Конструктивне виконання і розрахунок стержневого блискавкозахисту

Блискавковідвід - пристрій, що сприймає удар блискавки і від­водить його струм в землю.

Блискавковідводи складаються з опори; блискавкоприймача, який безпосередньо сприймає удар блискавки; струмовідводу, по якому струм блискавки передається в землю; заземлювача, який забезпечує розтікання струму блискавки в землі.

Захисна дія блискавковідводу ґрунтується на явищі вибірко­вого ураження блискавкою високих об'єктів. Висота над поверх­нею землі, при якій лідер починає орієнтуватись за напрямком до найбільш високого наземного об'єкта, називається висотою орієнтування блискавки. Якщо головка лідера на висоті орієнтування знаходиться в точці, що розташована неподалік від блискавкоприймача, то розряд влучить саме в нього. Лідер ніби «відчуває» блискавковідвід і починає орієнтуватись на нього, тобто блискавковідвід «збирає» на себе блискавки з пев­ної площі неба. При цьому простір навколо нього майже не уражається, тобто стає захищеним. Цей простір називається зоною захисту блискавковідводу.

Зона захисту блискавковідводу - простір, всередині якого будинок або споруда захищена від прямих ударів блискавки з надійністю не менше визначеного значення. Зона захисту типу А має ступінь надійності 99,5% і вище, а типу Б - 95%.

Блискавкозахист об'єктів може здійснюватись одним або де­кількома блискавковідводами. У разі використання декількох унаслідок їх взаємодії утворюється спільна зона захисту.

Блискавковідводи можуть виконуватись як окремо стоячі конс­трукції або встановлюватись на будівлях чи спорудах.

Зони захисту одиничних стрижньових блискавковідводів

Стандартною зоною захисту одиничного стрижньового блискавковідводу заввишки h є круговий конус заввишки h_о < h, вершина якого збігається з вертикальною віссю блискавковідводу. Габарити зони визначаються двома параметрами: висотою конуса h_о і радіусом конуса на рівні землі r_о.

 

 

 

Рисунок 6.1 – Зона захисту одиничного стрижньового блискавковідводу

h - висота блискавковідводу; h_о - висота конуса; r_о  - радіус конуса

r_х - радіус горизонтального перерізу на висоті h_x

Наведені нижче розрахункові формули (табл. 1) придатні для блискавковідводів заввишки до 150 м. При більш високих блискавковідводах слід користуватися спеціальною методикою розрахунку.

 

Таблиця 1 - Розрахунок зони захисту одиничного стрижньового блискавковідводу

Надійність захисту РЗ	Висота блискавковідводу h, м	Висота конуса hо, м	Радіус конуса rо, м
0,9	від 0 до 100	0,85h	1,2h
	від 100 до 150	0,85h	[1,2–10-3(h–100)]h

 

Для зони захисту необхідної надійності одиничного стрижньового блискавковідводу радіус горизонтального перерізу r_х на висоті h_x  визначається за формулою:

(6.1)