2015-05-25
1315
Молниезащита - это система защитных устройств и мероприятий, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от возможных взрывов, возгораний и разрушения йнувань, вызванных заземления.
Молния - особый вид прохождения электрического тока через огромные воздушные прослойки, источником которого является атмосферное заряд, накопленный грозовым облаком Условия образования таких облаков - большая влажные ость и быстрая смена температуры воздуха При таких условиях в атмосфере Земли происходят сложные физические процессы, приводящие к образованию и накоплению электрических зарядов При повышении напряженности и электрического поля до критических значений возникает разряд, который сопровождается ярким свечением (молнией) и звуком (громом) Длина канала молнии может достигать нескольких километров, сила тока - 200 000 А, напряжение - 150 000 кВ, а температура - 10 000 ° С и более Продолжительность молнии 0,1-1,0 с каждой секундой земной шар поражают в среднем более 100 сверкалскавок.
|
|
|
Различают первичные (прямой удар) и вторичные проявления молнии
Прямой удар молнии (поражение молнией) - непосредственный контакт канала молнии с зданием или сооружением, сопровождающийся протеканием через нее тока молнии Прямой удар молнии оказывает на у поражен объект следующие действия: электрическую, связанная с поражением людей и животных электрическим током и возникновением перенапряжений на элементах, по которым ток отводится в землю; тепловую, обусловленная значительным выделением теплоты на пути прохождения тока молнии через объект; механическую, вызванной ударной волной, которая распространяется от канала молнии, а также электродинамическими силами, что вины возникающих в конструкциях, через которые проходит ток молниии.
Вторичные проявления молнии связаны с приведением потенциалов на металлических элементах конструкций, оборудовании, незамкнутых металлических контурах, что вызвано близкими разрядами молнии Пожарная опасности эка вторичных проявлений молнии объясняется возникновением искрения внутри объекта, что может привести к пожару или взрыву.
К вторичных проявлений молнии относятся:
- электростатическая индукция, которая заключается в наведении потенциалов на наземных предметах в результате изменений электрического поля грозовых объектов Даже на расстоянии до 100 м от места попадания молнии в здания разность потенциалов между конструкциями (металлические кровли, фермы, подкрановые пути и т.п.) и землей может достигать десятков киловольт и способна вызвать искровой разряд;
|
|
|
- электромагнитная индукция сопровождается появлением в пространстве переменного магнитного поля, которое индуцирует в металлических контурах, образованных из различных протяженных коммуникаций (трубопроводов, электропроводов и т др.) электродвижущую силу (ЭДС) Если в контурах контакты недостаточно надежны в местах соединения, то приведенный ЭДС ток может вызывать искрение или сильный нагревння;
- заноса высоких потенциалов в здание происходит по металлоконструкциям, что подведены в это здание (трубопроводах, рельсовых путях, эстакадах, проводах линий электропередачи и т др.) Они сопро оводжуються электрическими разрядами, которые могут стать источником взрыва или пожара Такое внесения происходит не только во время прямого попадания молнии в металлоконструкции, но и в случаях, когда они находятся рядом с пораженными ею местамцями.
Защита объектов от прямых ударов молнии обеспечивается путем обустройства молниеотводов Конструкцию молниеотвода, не претерпел принципиальных изменений и используется до сих пор, изобрел Бенджи амин Франклин в 1749 г и Михаил Ломоносов в 1758 р.
Защита от электростатической индукции (вторичный проявление молнии) осуществляется присоединением оборудования к заземлителю для отвода электростатических зарядов, индуцированных молнией, в землю Защита е ид электромагнитной индукции заключается в установлении методом сварки перемычек между протяженными металлоконструкция мы в местах их сближения менее чем на 10 см Интервал между перемычками должен не п еревищуваты 20 м Это позволяет приведенном тока молнии переходить из одного контура в другой без образования электрических разрядов Защита от заноса высоких потенциалов в здание осуществляется путем присоединения к заземлителю металлоконструкций до их в зданиеівлю.
Здания и сооружения подразделяются по уровню молниезащиты на три категории Принадлежность объекта, подлежащего молниезащиты, к той или иной категории определяется, главным образом, его назначени нием и классом взрывопожароопасных зон по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ).
И категория
Здания и сооружения или их части с взрывоопасными зонами классов 0, 1, 20, 21 (в соответствии с ДНАОП 000-132-01) В них хранятся, находятся постоянно, или используются во время производственного в процесса легковоспламеняющиеся и горючие вещества, способные образовывать газо-, пыле-, паровоздушные смеси, для взрыва которых достаточно небольшого электрического разряда (искрыри).
II категория
Здания и сооружения или их части, в которых имеются взрывоопасные зоны классов 2, 22 Взрывоопасные газо-, пыле-, паровоздушные смеси в них могут появиться только в случае аварии или нарушения установле еного технологического процесса К этой же категории относятся внешние установки и склады, в которых хранятся взрывоопасные материалы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкостини.
III категория
Целый ряд зданий и сооружений, в частности: здания и сооружения с пожароопасными зонами классов П-I, П-II и П-IIа; внешние технологические установки, открытые склады горючих веществ, принадлежащих к зонам к классов II-III; дымовые и другие трубы предприятий и котельных, башни и вышки различного назначения высотой 15 м и более.
Объекты I и II категорий необходимо защищать как от прямых ударов молнии, так и от вторичных ее проявлений Здания и сооружения III категории должны иметь защиту от прямых ударов молнии и заноса ния высоких потенциалов, а наружные установки - только от прямых ударев.
При выборе устройств молниезащиты по категориям учитывают важность объекта, его высоту, местоположение среди соседних объектов, рельеф местности, интенсивность грозовой деятельности последних ней параметр характеризуется среднегодовой продолжительности гроз в часах для данной местности (табл. 39.9).
|
|
|
Таблица 39 Средняя интенсивность грозовой деятельности в различных регионах (областях) Украины
| № п / п | Регионы (области) Украины | Интенсивность денежной деятельности, ч / год |
| Автономная Республика Крым | 40-60 | |
| Закарпатская, Запорожская, Донецкая | 80-100 | |
| Другие области Украины | 60-80 |
Для защиты объекта от прямых ударов молнии применяют молниеотвод - устройство, который возвышается над защищаемых объектов, воспринимает удар молнии и отводит ее ток в землю Защитное действие блеска авковидводу базируется на свойстве молнии поражать наиболее высокие и хорошо заземленные металлические конструкции По конструктивному исполнению молниеотводы разделяются на стержневые, тросовые и сетчатое те (рис 337), а по количеству и общей площадью защиты - на одинарные, двойные и многократные Кроме того, различают молниеотводы, установленные отдельно (см. рис 337, б), и такие, которые расположены на защищаемом объекте (см. рис 337, вс. 3.37, в).
Молниеотводы имеют: молниеприемник / (металлический стержень, трос, сетка), непосредственно воспринимает удар молнии несущую опору 2 (специальные
Рис 337 Молниеотводы: а - стержневой б - тросовый; в - сетчатый, 1 - молниеприемник, 2 - несущая опора (поверхность) 3 - токоотвод 4 - заземлитель
столбы, элементы конструкций здания), на которой располагается молниеприемник; токоотвод 3, по которому ток молнии передается в землю; заземлитель 4, который обеспечивает растекание тока молнии в земл.
молниеотвод характеризуется зоной защиты - частью пространства, вокруг молниеотвода, которая защищена от прямых ударов молнии с соответствующей степенью надежности По величине степени надежности и зоны защиты могут быть двух типов: зона А - степень надежности не менее 99,5%; зона Б - не менее 95% Тип зоны защиты молниеотвода зависит от ожидаемого количества поражений молнией строите ль и сооружений без молниезащиты за год, определяется по формулеою
|
|
|
где 5 'Ь - соответственно ширина и длина здания, м; Л - наибольшая высота здания, м; л - среднегодовое количество ударов молнии в 1 КМГ поверхности земли в данном географическом месте (табл. 310)
Если N 1, то для зданий и сооружений, относящихся к II категории по уровню молниезащиты, принимается зона защиты А, а при N
Для одинарного стержневого молниеотвода высотой Л
Таблица 310 Среднегодовое количество ударов молнии в 1 км поверхности земли в зависимости от интенсивности грозовой деятельности
земли зона защиты образует круг радиусом г0, а горизонтальное сечение зоны на высоте пх образует круг радиусом гх Соотношение размеров зоны защиты типа А и типа Б приведены в табл 311 (РД 3421122-8 872-87).
Рис 838 Зоны защиты молниеотводов: а - одинарного стержневого б - одинарного тросового: 1 - граница зоны защиты на уровне земли, 2 - граница зоны защиты на уровне h
Таблица 311 Формулы для определения размеров зоны защиты типа А и типа Б одинарного стержневого молниеотвода
Если известна высота НЖ здания, подлежащей защите, и радиус гх на этой высоте, то для зоны защиты Б полная высота молниеприемника составит
Зона защиты одинарного тросового молниеотвода приведена на рис 338, б, а соотношение размеров зоны защиты типа А и типа Б при Л 150 м - в табл 312
Таблица 312 Формулы для определения размеров зоны защиты типа А и типа Б одинарного тросового молниеотвода
Если известна высота Лх здания, подлежащей защите, и радиус г на этой высоте, то для зоны защиты Б высота троса в точке наибольшего провисания составит
