5.3. Расчет молниезащиты на малом преприятии
Молниезащита- комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и сооружений. Оборудования и материалов от возможных взрывов, загораний и разрушений, возникающих при воздействии молнии. В результате разряда молнии температура среды в ее канале достигает 20 000 ОС, так как по каналу проходит ток в десятки тысяч ампер. Опасность пожара возникает при прямом ударе молнии - непосредственном контакте молнии с объектом и при вторичных воздействиях - образовании искр от токов, вызванных электростатической и электромагнитной индукцией, а также появлением высоких потенциалов.
От прямых ударов молнии производственные сооружения защищают с помощью молниеотводов, состоящих из опоры, молниеприемника, токоотвода и заземлителя. Наиболее распространенные типы молниеотводов: стержневой, тросовый и сетчатый. Заземлители молниеотводов устраивают из тех материалов и с соблюдением тех же требований, кроме величины сопротивления растекания тока, что и заземлители, защищающие электрооборудование от перехода напряжения на нетоковедущие части. Каждый молниеотвод имеет зону защиты- часть пространства в окрестностях молниеотвода, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с надежностью не ниже определенной величины.
Проектирование и изготовление молниезащиты должно выполняться с учетом норм и требований руководящего документа РД 34.1.122-87 (инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений).
Исходные данные:
S=18 м – ширина здания
L=36 м – длина здания
hзд= 19,2 – высота здания
Место расположения здания- г. Москва
Ожидаемое количество поражений зданий и сооружений прямоугольной формы определяется по формуле:
N=
Ожидаемое количество поражений сосредоточенных зданий и сооружений определяется по формуле:
N=
Где S=18 м; L=36 м – соответственно ширина и длина здания
hзд= 19,2 м – наибольшая высота здания
n= 2 –среднее число ударов молнии в 1 км2 земной поверхности в месте расположения здания. Так как среднегодовая продолжительность гроз для Москвы составляет 20-40 часов, то основываясь на этих данных можно говорить что n=2.
Исходя из рассчитанного ожидаемого количества поражений здания можно определить, что рассматриваемое здание относится к III категории молниезащиты с зоной защиты типа Б. Так как высота здания не превышает 50 м, то рекомендуется использовать один стержневой молниепроемник высотой не менее 1м.
Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода представляет собой круговой конус, вершина которого находится на высоте h0. У таких молниеотводов высотой h ≤150 м зона защиты имеет следующие габариты:
Для зоны Б, высота одиночного стержневого молниеотвода высотой h ≤150 м при известных hx и rx может быть также определена по формуле:
Исходя из проведенных расчетов для рассматриваемого здания, находящегося в г. Москве со средней продолжительностью гроз 20-40 часов в год, необходима молниезащита III категории, которая обеспечивается наличием одиночного стержневого молниеотвода высотой 36, 28 м.