Б молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

При известных значениях и L (при ) высота молниеотвода для зоны Б определяется по формуле:

.

Зона защиты двух стержневых молниеотводов разной высоты и м приведена на рис. П 2.3. Габаритные размеры торцевых областей зон защиты , , , , , определяются по формулам п.1.1, как для зон защиты обоих типов одиночного стержневого молниеотвода. Габаритные размеры внутренней области зоны защиты определяются по формулам:

;

;

,

где значения и вычисляются по формулам для п.2.1 настоящего приложения.

Рис.П 2.3. Зона защиты двух стержневых молниеотводов разной высоты

- граница зоны защиты на уровне ;

- то же на уровне на уровне ;

- то же на уровне на уровне земли.

Для двух молниеотводов разной высоты построение зоны А двойного стержневого молниеотвода выполняется при , а зоны Б - при . При соответствующих больших расстояниях между молниеотводами они рассматриваются как одиночные.

3. Многократный стержневой молниеотвод

Зона защиты многократного стержневого молниеотвода (рис.П2.4) определяется как зона попарно взятых соседних стержневых молниеотводов высотой h<150 м (см.пп.2.1 и 2.2 приложения).

Рис.П 2.4. Зона защиты (в плане) многократного стержневого молниеотвода

- граница зоны защиты на уровне ;

• то же на уровне земли.

Основным условием защищенности одного или нескольких объектов высотой с надежностью, соответствующей надежности зоны А и зоны Б, является неравенство для всех попарно взятых молниеотводов. В противном случае построение зон защиты должно быть выполнено для одиночных или двойных стержневых молниеотводов в зависимости от выполнения условий п.2 настоящего приложения.

4. Одиночный тросовый молниеотвод

Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой h<150 м приведена на рис.П 2.5, где высота h - высота троса в середине пролета. С учетом стрелы провеса троса сечением 35-50 мм² при известной высоте опор и длине пролета "а" высота троса (в метрах) определяется:

, при а<120 м;

, при 120<а<150 м.

Рис.П2.5. Зона защиты одиночного тросового молниеотвода

– граница зоны защиты на уровне ;

– то же на уровне земли.

Зоны защиты одиночного тросового молниеотвода имеют следующие габаритные размеры.

Зона А:

; ;

.

Зона Б:

; ; .

Для зоны типа Б высота одиночного тросового молниеотвода при известных значениях и определяется по формуле .

5. Двойной тросовый молниеотвод

5.1. Зона защиты двойного тросового молниеотвода высотой h<150 м приведена на рис.П.2.6. Размеры , , для зон защиты А и Б определяются по соответствующим формулам п.4 настоящего приложения. Остальные размеры зон определяются следующим образом.

Зона А:

при L<h

; ; .

.

при h<L<2h

;

при 2h<L<4h

;

.

Рис.П2.6. Зова защиты двойного тросового молниеотвода

- граница зоны защиты на уровне ;

- то же на уровне на уровне ;

- то же на уровне на уровне земли.

При расстоянии между тросовыми молниеотводами L>4h для построения зоны А молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

Зона Б:

при L<h

; ; .

при h<L<6h

; .

При расстоянии между тросовыми молниеотводами L>6h для построения зоны Б молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

При известных значениях и L (при ) высота тросового молниеотвода для зоны Б определяется по формуле .

5.2. Зона защиты двух тросов разной высоты h1 и h2 приведена на рис.П.2.7. Значения , , , , , определяются по формулам п.4 настоящего приложения как для одиночного тросового молниеотвода. Для определения размеров и используются формулы:

;

.

где и – вычисляются по формулам для п.5.1 настоящего приложения.

Далее по формулам того же п.4 вычисляются , и .

Рис.П2.7. Зона защиты тросовых молниеотводов разной высоты

Приложение 3

Рис. 4. Принципиальная схема стенда

Приложение 4