АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Расчет молниезащитных устройств зданий и сооружений

Читайте также:
  1. I. Внутреннее государственное устройство само по себе
  2. I. Расчет накопительной части трудовой пенсии.
  3. I. Расчет производительности технологической линии
  4. I. Расчет размера страховой части трудовой пенсии.
  5. I.Основное городское благоустройство (базис)
  6. II. Определяем годовые и расчетные часовые расходы газа на бытовое и коммунально - бытовое потребление для населенного пункта
  7. II. Расчетная часть задания
  8. III. Расчет процесса в проточной части ЦВД после камеры смешения.
  9. IV. Научное редактирование книг, периодических и серийных изданий
  10. IV. Расчет продуктов сгорания топлива.
  11. IV. ТИПОВОЙ ПРИМЕР РАСЧЕТОВ.
  12. RPPAYSP (РП. Спецификация расчетов)

 

Здания и сооружения или их части в зависимости от назначения, ин­тенсивности грозовой деятельности в районе местонахождения, ожидае­мого количества поражений молнией в год должны защищаться в со­ответствии с категориями устройства молниезащиты и типом зоны защиты. Защита от прямых ударов молнии осуществляется с помощью молниеотводов различных типов: стержневых, тросовых, сетчатых, комбинированных (например, тросово-стержневых). Наиболее часто применяют стержневые молниеотводы, тросовые используют в основ­ном для защиты длинных и узких сооружений. Защитное действие молниеотвода в виде сетки, накладываемой на защищаемое сооруже­ние, аналогично действию обычного молниеотвода.

Защитное действие молниеотвода основано на свойстве молнии поражать наиболее высокие и хорошо заземленные металлические сооружения. Благодаря этому защищаемое здание, более низкое по сравнению с молниеотводом по высоте, практически не будет пора­жаться молнией, если всеми своими частями оно будет входить в зону защиты молниеотвода. Зоной защиты молниеотвода считается часть пространства вокруг молниеотвода, обеспечивающая защиту зданий и сооружений от прямых ударов молнии с определенной степенью

 

надежности. Наименьшей и постоянной по величине степенью надеж­ности обладает поверхность зоны защиты; по мере продвижения внутрь зоны надежность защиты увеличивается. Зона защиты типа А обладает степенью надежности 99,5% и выше, а типа Б — 95% и выше.

Общая схема решения задачи: производится количественная оцен­ка вероятности поражения молнией защищаемого объекта, располо­женного на равнинной местности с достаточно однородными грунтовы­ми условиями на площадке, занятой объектом, т. е. определяется ожи­даемое число поражений молнией в год защищаемого объекта. В зави­симости от категории устройства молниезащиты и полученного значения ожидаемого числа поражений молнией в год защищаемого объекта определяется тип зоны защиты. Рассчитываются взаимные расстояния между попарно взятыми молниеотводами и производятся вычисления параметров зон защиты на заданной высоте от поверхности земли.

В зависимости от типа, количества и взаимного расположения мол­ниеотводов зоны защиты могут иметь самые разнообразные геометри­ческие формы. Оценка надежности молниезащиты на различных вы­сотах производится проектировщиком, который в случае необходимо­сти уточняет параметры молниезащитного устройства и решает вопрос о необходимости дальнейшего расчета.

Производственные, жилые и общественные здания и сооружения в зависимости от их конструктивных характеристик, назначения и зна­чимости, вероятности возникновения взрыва или пожара, технологиче­ских особенностей, а также от интенсивности грозовой деятельности в районе их местонахождения подразделяются на три категории по устройству молниезащиты: I — производственные здания и сооруже­ния со взрывоопасными помещениями классов В-1 и В-2 по ПУЭ; к ней относятся также здания электростанций и подстанций; II - другие зда­ния и сооружения со взрывоопасными помещениями, не относимые к I категории; III — все остальные здания и сооружения, в том числе пожароопасные помещения.

Для оценки грозовой деятельности в различных районах страны используется карта распределения среднего- числа грозовых часов в году, на которой нанесены линии равной продолжительности гроз или данные соответствующей местной метеорологической станции.

Вероятность поражения молнией какого-либо объекта зависит от интенсивности грозовой деятельности в районе его расположения, вы­соты и площади объекта и некоторых других факторов и количествен­но оценивается ожидаемым числом поражений молнией в год. Для зда­ний и сооружений, не оборудованных молниезащитой, число поражений определяется по формуле

где S и L — соответственно ширина и длина защищаемого здания (сооружения), имеющего в плане прямоугольную форму, м; h — наибольшая

 

высота защищаемого объекта, м; п — среднегодовое число ударов мол­нии на 1 км2 земной поверхности в месте расположения объекта, зна­чения п при равной интенсивности грозовой деятельности определяются по таблицам. Для зданий сложной конфигурации при расчете N в каче­стве S и L рассматриваются широта и длина наименьшего прямоуголь­ника, в который может быть вписано здание в плане.

Категория устройства молниезащиты и ожидаемое число поражений молнией в год защищаемого объекта определяют тип зоны защиты: здания и сооружения, относящиеся к I категории, подлежат обязатель­ной молниезащите. Зона защиты должна обладать степенью надежности 99,5% и выше (зона защиты типа А); зоны защиты для зданий и соору­жений, относящихся ко II категории, рассчитываются по типу А, если N > 1, и по типу Б в противном случае; зоны, относящиеся к III кате­гории, рассчитываются по типу А, если N > 2, и по типу Б в противном случае. Это касается только зданий и сооружений, которые относятся к взрыво- и пожароопасных. Для всех остальных объектов этой кате­гории независимо от значения N тип зоны защиты принимается Б.

Расчет молниезащиты зданий и сооружений заключается в определе­нии границ зоны защиты молниеотводов, которая представляет собой пространство, защищаемое от прямых ударов молнии. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h £ 150 м представ­ляет собой круговой конус, который в зависимости от типа зоны за­щиты характеризуется следующими габаритами:

где Н0 вершина конуса зоны защиты, м; r 0 — радиус основания ко­нуса на уровне земли, м; rх радиус горизонтального сечения зоны зашиты на высоте hx от уровня земли, м; hx высота защищаемого сооружения, м.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода в плане графи­чески изображается окружностью соответствующего радиуса. Центр окружности находится в точке установки молниеотвода.

Зона защиты двойного стержневого молниеотвода высотой до 150 м при расстоянии между молниеотводами, равном L, изображена на рис. 12.1. Из рисунка видно, что зона защиты между двумя стержне­выми молниеотводами имеет значительно большие размеры, чем сум­ма зон зашиты двух одиночных молниеотводов. Часть зоны защиты

 

между стержневыми молниеотводами в сечении, проходящем через оси молниеотводов, является совместной (рис. 12.1), а остальные ее части называются торцевыми.

Определение очертаний торцевых частей зоны защиты выполняется по расчетным формулам, используемым для построения зоны защиты одиночных молниеотводов, т. е. габариты h0, r0, rx1, rx2 определяются в зависимости от типа зоны защиты по формулам (12.15) или (12.16). В плане торцевые части представляют собой полуокружности радиусом r 0 или rх, которые ограничиваются плоскостями, проходящими через оси молниеотводов перпендикулярно линии, соединяющей их осно­вания.

Совместная часть зоны защиты ограничивается сверху ломаной ли­нией, которую можно построить по трем точкам: две из них лежат на молниеотводах на высоте h0, а третья расположена посередине между ними на высоте hc. Очертания зоны защиты в сечении А-А (рис. 12.1) определяются по правилам и формулам, принятым для одиночных стержневых молниеотводов.

Зоны защиты двойного стержневого молниеотвода имеют следующие габариты:

 

 

Зона А существует при L £ 3h, в противном случае молниеотводы рассматриваются как одиночные;

Зона Б существует при L £ 5h, в противном случае молниеотводы рассматриваются как одиночные. В формулах (12.17), (12.18) L - расстояние между молниеотводами, м; hc - высота зоны защиты по­середине между молниеотводами, м; r с — ширина совместной зоны за­щиты в сечении А-А (рис. 12.1) на уровне земли, м; r сх - ширина го­ризонтального сечения совместной зоны защиты в сечении А -А на высоте h от уровня земли, м.

Основным условием наличия совместной зоны защиты двойного стержневого молниеотвода является выполнение неравенства гсх > 0. В этом случае конфигурация совместной зоны защиты в плане пред­ставляет собой две равнобедренные трапеции, имеющие общее основа­ние длиной 2rсх, которое лежит посередине между молниеотводами. Другое основание трапеции имеет длину 2rх. Линия, соединяющая точ­ки установки молниеотводов, является перпендикулярной основаниям трапеции и делит их пополам. Если r сх = О, совместная зона защиты в плане представляет собой два равнобедренных треугольника, основа­ния которых параллельны между собой, а вершины лежат в одной точ­ке, находящейся посередине между молниеотводами. Если r сх < О, построение зоны защиты не производится.

Объекты, расположенные на достаточно большой территории, защи­щаются несколькими молниеотводами (многократный молниеотвод). Для определения внешних границ зоны защиты многократных молние­отводов используются те же приемы, что и для одиночного или двой­ного стержневых молниеотводов. При этом для расчета и построения внешних очертаний зоны молниеотводы берут попарно в определен­ной последовательности. Основным условием защищенности одного или группы сооружений высотой hx с надежностью, соответствующей зонам защиты А и Б, является выполнение неравенства r сх > О для всех попарно взятых молниеотводов.

Для защиты длинных и узких сооружений, а также в некоторых других случаях используются одиночные тросовые молниеотводы.

Зона защиты, образованная взаимодействием тросового и стержне­вых (одиночных или двойных) молниеотводов, определяется так же, как и зона защиты многократного стержневого молниеотвода. При

 

 

этом опоры тросового молниеотвода приравниваются к стержневым молниеотводам высотой h и радиусом основания зоны защиты r, зависящи м от типа зоны защиты.

Вопросы для самопроверки

 

1. Приведите классификацию электротехнических установок относительно мер электробезопасности.

2. Перечислите виды применяемых заземлений.

3. Опишите устройство заземлений и исполнение заземлителей.

4. Перечислите особенности заземляющих устройств в установках
до и выше 1 кВ.

5. В чем заключается расчет простых заземлителей?

6. Произведите расчет удельного эквивалентного электрического
сопротивления земли.

7. Опишите защитное действие молниеотвода и выполните категорирование известных Вам зданий и сооружений.

8. Выполните расчет зоны защиты одиночного стержневого молние­отвода.

9. Выполните расчет зоны защиты двойного стержневого молние­отвода и изобразите зону защиты для разных высот защищаемого зда­ния.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)