5 Зоны защиты молниеотводов

Одиночный стержневой молниеотвод. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой Н представляет собой круговой конус (рисунок 3), вершина которого находится на высоте h₀ < h. На уровне земли зона защиты образует круг радиусом r₀. Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения h_x представляет собой круг радиусом r_x .

Вид сверху

Граница зоны защиты на Граница зоны

на уровне земли защиты уровне h_x

Рисунок 3 – Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода

Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой h < 150 м имеют следующие габариты:

Зона А: Зона Б:

h₀ = 0,85h; h_Q = 0,92/г;

r₀ = (1,1 - 0,002 h)А; r_Q = l,5h;

r_x =(l,l-0,002h)(h – h /0,85). r_x =l,5(h-hJ0,92).

Для зоны Б высота одиночного стержневого молниеотвода с h < 150 м при известных величинах h_x и г_х может быть определена по формуле

h = (r_x+l,63h_x)l 1,5 , (9)

Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой 150 м < h < 600 м имеют следующие габариты:

Зона А: Зона Б:

h₀ =[0,85-l,7-10-³(h -150)]/ h; h₀ = [0,92-0,8-10 ^-3(h -150)] h;

г₀ =[0,8-1,8-10^-3(h -150)]/ h; r₀ = 225 м;

г₀ =[0,8-1,8-10^-3(h -150)]/ h; r₀ = 225 -

Двойной стержневой молниеотвод. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода высотой h < 150 м изображена на рисунке 4.

А-А

Рисунок 4 – Зона защиты двойного стержневого молниеотвода

Торцевые области зоны защиты определяются как зоны одиночных стержневых молниеотводов, габариты которых h₀, r₀, r_x1, r_х определяются по формулам, указанным в начале параграфа 5.

Внутренние области зон защиты двойного стержневого молние­отвода имеют следующие габариты:

Зона А: Зона Б:

при L ≤ h h_c=h_Q; r_cx = r_x; r_c = r₀ при L<h

при h < L < 2h h_c=h_о; r_cx = r_x; r_c = r₀

h_c = h_o= (0,17 + 3 10^-4h)(L-h);

при 2h < L < 4h при h< L<6h

h_c=h₀- (0,17 + 3·10⁴)(L - h); h_c=h₀-0,14(L-h);

r_c = r₀[l-0,2(L-2h)/h; r_c = r₀;

r_cх = r₀ (h_c-h_x)/h_c; r_cх = r₀ (h_c-h_x)/h_c;

При расстоянии между стержневыми молниеотводами L > 4h для построения зоны А молниеотводы следует рассматривать как одиночные. При расстоянии между стержневыми молниеотводами L >6h для построения зоны Б молниеотводы следует рассматривать как одиночные. При известных величинах h_c и L при r_сх = 0 высота молниеот­вода для зоны Б определяется по формуле

h = (h_c+0,14L)/l,06. (10)

Зона защиты двух стержневых молниеотводов разной высоты h1 и h₂ < 150 м приведена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Зона защиты двух стержневых молниеотводов разной высоты

Габариты торцевых областей зон защиты h₀₁, h₀₂, h_с1, h_c2,,r_0l, r₀₂ определяются по формулам, указанным выше как для зон защиты обоих типов одиночного стержневого молниеотвода. Габариты внутренней области зоны защиты определяются по формулам:

г_с=(г₀₁+г₀₂)/2, (11)

h_c=(h_cl+h_c2)/2, (12)

r_cх = (h_c-h_x)/h_c. (13)

Для двух разновысоких молниеотводов построение зоны А двойного стержневого молниеотвода выполняется при L < 4h_min, а зоны Б – при L < 6h_min. При соответствующих больших расстояниях между молниеотводами они рассматриваются как одиночные.

Многократный стержневой молниеотвод. Зона защиты многократного стержневого молниеотвода (рисунок 6) определяется как зона защиты по­парно взятых соседних стержневых молниеотводов высотой h < 150 м.

Рисунок 6 – Зона защиты (в плане) многократного стержневого молниеотвода

Основным условием защищенности одного или нескольких объектов высотой h_x с надежностью, соответствующей зонам А и Б, является выполнение неравенства г_сх > 0 для всех попарно взятых молниеотводов. В противном случае построение зон защиты должно быть выполнено для одиночных или двойных стержневых молниеотводов.

Одиночный тросовый молниеотвод. Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой троса в середине пролета h<150 м приведена на рисунке 7.

Рисунок 7 – Зона защиты одиночного тросового молниеотвода

С учетом стрелы провеса троса сечением 35...50 мм² при известной высоте опор h_оп и длине пролета а , высота троса h определяется:

h = h_oa-2 при а < 120 м;

h= h_ОП-3 при 120<а<150 м.

Зоны защиты одиночного тросового молниеотвода имеют следующие габариты:

Зона А: Зона Б:

h₀ = 0.85Л; h₀ = 0,92Л;

г₀ = (1,35 - 0,0025h)h; г₀ = 1,7h

г_х = (1,35-0,0025h(h-h_x/0,85). г_х =1,7(h-h_x /0,92).

Для зоны типа Б высота одиночного тросового молниеотвода при известных величинах h_x и г_х определяется по формуле

h = (г_х+1,85h_х)/1,7. (14)

Двойной тросовый молниеотвод. Зона защиты двойного тросового молниеотвода высотой h < 150 м приведена на рисунке 8.

Рисунок 8 – Зона защиты двойного тросового молниеотвода

Размеры r₀, h_Q, r_x для зон защиты типа А и Б определяются по соответствующим формулам для одиночного тросового молниеотвода. Остальные размеры зон определяются следующим образом:

Зона А: Зона Б:

при L ≤ h h_c=h_o; r_cx = r_x; r_c = r₀ при L ≤ h h_c=h_o; r_cx = r_x; r_c = r₀

при h < L <2h при h < L < 6h

hc = ho -(0,14 + 5·10^-4h){L-h); h_c=h₀-0,12(L-h);

r_c=r₀ r_cx= r_O(h_c-h_x)/h_c; r¹_x= L(h₀-h_x)/2(h₀-h_c)

при 2h < L < 4h r_c=r₀

h_c = h₀- (0,14 + 5 ·10^-4 h)(L-h); r_cx = r₀{h_c-h_x)/h_c.

r¹_x= L(h₀-h_x)/2(h₀-h_c)

r_c=r₀(l-0,2(L-2h))/h;

r_cx = r_c{h_c-h_x)/h_c.

Рисунок 9 – Зона защиты двух тросовых молниеотводов разной высоты

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

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

При известных величинах h_c и L (при г_сх = 0) высота тросового молниеотвода для зоны Б определяется по формуле h = (h_c+ 0,12L)/l,06 .

Зона защиты двух тросов разной высоты h1 и h ₂ приведена на рисунке 9.

Габариты г₀₁; г₀₂; h₀₁, h₀₂, г_x1, г_х2 определяются по формулам, указанным выше как для одиночного тросового молниеотвода. Для определения размеров г_с и h_c используются формулы:

r_c= (r₀₁ + r₀₂ )/2; h_с = (h_с1+h_с2)/2,

где величины h_cl и h_c2 вычисляются по формулам для h_c для двойного тросового молниеотвода; вычисляются размеры r¹_x1, r¹_x2 , r_сх.