6.2 Расчет молниезащиты

Молниезащита – это комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от возможных взрывов, разрушений, вызванных электрическим, тепловым и механическим воздействием молнии.

Рассчитать молниезащиту для производства, размещенного в многоэтажном здании: высота здания h, м; ширина B, м; длина A, м.

Исходные данные представлены в таблице 15.

Таблица 15 - Исходные данные

Исходные данные	Номер варианта
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
hХ, м	21	13	22	11	18	20	16	12	25	10
B, м	40	20	30	15	25	50	40	30	40	20
A, м	60	30	56	20	50	90	80	40	62	30
Количество грозовых часов в год, ч	20-40	60-80	>100	80-100	40-60	20-40	80-100	>100	60-80	40-60

1. Рассчитываем ожидаемое количество N поражений молнией в год здания, не оборудованного молниезащитой;

, (55)

где В, А — ширина и длина защищаемого здания, м;

h - наибольшая высота здания, м;

п — среднегодовое число ударов молнии в 1 км² земной поверхно­сти в месте расположения здания принимается в соответствии с таблицей Е2 (приложения).

3. Определить требуемую высоту одиночного стержневого молниеотвода (высотой до 60 м) по номограммам (рисунок 2). Высота молниеотвода h (м) от поверхности земли определяется пересечением прямой, соединяющей точки заданных значений h _x и r _x на крайних шкалах с одной из средних шкал. Если < 2,67, показания берутся по шкале 1, если> 2,67, то по шкале 2.

4. Определить зону защиты молниеотвода, которая представляет собой конус с образующей в виде ломаной линии (рисунок 3). Основанием конуса является круг радиусом r = 1,5h. Сделать графическое построение в масштабе (рисунок 3) зоны защиты, для чего следует:

а) соединить вершину молниеотвода с точками, расположенными на уровне земли на расстоянии =0,75h от его оси;

б) соединить точку, расположенную на высоте 0,8h на молниеотводе, с точками на уровне земли, отстоящими от основания молниеотвода на расстоянии 1,5h. Область, ограниченная вращением конуса сломанной образующей представляет пространство, защищённое от поражения молнией. Радиус защиты от молнии на земле равен 1,5h. Радиус защиты на уровне высоты здания определить по формуле:

r₃=1,5(h-1,25h _x) при 0<h _x<h, (56)

r₃=0,75(h-h _x) при h<h _x<h (57)

Рисунок 2- Номограммы, для определения высоты стержневого молниеотвода h

Рисунок 3 – Зоны защиты стержневого молниеотвода