5 Хід виконання практичної роботи

5.1. Вибрати варіант (табл. 4.1).

5.2. Визначити опір розтіканню струму в заземляючому пристрої.

5.3. Визначивши опір розтіканню струму залізобетонного фундаменту, необхідно порівняти набутого значення з допусимими значеннями опору заземляючого пристрою (таблиця 1 додаток В ).

5.4 Зробить висновки

Питання до захисту

1. Призначення захисного заземлення.

2. Принцип дії захисного заземлення.

3. Види заземлювача

4. Мета розрахунку захисного заземлення.

Практична робота № 5 Розрахунок зони блискавковідводу

1 Тема роботи:

Розрахунок зон захисту одиночних стрижневих блискавковідводів

2 Мета роботи:

Вивчити методику і виконати розрахунок зон захисту одиночних стрижневих блискавковідводів відповідно до індивідуального завдання

4. Теоретичний матеріал.

Блискавка — це електричний розряд довжиною декілька кілометрів, що розвивається між грозовою хмарою і землею або якою-небудь наземною спорудою.

Блискавкозахист – комплекс захисних пристроїв, призначених для гарантування безпеки людей, збереження будинків і споруд, устаткування і матеріалів від можливих вибухів, загорянь і руйнувань, спричинених ударом блискавки. Розрізняють первинні (прямий удар) і вторинні прояви блискавки.

При прямому ударі через високу температуру в каналі блискавки відбувається миттєве нагрівання конструкцій будинку і повітря. Останнє, розширюючись, утворює ударну повітряну хвилю, що руйнує будинки і споруди. Крім прямого удару прояви блискавки можуть бути у вигляді електростатичної, електромагнітної індукцій та занесення високих потенціалів через наземні та підземні комунікації. У наслідок дії електромагнітного поля блискавки може виникнуть іскріння або сильне нагрівання в місцях з недостатньо щільними контактами між металевими елементами конструкцій, що у свою чергу може спричинити пожежу чи вибух залежно від категорії приміщення. Блискавка у всіх випадках небезпечна високими потенціалами, що викликають ураження людей прямим ударом, а також напругою дотику і кроку. Захист від прямих ударів блискавок та вторинного прояву атмосферної електрики забезпечується:

— влаштуванням блискавковідводів;

— влаштуванням металевих заземлених сіток на відкритих предметах;

• заземленням обладнання, що знаходиться всередині будівлі (споруди);

• утворенням замкнених контурів поміж близько розташованими трубопроводами та іншими металевими предметами, розташованими поруч, а також заземленням металевих комунікацій перед їх введенням у споруду.

Захист від електростатичної індукції здійснюється шляхом заземлення металевих корпусів обладнання та апаратів, встановлених у будівлі, що захищається, і металевих конструкцій.

Спосіб захисту від блискавок вибирають залежно від призначення будинку або споруди, інтенсивності грозової діяльності у даному районі, очікуваної кількості уражень блискавкою на рік.

Підрахунок очікуваної кількості уражень блискавкою на рік (N) виконується за такими формулами:

• для зосереджених будинків і споруд (димарі, вишки, вежі)

(5.1)

• для будинків і споруд прямокутної форми

, (5.2)

де S, L, h_хвідповідно ширина, довжина, найбільша висота будинку

чи спорудження, що захищається, м;

n середньорічна кількість ударів блискавки в 1 км² земної поверхні (питома щільність ударів блискавки в землю) у місці розташування будинку або споруди згідно з РД 34.21.122-87.

Дані питомої щільності ударів блискавки в землю наведені в табл. 1 додаток Г

У сі будинки та споруди за блискавкозахистом розділяють на три категорії залежно від значимості і технологічних особливостей об’єкта за ступенем пожежо- вибухонебезпечності (табл.2 додаток Г):

I категорія – будинки і споруди, віднесені до класів В-I і В-II. Це приміщення з виділенням газів, парів і пилу, які можуть утворювати вибухонебезпечні суміші з повітрям при нормальному перебігу технологічного процесу. Вибух у таких приміщеннях супроводжується, як правило, значними руйнуваннями. Тому блискавкозахист передбачається незалежно від середньої грозової діяльності і місця розташування об’єкта на території України. Будинки і споруди I категорії захищають відокремленими або ізольованими стрижневими чи тросовими блискавковідводами (зона А);

II категорія – будинки і споруди класів B-Ia, В-Іб, В-Іг, В-ІІа. До цієї категорії відносять приміщення, у яких вибухонебезпечні суміші утворюються при аваріях, а також зовнішні технологічні установки і склади класу В-I. Блискавкозахист здійснюється при грозовій діяльності 10 годин на рік і більше. На об'єктах II категорії блискавковідводи встановлюють безпосередньо на самому об'єкті. Крім того, може бути використана металева покрівля. При неметалевій покрівлі укладають сітчасті блискавковідводи. В обох випадках спуски від даху влаштовують через кожні 50–60 м по периметру будинку (при N>1─ зона А, при N<1 ─ зона Б, обчислювального центр ─ зона Б);

III категорія – будинки і споруди класів П-I, П-II, П-ІІа, П-III. Це приміщення, у яких містяться пальні тверді і рідкі речовини, пил, а також зовнішні технологічні установки і відкриті склади класу П-III, димарі, водонапірні вежи, вишки висотою більше 15 м, житлові і громадські будинки, дитячі установи, лікарні, кінотеатри. Блискавкозахист цих об'єктів передбачається в місцевостях з грозовою діяльністю 20 годин і більше на рік. Об'єкти III категорії захищають блискавковідводами будь-якого типу. Металева покрівля і сталеві ферми можуть бути використані як блискавко приймачі ( 0,1<N<2 ─ зона Б, N>2 ─ зона А).

Зона блискавкозахисту залежно від типу, кількості і взаємного розташування блискавковідводів може мати різноманітні геометричні форми. Зона захисту блискавковідводу – частина простору, усередині якого будинок чи споруда захищений від прямих ударів блискавки з визначеним ступенем надійності. Усередині цієї зони у свою чергу виділяють зону А зі ступенем надійності 99,5% і вище і зону Б зі ступенем надійності 95% і вище.

За конструкцією блискавковідводи поділяють на стрижневі, тросові і сітчасті

Блискавковідвід складається з опори, блискавкоприймача, струмовідводу і пристрою заземлювального. Струмовідводи виконують з металевих стрижнів перетином не менше 100 мм², що з'єднують зварюванням з блискавковкоприймачем з пристроями, що заземлюють, діаметром не менше 6 мм. Заземлювачі виконуються;

• заглиблені — зі стрічкової або круглої сталі, вкладені на дно котлованів у вигляді протяжних елементів або контурів по периметру фундаментів на глибині не менше 0,6 0,8 м.

• вертикальні — загвинчені стрижні з круглої сталі (довжина 2—5 м, діаметр — 10—20 мм) або забиті електроди з кутової сталі (довжина 2—3 м, кутник 40x40 мм); верхній кінець вертикального заземлювача повинен бути заглиблений від поверхні землі на 0,6—0,7 м;

— горизонтальні — з круглої або штабової сталі (перетином не менше 160 мм) довжиною від 2 до 40 м, які укладені горизонтально на глибині 0,6—0,8 м від поверхні землі одним або кількома променями; ці заземлювачі використовуються і для зв'язку між собою електродів вертикальних заземлювачів;

— комбіновані — вертикальні та горизонтальні, об'єднані в загальну систему. Перелік елементів заземлювачів приймається: круглих — діаметром 10—20 мм, прямокутних — 150 мм²- (товщиною 4 мм); з кутової сталі — 160 мм² (товщиною 4 мм); зі стальних труб з товщиною стінки 3,5 мм.

Для будинків і споруд складної конфігурації S і L розглядаються як ширина і довжина найменшого прямокутника, у який може бути вписаний будинок або споруда в плані.