Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Устройство молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций. Учебно-методическое пособие для студентов очной и заочной форм обучения для ба
.pdf
61
строительно-монтажных работ по монтажу молниезащитных устройств.
Приемка молниезащитных устройств вновь строящихся объектов оформляется актами приемки оборудования для устройств молниезащиты. Ввод молниезащитных устройств в эксплуатацию оформляется, как правило, актамидопусками соответствующих органов государственного контроля и надзора.
После приемки в эксплуатацию устройств молниезащиты составляются
паспорта молниезащитных устройств и паспорта заземлителей устройств молниезащиты, которые хранятся у ответственного за электрохозяйство.
Акты, утвержденные руководителем организации, вместе с представленными актами на скрытые работы и протоколы измерений включаются в паспорт
молниезащитных устройств.
4.3 Эксплуатация устройств молниезащиты
Устройства молниезащиты зданий, сооружений и наружных установок
объектов эксплуатируются в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей. Задачей эксплуатации устройств молниезащиты объектов является поддержание их в состоянии необходимой исправности и надежности.
Для обеспечения постоянной надежности работы устройств молниезащиты ежегодно перед началом грозового сезона производится проверка и осмотр
всех устройств молниезащиты.
Проверки проводятся также после установки системы молниезащиты, после внесения каких-либо изменений в систему молниезащиты, после любых повреждений защищаемого объекта. Каждая проверка проводится в соответствии
с рабочей программой.
Для проведения проверки состояния МЗС указывается причина проверки
и организуются:
комиссия по проведению проверки МЗС с указанием функциональных
обязанностей членов комиссии по обследованию молниезащиты;
62
рабочая группа по проведению необходимых измерений;
сроки проведения проверки.
Во время осмотра и проверки устройств молниезащиты рекомендуется:
проверить визуальным осмотром (с помощью бинокля) целостность молниеприемников и токоотводов, надежность их соединения и крепления к мачтам;
выявить элементы устройств молниезащиты, требующие замены или ремонта вследствие нарушения их механической прочности;
определить степень разрушения коррозией отдельных элементов
устройств молниезащиты, принять меры по антикоррозионной защите и усилению элементов, поврежденных коррозией;
проверить надежность электрических соединений между токоведущими
частями всех элементов устройств молниезащиты;
проверить соответствие устройств молниезащиты назначению объектов и
в случае наличия строительных или технологических изменений за предшествующий период наметить мероприятия по модернизации и реконструкции
молниезащиты;
уточнить исполнительную схему устройств молниезащиты и определить
пути растекания тока молнии по ее элементам при разряде молнии методом
имитации разряда молнии в молниеприемник с помощью специализированного
измерительного комплекса, подключенного между молниеприемником и удаленным токовым электродом;
измерить значение сопротивления растеканию импульсного тока методом
«амперметра-вольтметра» с помощью специализированного измерительного
комплекса;
измерить значения импульсных перенапряжений в сетях электроснабжения при ударе молнии, распределения потенциалов по металлоконструкциям и
системе заземления здания методом имитации удара молнии в молниеприемник
с помощью специализированного измерительного комплекса;
измерить значение электромагнитных полей в окрестности расположения
устройства молниезащиты методом имитации удара молнии в молниеприемник
63
с помощью специальных антенн;
проверить наличие необходимой документации на устройства молниезащиты.
Периодическому контролю со вскрытием в течение шести лет (для объектов I категории) подвергаются все искусственные заземлители, токоотводы и
места их присоединений; при этом ежегодно производится проверка до 20 % их
общего количества. Пораженные коррозией заземлители и токоотводы при
уменьшении их площади поперечного сечения более чем на 25 % должны быть
заменены новыми.
Внеочередные осмотры устройств молниезащиты следует производить
после стихийных бедствий (ураганный ветер, наводнение, землетрясение, пожар) и гроз чрезвычайной интенсивности.
Внеочередные замеры сопротивления заземления устройств молниезащиты следует производить после выполнения ремонтных работ как на устройствах
молниезащиты, так и на самих защищаемых объектах и вблизи них.
Результаты проверок оформляются актами, заносятся в паспорта и журнал учета состояния устройств молниезащиты.
На основании полученных данных составляется план ремонта и устранения дефектов устройств молниезащиты, обнаруженных во время осмотров и
проверок.
Земляные работы у защищаемых зданий и сооружений объектов,
устройств молниезащиты, а также вблизи них производятся, как правило, с разрешения эксплуатирующей организации, которая выделяет ответственных лиц,
наблюдающих за сохранностью устройств молниезащиты.
Во время грозы работы на устройствах молниезащиты и вблизи них не
производятся.
64
5 САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
5.1 Задачи для самостоятельней работы
1. Размеры защищаемого от атмосферного электричества объекта равны: l
= 6м - длина объекта, b = 4м - ширина объекта, hx = Зм - высота объекта. Рассчитайте высоту стержневого молниеотвода на пересечении диагоналей плоскости
крыши объекта, обеспечивающего защиту.
2. Высота защищаемого объекта hx = 8 м, а радиус зоны защиты на высоте
защищаемого объекта rx = 10 м. Определить высоту одиночного стержневого
молниеотвода.
3. Рассчитать заземление молниеотвода, если известно, что заземлитель в
супесчаной почве выполнен из 4 труб диаметром 50 мм и длиной 2 м, расположенных в ряд. Верхние концы труб заглублены от поверхности земли на 60 см и
соединены стальной полосой шириной 60 мм. Расстояние между трубами 3 м.
Определить импульсное сопротивление растеканию тока.
4. Рассчитать молниезащиту двухрядного коровника (Приложение В, рис.
1). Использовать полосовые заземлители, размещенные на расстоянии 0,6 м от
поверхности земли.
5. Рассчитать молниезащиту стога грубых кормов (Приложение В, рис. 3)
с помощью стальной проволоки диаметром 8-10 мм, подвешенной над стогом.
Проволока закреплена на деревянных кронштейнах, благодаря чему обеспечивается удаление токоотводов от сена (соломы) на расстояние 0,8-1 м. Заземление
выполнено в виде труб длиной 3 м, забитых по обе стороны стога.
6. Спроектировать молниезащиту конефермы с помощью 4 молниеотводов
высотой 9 м от поверхности земли (Приложение В, рис. 2). Для заземляющего
контура использовать протяженный полосовой заземлитель.
7. Спроектировать молниезащиту для здания насосной станции легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), которая находится в местности с интенсивностью грозовой деятельности40-60 ч в год (Приложение В, рис. 5). Определить
категорию и тип молниезащиты, рассчитать высоту молниеприемника.
65
8. Спроектировать молниезащиту производственного сооружения с кирпичной дымовой трубой (Приложение В, рис. 6). Высота трубы 23 м. Размеры
здания 22х7,5 м2.
9. Рассчитать молниезащиту для жилого здания при помощи молниеотвода, установленного на дереве. Расстояние от дерева до здания 10-15 м. Высота
дерева 15-20 м (Приложение В, рис. 8).
10. Спроектировать молниезащиту жилого дома площадью 150 м2 и высотой 7 м. с неметаллической кровлей (Приложение В, рис. 9).
11. Рассчитать молниезащиту коровника (Приложение В, рис 11), используя 5 стержневых молниеприемников.
5.2 Примеры решения задач для самостоятельней работы
Пример 1. Определить категорию и зону защиты молниеотвода газорас-
пределительного пункта (Приложение В, рис 4). Здание находится в местности
с интенсивностью грозовой деятельности 60-80 ч в год.
Решение. Газораспределительный пункт по правилам устройства электроустановок (ПУЭ) относится к зонам класса В-1а, тогда здание пункта следует
отнести ко II категории.
Для установления типа зоны защиты молниеотвода по формуле (5.1) рассчитаем число ударов молнии в здание пункта при отсутствии молниезащиты
N = (B+6hx)(L+6hx) n 10-6 (5.1)
где B – ширина здания, м;
L – длина здания, м;
hx – наименьшая высота здания, м.
N = (3 + 6х5)(6 + 6х5) 9х10-6 = 0,011
66
Так как N < 1, то зоны защиты молниеотвода принимаем типа Б со степенью надежности 95 % и выше.
Пример 2. Рассчитайте радиус зоны защиты одиночного стержневого
молниеотвода высотой h = 10 м на высотах hх 4, 6, 8 м.
Решение. Радиус зоны защиты rx на высоте защищаемого объекта hx
определяется по формулам (5.2) и (5.3).
а) при 0 ≤ hx ≤ 2/3∙h
rx = 1,5 (h – 1,25∙hx); (5.2)
б) при 2/3∙h ≤ hx ≤ h
rx = 0,75 (h – hx). (5.3)
Для высот 4 и 6 м радиус зоны защиты определим по формуле (5.2), так как в
этих случаях 0 h
x
2/3h; для высоты 8м – по формуле (5.3), так как 2/3h hx h.
rx = 1,5 (h–1,25hx) = 1,5 (10–1,25∙4) = 7,5 м;
rx = 1,5 (h–1,25hx) = 1,5 (10–1,25∙6) = 3,75 м;
rx = 0,75 (h–hx) = 0,75 (10–8) = 1,5 м.
Пример 3. Определить оптимальную высоту одиночного стержневого
молниеотвода и размеры зоны защиты на высоте защищаемого объекта (hx =
7м) и на уровне земли для здания размером 15х3 м2.
Решение. Определим rx, используя теорему Пифагора
мblr
x
6,83155,0
2
1
2222
.
67
Высоту молниеотвода определим по формуле (5.3), выразив h
h = rx / 0,75 + hx = 8,6/0,75 + 7 = 18,4 м.
Зону защиты на уровне земли рассчитаем по формуле (5.4)
r0 = l,5∙h (5.4)
r0 = 1,5∙18,4 = 27,6 м.
Вывод. Для здания высотой 7 м необходим молниеотвод 18,4 м, обеспечивающий зону защиты на поверхности земли радиусом 27,6 м.
Пример 4. Спроектировать молниезащиту сельской усадьбы четырьмя
отдельно стоящими молниеотводами, расположенными по углам прямоугольника (рис. 9). Наибольшая высота защищаемых строений hx =5 м.
Решение. По формуле (5.5) при известных hc =5 м (принимая hc = hx ), L
= 66 м и rсx =0 предварительно определяют h, учитывая, что высота двойного
молниеотвода для зоны типа Б будет равна.
При известных hc и L (rcx =0) высоту молниеотвода для зоны типа Б устанавливают по формуле
h = (hc + 0,14 L)/ 1,13. (5.5)
h = (5 + 0,14х66) / 1,13 = 12,6 м.
Однако условием защищенности зданий и сооружений, расположенных
на достаточно большой территории, многократным стержневым молниеотводом является rcx >0. С учетом этого высоту молниеотвода принимаем, например, 15 м и производим соответствующие расчеты по проверке защищенности
68
строений, которые находятся как в пределах, так и вне площади прямоугольника, образованного молниеотводами 1—4.
Для этого необходимо построить сечение зоны защиты на высоте hx =5 м
для молниеотводов 3 и 4. Пользуясь формулами (5.6 9) и (5.7 11), находят
вершину конуса h0 и радиус зоны защиты одного из молниеотводов rx
h0 = 0,92∙h; (5.6)
h0 = 0,92х15 = 13,8 м;
rx = 1,5(h - hx / 0,92). (5.7)
rx = 1,5 (15 – 5/0,92) = 14,4 м.
По формуле (5.8) определяют защитный уровень hc по середине молниеотводов 3 и 4, находящихся на расстоянии h=66 м
При h < L≤ 6h
hc = h0—0,14(L—h); rc = r0; rcx= r0(hc – hх)/ h
c
(5.8)
hc = h0 — 0,14(L—h) = 13,8 - 0.14∙(66—15)=6,7 м.
Рисунок 5.1 – Молниезащита сельской усадьбы
69
Зону защиты на уровне земли рассчитаем по формуле
r0 = l,5∙h = 1,5∙15 = 22,5 м.
По формуле (5.9) находят радиус зоны защиты на высоте защищаемого
уровня строений hx =5 м в среднем сечении между молниеотводами 3 и 4
б) при h < L≤ 2h
rc = r0; rcx= r0(hc – hх)/ hc; hc = h0—(0,17 + Зх10-4 h) (L - h); (5.9)
rcx= 22,5 (6,7 – 5)/6,7 = 5,7 м
Аналогично определяют hc2 и rc2 по середине молниеотводов 4 и 1, находящихся на расстоянии L = 60 м
h
c2
== 13.8—0,14(60— 15) = 7,5 м;
rcx = 22,5(7,5 – 5)/ 7,5 = 7,5 м.
По полученным данным строим горизонтальное сечение зоны защиты на
защищаемом уровне hx =5 м.
Вывод. Все части построек входят в зону защиты.
70
Список литературы
1. Кабышев А.В. Молниезащита электроустановок систем электроснаб-
жения: учеб. пособие. Томск: Изд-во ТПУ, 2006. 124 с.
2. Лумисте Е.Г. Безопасность жизнедеятельности в примерах и задачах.
Брянск: Изд-во Брянская ГСХА, 2010. 535 с.
3. СО 153-34.21.122-2003. Инструкция по устройству молниезащиты зда-
ний, сооружений и промышленных коммуникаций: приказ Минэнерго России
от 30.06.2003 г. № 280.
4. ГОСТ IEC 61010-1-2014. Безопасность электрических контрольно-
измерительных приборов и лабораторного оборудования.
5. Стандарт МЭК (IEC 1024-1-1).
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]