Среднегодовая продолжительность гроз, ч | Удельная плотность ударов молнии в землю, n, 1/км 2 ∙ год |
10 – 20 | |
20 – 40 | |
40 – 60 | |
60 – 80 | 5,5 |
80 – 100 | |
100 и более | 8,5 |
Здания и сооружения, отнесенные к I и II категориям молниезащиты, должны быть защищены от прямых ударов молнии, вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала через наземные, надземные и подземные металлические коммуникации.
Здания и сооружения, отнесенные к III категории молниезащиты, должны быть защищены от прямых ударов молнии и заноса высокого потенциала через наземные, надземные и металлические коммуникации.
Для зданий и сооружений, совмещающих в себе помещения I и II или I и III категорий молниезащиты, необходимо выполнять защиту по I категории.
Для зданий и сооружений, совмещающих помещения II и III категории молниезащиты, необходимо выполнять защиту по II категории.
Молниезащита I категории от прямых ударов молнии должна выполняться отдельно стоящими стержневыми или тросовыми молниеотводами.
|
|
Молниезащита зданий и сооружений II категории от прямых ударов молнии должна выполняться отдельно стоящими или установленными на защищаемом объекте стержневыми или тросовыми молниеотводами. При установке отдельно стоящих молниеотводов расстояние от них по воздуху и земле до защищаемого объекта и входящих в него подземных коммуникаций не нормируется.
На заданиях и сооружениях с металлической кровлей в качестве молниеприемника необходимо использовать кровлю, при этом все выступающие неметаллические элементы здания или сооружения должны быть оборудованы молниеприемниками, присоединенными к металлу кровли. При уклоне металлической кровли не более 1:8 может быть использована молниеприемная сетка. Шаг ячеек сетки не должен превышать 6×6 м.
Молниезащита от прямых ударов молнии объектов III категории выполняется так же, как молниезащита II категории. В этом случае при использовании молниезащитной сетки шаг ее ячеек может достигать 12×12 м.
Каждый молниеотвод имеет определенную зону защиты – часть пространства, внутри которого здание или сооружение защищено 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 зона защиты типа Б – 95 % и выше.
Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h ≤ 150 м представляет собой круговой конус. Вершина конуса находится на высоте h 0 ≤ h. На уровне земли зона защиты образует круг радиусом r 0. Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения hx представляет собой круг радиусом rx (рис. 29).
|
|
Рис. 29. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода: 1 – защищаемый объект; 2 – место установки молниеотвода; 3 – граница зоны защиты на уровне hx; 4 – граница зоны защиты на уровне земли
Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой h ≤ 150 м имеют размеры, указанные в табл. 27.
Таблица 27
Размеры зон защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой h ≤ 150 м
Зона А: | Зона Б: |
h 0 = 0,85Ч h | h 0 =0,92Ч h |
r 0 = (1,1- 0,002 Ч h)Ч h | r 0 =1,5Ч h |
rx = (1,1 - 0,002 Ч h) Ч(h - hx /0,85) | rx =1,5× (h - hx /0,92) |
Для зоны Б высота одиночного стержневого молниеотвода при известных hx и rx может быть определена по формуле:
h =
(rx +1,63× hx)
Размеры зоны защиты одиночного тросового молниеотвода определяются высотой троса h в середине пролета. При высоте опор hоп и длине пролета a высоту троса определяют по формулам:
При a ≤ 120 м При 120 < а < 150 м
h = hоп -2 h = h -3
Зоны защиты одиночного тросового молниеотвода при а < 150 м имеют размеры, указанные в табл. 28.
Таблица 28
Размеры зон защиты одиночных стержневых молниеотводов при а < 150 м
Зона А: | Зона Б: |
h 0 = 0,85Ч h | h 0 = 0,92Ч h |
r 0 = (1,35 - 0,0025Ч h) Ч h | r 0 = 1,7 Ч h |
rx =(1,35-0,0025Ч h)Ч(h - hx /0,85) | rx= 1,7 Ч(h-hx/0,92) |
(rx +1,85Ч hx) 1,5 |
Для зоны Б высота одиночного тросового молниеотвода при извест-
ных hx и rx может быть определена по формуле: h =
Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой 150 < h < 600 м имеют размеры, указанные в табл. 29.
Размеры зон защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой 150 < h < 600 м
Таблица 29
Зона А
h 0 = йл0,85 -1,7 Ч10-3 Ч (h -150)щы Ч h r 0 = йл0,8 -1,8Ч10-3 Ч (h -150)щы Ч h
rx = йл0,8 -1,8Ч10-3 Ч(h -150)щы
h
0,85 -1,7 Ч10-3 Ч(h -150) Ч h
Зона Б
h 0 = йл0,92 - 0,8Ч10-3 Ч (h -150)щы Ч h r 0 = 225 м
rx = |
225Ч hx
йл0,92 - 0,8Ч10-3 Ч (h -150)щы Ч h
Пример расчета высоты отдельно стоящего стержневого молниеотвода
Исходные данные для расчета:
Здание закрытой насосной бензина с размерами:
· длина L = 27 м;
· ширина S = 18 м;
· высота h = 6 м;
· расположение - г. Новополоцк.
При расчете использована «Инструкция по устройству молниеза-щиты зданий и сооружений» РД 34.21.122-87.
1. По карте среднегодовой продолжительности гроз находим, что интенсивность грозовой деятельности в Беларуси составляет 20 - 40 часов в год.
2. Определяем класс взрывоопасной зоны по ПУЭ для насосной. Образование взрывоопасных смесей в здании насосной возможно в случае аварии, перекачиваемый продукт относится к ЛВЖ. Следовательно, насосная по классификации ПУЭ относится к классу В-1а.
3. Зная среднюю продолжительность гроз в год и класс зон по ПУЭ, определяем категорию молниезащиты.
4. Из инструкции следует, что насосная относится ко II категории и должна быть защищена:
· от прямых ударов молнии;
· электростатической индукции;
· электромагнитной индукции;
· заноса высоких потенциалов в здание насосной.
5. Определяем требуемый тип зоны защиты насосной. При средней
продолжительности гроз в год 20 - 40 часов среднегодовое число ударов
молнии (n), приходящееся на 1 км2 площади, равно 2. Ожидаемое число
поражений молнией в течение года при отсутствии молниеотвода опреде
ляем по формуле:
N
(S + 6Чh)Ч(L = 6Чh)-7,7Чh2
×n Ч1 0-6
6. В зависимости от N определяем зону защиты: при N > 1 – зона А, при N ≤ 1 – зона Б.
7. Определяем зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов при h ≤ 150 м.
8. Размеры зон защиты приведены в табл. 30.
Таблица 30