9.2.2 Предложения по реконструкции существующей мзс
В выпускной квалификационной работе поставлена задача на проведение реконструкции МЗС учебного корпуса «А» в соответствии с СО – 153-34.21.122-2003.
Для определения уровня защиты данного объекта от прямых ударов молнии (ПУМ) необходимо произвести классификацию учебного корпуса по устройству молниезащиты.
Классификация объектов определяется по опасности ударов молнии для самого объекта и его окружения.
Непосредственное опасное воздействие молнии - это пожары, механические повреждения, травмы людей и животных, а также повреждения электрического и электронного оборудования. Последствиями удара молнии могут быть взрывы и выделение опасных продуктов - радиоактивных и ядовитых химических веществ, а также бактерий и вирусов.
Удары молнии могут быть особо опасны для информационных систем, систем управления, контроля и электроснабжения. Для электронных устройств, установленных в объектах разного назначения, требуется специальная защита.
Рассматриваемые объекты могут подразделяться на обычные и специальные.
Обычные объекты - жилые и административные строения, а также здания и сооружения, высотой не более 60 м, предназначенные для торговли, промышленного производства, сельского хозяйства.
Специальные объекты:
- объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения;
- объекты, представляющие опасность для социальной и физической окружающей среды (объекты, которые при поражении молнией могут выз-
вать вредные биологические, химические и радиоактивные выбросы);
- прочие объекты, для которых может предусматриваться специальная
молниезащита, например, строения высотой более 60 м, игровые площадки, временные сооружения, строящиеся объекты.
Учебный корпус «А» в соответствии с СО – 153-34.21.122-2003 классифицируется как обычный объект.
В связи с тем, что в рассматриваемом здании находится значительное количество персональных ЭВМ и микропроцессорной техники принимаем допустимый уровень надежности защиты от ПУМ равным 0,9, что соответствует III уровню защиты.
Исходными данными для расчета молниезащиты являются размеры и расположение учебного корпуса:
- длина – 144 м;
- ширина – 16,5 м;
- высота – 26 м.
Для III уровня защиты принимаем в качестве материала для внешней МЗС сталь следующих минимальных размеров:
- металлическое ограждение - сечением 50 мм2;
- токоотвод - сечением 50 мм2;
- заземлитель – сечением 80 мм2.
Расчёт МЗС производится для замкнутого тросового молниеотвода.
В соответствии с [7] для уровня защиты 0,9 и двойного тросового молниеотвода высотой до 30м:
- предельную величину Lmax, м определим по формуле:
Lmax= 6,0h; (9.9)
где h-высота подвеса,м.
На рисунке 9.4 показана зона защиты замкнутого тросового молниеотвода.
h – высота подвеса; h0 – высота здания; D – горизонтальное смещение между молниеотводом и объектом.
Рисунок 9.5 - Зона защиты замкнутого тросового молниеотвода:
Из исходных данных h = 26 м + 1 м = 27 м, h0 =26 м, hх = 26 м,
L = 16,5 м.
Рассчитаем предельную величину по формуле (9.9):
Lmax= 6,0х27 = 162;
- предельное расстояние между тросами LС, м определим по формуле:
LС = 3,0h. (9.10)
Рассчитаем предельное расстояние между тросами по формуле (9.10):
LС = 3,0х27 = 81.
При расстоянии между тросами L ≥ LС граница зоны защиты не имеет провеса (hС = h0).
Максимальная полуширина зоны защиты rx,м в горизонтальном сече-
нии на высоте hx для учебного корпуса «А» как для одиночных тросовых молниеотводов рассчитывается по формуле:
(9.11)
где h0-высота здания;
r0- радиус зоны защиты на уровне земли:
hx-высота учебного корпуса.
Радиус зоны защиты r0, м рассчитывается по формуле:
r0 =1,5h; (9.12)
Рассчитаем радиус зоны защиты по формуле (9.12):
r0 = 1,5х27 = 40,5.
Рассчитаем максимальную полуширину зоны защиты по формуле (9.11):
