Расчет молниезащиты

Вопросы и ответы
Содержание
  1. Когда необходимо выполнять проект молниезащиты и заземления?
  2. Что включает типовой проект молниезащиты здания?
  3. Исходные данные для проектирования
  4. Типы конструкций молниеотводов
  5. Устройство заземления молниезащиты
  6. Молниезащита зданий и сооружений
  7. Расчет высоты молниеотвода
  8. Заземляющее устройство
  9. Расчет — начало хорошей молниезащиты
  10. Расчет элементов заземляющего устройства
  11. Методика расчета молниезащиты
  12. Этапы проектирования
  13. Преимущества использования сервиса расчётов
  14. меньшую стоимость конструкции и монтажных работ
  15. меньшее количество ударов молнии в систему
  16. ElectriCS Storm
  17. Весомы ли основания для дискриминации зон защиты?
  18. Молниеотвод и спуск
  19. Пример расчета молниезащиты здания
  20. Основные компоненты защитных систем
  21. Одиночный стержневой молниеотвод: расчет защитной зоны
  22. Виды молниезащиты
  23. Защита от заноса высоких потенциалов

Когда необходимо выполнять проект молниезащиты и заземления?

Для этого, собственно говоря, надо обратиться к статье 49 Градостроительного кодекса Российской Федерации, которая определяет перечень объектов, требующих экспертизы проектной документации.

Это будет список, если проекты объектов по идее должны содержать раздел «Молниезащита» (или «Молниезащита и заземление», так как эти системы находятся рядом друг с другом). Включен вместе с подразделами ЭС (наружные электрические сети), ЕН (наружное освещение) в раздел ЭОМ (системы внутреннего электроосвещения и силовое оборудование) под аббревиатурой ГР (проекты молниезащиты и заземления).

Итак, что это за объекты:

  1. Индивидуальные жилые дома более 3-х этажей
  2. Многоквартирный дом более 3-х этажей и более 4-х секций
  3. Объекты капитального строительства этажностью более 2-х этажей и общей площадью более 1500 кв.м, не предназначенные для производственных нужд и проживания людей
  4. Производственные здания и сооружения более 2-х этажей и общей площадью более 1500 кв.м, а также все объекты до 2-х этажей и менее 1500 кв.м, для которых необходимо устанавливать санитарно-защитные зоны
  5. Все объекты, которые в соответствии со статьей 48.1 того же кодекса признаны особо опасными, технически сложными или уникальными (например, газохранилища, гидротехнические сооружения или памятники архитектуры)
  6. Любые объекты, которые планируется построить или реконструировать в границах охранных зон трубопроводной инфраструктуры

Что включает типовой проект молниезащиты здания?

В состав проекта молниезащиты и заземления стандартно входят следующие разделы:

Титульная страница. В нем указаны наименование и контакты проектной организации, наименование и адрес объекта проектирования, стадия проекта (П или РД), номера разделов и томов, а также подписи проектировщика (главного инженера по проекту) и дату.

Объяснительная записка. Содержит общие данные об объекте проектирования, назначении системы молниезащиты и заземления, технические требования, методы выбора и расчеты отдельных элементов (молниеотводов, токоотводов и заземлителей), а также рекомендации по осмотрам и дальнейшей эксплуатации.

Спецификация оборудования. Расположение и наименование отдельных компонентов, марка производителя, их количество и единицы измерения.

Список литературы и прилагаемые документы. Перечень используемых ГОСТов, стандартов и правил в области молниезащиты и заземления, копии паспортов на испытательные устройства, сертификаты на оборудование и лицензии проектировщика.

Рисунки. Планы кровли и фасадов с обозначением зон защиты молниеотводов (в том числе на разной высоте), схемы подключения молниеприемной части, токоотводов и системы заземления, проектирование отдельных узлов.

Исходные данные для проектирования

Для начала дизайнер должен собрать следующую информацию и получить от клиента необходимые чертежи:

  • генеральный проект объекта (все сооружения, которые должны быть защищены, а также инфраструктура, технологические линии, наземные и подземные коммуникации, трубопроводы, каналы телекоммуникаций, электро- и слаботочных сетей и т.д.) (при необходимости защиты нескольких зданий или принятия с учетом близости других)
  • отдельные чертежи (планы) кровли и фасадов здания с перечнем материалов, использованных при строительстве, в том числе наличие и материалы водосточной системы
  • другие чертежи, необходимые для расчета в составе строительно-архитектурной части, наличие и габаритные размеры надстройки крыши
  • назначение объекта, степень присутствия в нем людей
  • климатические условия местности, зона с грозовой активностью
  • свойства почвы (тип почвы, уровень грунтовых вод)

Типы конструкций молниеотводов

Наша компания предлагает различные модели электрозащитных средств. В каталоге представлены молниезащитные разрядники:

Однополюсный — выполнен в виде шеста или мачты, заостренной наверху. Молниезащита монтируется непосредственно на здании в самой высокой точке или рядом с ним на расстоянии, не превышающем радиуса молниезащитной зоны.

Двойные опоры, выполненные с одинаковой или разной высотой, устанавливаются на противоположных концах зданий или на максимально возможном расстоянии друг от друга, но при этом создают неразрывную зону молниезащиты вытянутого контура.

Многостержневая – используется для создания плотной молниезащитной зоны сложной формы на больших площадях, отведенных под невысокие блоки.

Одиночный кабель — из многожильного металлического троса, протянутого вдоль здания или линии электропередач по самым высоким точкам сооружения и закрепленного на опорах, соединенных с заземлением посредством токоотводов. Кабельная молниезащита обеспечивает сохранность объектов на большом расстоянии.

Трос многожильный — выполнен в виде сетки из металлических тросов. Предварительный расчет молниезащитных зон дает показатель расстояния между параллельными кабелями, образующими сетку. Сварку применяют в местах пересечения поверхностей ячеек для обеспечения надежного соединения жил, препятствующего образованию искры.

Сетка размещается над верхней плоскостью объекта, надежно закрепляется и подключается через токоотводы к системе заземления.

Существует два типа молниезащиты:

  • Пассивная молниезащита — это система, принимающая прямой удар молнии во время разряда.
  • Активная молниезащита – это устройство, которое само провоцирует электрический разряд. Осуществляется запуском процесса ионизации воздуха с повышением потенциалов напряжения, что происходит перед началом грозового разряда.

Устройство заземления молниезащиты

Заземляющие контуры размещают на расстоянии не менее 1 метра от самого объекта, дорожек и других мест, где часто появляются люди. Это требование позволяет избежать ступенчатого напряжения, возникающего при распространении заряда по земле.

Если объект имеет прочный железобетонный фундамент, заземление должно быть размещено еще дальше, а внутри здания установлены грозозащитные разрядники для защиты электронного оборудования. Это требование является обязательным для выполнения, так как часть заряда молнии приходится на фундамент и другие соприкасающиеся с ним элементы — инженерные сети, корпуса оборудования.

Основным показателем заземления является сопротивление. Если используются две отдельные цепи, их соединяют стальными проводниками сваркой. Сопротивление контура должно быть как можно меньше, чтобы ток мог легко течь в землю.

Если удельное сопротивление земли составляет 500 Ом, стандартное сопротивление заземляющего электрода будет равно 10 Ом. Для более высоких сопротивлений земли для расчетов используют формулу: Rz = 10 + 0,0022 (ρ — 500) Ом, где Rz — сопротивление заземлителя, ρ — показатель удельного сопротивления земли.

Значения по умолчанию можно получить, заменив грунт. Старый грунт удаляется, а грунт с разными параметрами и свойствами помещается в котлован или траншею. После этого в обновленный грунт устанавливается заземление. В другом случае в почву добавляют химические реагенты, способные изменить ее характеристики в нужную сторону.

После того, как заземление установлено, в дальнейшем проводятся регулярные измерения сопротивления. Если производительность выходит за пределы нормативного диапазона, следует установить дополнительный штифт или заменить неподходящий элемент

Особое внимание уделяется соединениям между всеми компонентами заземляющего устройства

Молниезащита зданий и сооружений

Столкнувшись с необходимостью установки молниезащиты на своем здании впервые, многие задаются вопросами:

  • Что используется для обеспечения молниезащиты?
  • Как обеспечить молниезащиту?
  • Как организовать молниезащиту

Все сводится к рациональному алгоритму действий:

  • проектирование системы молниезащиты;
  • подбор необходимых элементов для организации (согласно указаниям проекта);
  • установка системы молниезащиты.

Для реализации данных решений вы можете обратиться к нашим специалистам ООО «ТерраЦинк», которые решат данные задачи с нуля до их логического завершения. Они сделают вам молниезащиту под ключ».

Молниезащита зданий и сооружений состоит из: молниеотвода (молниеотвода) и токоотвода (оцинкованного круга или полосы).

Грозозащитный разрядник принимает грозовой разряд и передает его по токоотводу на заземляющее устройство.

Система молниезащиты жилого дома отличается от промышленного объекта не только объемом молниезащиты, но и ее составными частями.

Возможность ознакомиться с актуальным каталогом продукции TerraZinc, на сайте с подробным описанием всех элементов молниезащиты. Все элементы кликабельны, что дает возможность ознакомиться с подробным описанием и техническими характеристиками выбранного элемента. Перейти в каталог: молниезащита
Возможность ознакомиться с актуальным каталогом продукции TerraZinc, на сайте с подробным описанием всех элементов молниезащиты. В ближайшее время будут проведены работы по поселку и появится подробное описание каждого элемента заземления. Перейти в каталог: заземление

Расчет высоты молниеотвода

Расчетное значение высоты одиночного молниеотвода будет определяться его зоной ответственности. Планируемая площадь зоны с практически 100% защитой территории от прямого удара молнии позволяет рассчитать примерную высоту молниеотвода.

Здесь вы можете следовать простому правилу. Расстояние по вертикали от воображаемой вершины пантографа до земли равно радиусу окружности с центром на пересечении этой вертикали и земли.

Разместив центр окружности в определенной точке, можно одновременно определить наиболее правильное место установки и высоту грозозащитного разрядника. Таким образом, геометрически зона защиты представляет собой конус, вершина которого расположена сверху молниеотвода.

На практике защищаемая зона ограничена радиусом кругового охвата, равным полутора высотам конуса — в этом случае степень защиты составляет 95%.

В ряде случаев при вытянутых в длину зданиях целесообразно устанавливать дополнительные стержневые грозозащитные разрядники или использовать вантовые конструкции.

При расчете высоты молниеотвода учитываются все выступающие элементы конструкции дома, особенно дымоходы, газовые колпаки, антенны, флюгеры и другие особенности. По расположению и высоте — громоотвод должен закрывать конусом самую высокую часть здания.

Вы можете заказать онлайн-расчет высоты молниеотвода, введя свое имя и номер телефона, или позвонить консультанту по телефону 2. Кроме того, вы можете воспользоваться практичным калькулятором: онлайн рассчитайте стоимость систем молниезащиты для любого здания. Для этого необходимо ввести размеры (длина, ширина, высота в метрах), а также тип материала проводника (медь или сталь).

При сложной конструкции дома, в случае многоуровневой кровли и огромных габаритов здания самостоятельно рассчитать высоту молниеотвода крайне сложно. Учесть все особенности смогут только специалисты – они спроектируют и установят молниезащиту под ключ с долгосрочной гарантией.

Имея за плечами многолетний опыт, выполнив сотни проектов, в том числе и Собор Василия Блаженного, он надежно защитит ваше имущество от удара молнии.

Заземляющее устройство

Заземляющая конструкция для молниезащиты рассчитывается исходя из требования достижения надежного контакта с землей, что обеспечивает идеальные условия для распространения разряда тока в землю.

Расчету этой части молниезащиты следует уделить особое внимание, так как без надежного заземления все остальные элементы системы защиты теряют свою функциональность. Перед расчетом контура молниезащиты следует учесть, что его конструкция выполняется из толстых металлических штырей, труб или стальных профилей (швеллеров), забитых вертикально в землю)

Перед расчетом заземляющего контура молниезащиты следует учесть, что его конструкция выполняется из толстых металлических штырей, труб или стальных профилей (швеллеров), вбитых вертикально в землю).

Их длина и сечение определяются расчетным путем исходя из требований создания идеальных условий для протекания тока грозового разряда в земле.

Кроме того, к расчетным заземляющим элементам относятся также стальные перемычки, которые объединяют вбитые в землю стержни в единую цепь и соединяются сваркой. Их конструктивными параметрами являются длина и сечение, а также качество стали, обеспечивающее необходимую дисперсионную стойкость.

Расчет — начало хорошей молниезащиты

Расчет, то есть разработка или проектирование молниеотвода – важное и ответственное мероприятие. Расчет молниезащиты – это разработка мероприятий, план действий, в результате которых установленная система перехватит молнию и предотвратит возгорание или повреждение дома, сохранит жизнь близким

Расчет громоотвода необходим для того, чтобы вся система работала правильно и качественно, выглядела эстетично, служила долго и стоила дешево.

Разработка молниезащиты состоит из большого количества частей: расчет (анализ) защиты от ударов молнии, правильное планирование мест прокладки проводников на кровле, спусков по стенам или водосточным трубам, выбор конфигурации и места для заземления молниеотвода, как именно и где будет размещаться заземлитель в доме, выбор материалов, из которых будут изготовлены детали молниезащиты, толщина и сечение молниеотводов, круглых проводников, заземляющей полосы, какого типа и производителя УЗИП будет установлено , и так далее.

Всех деталей и особенностей не перечесть. Расчет молниезащиты должен выполнять специалист.

Расчет элементов заземляющего устройства

Определение параметров проводников, используемых в конструкции любого заземлителя, проводят с учетом следующих соображений:

  • Длина металлических стержней или штырей во многом определяет эффективность всей системы защитного заземления.
  • Длина элементов в металлических связях также имеет большое значение.
  • Расход материала, как и общая стоимость обустройства хранилища, зависит от линейных размеров этих конструктивных элементов.
  • Сопротивление электродов с вертикальным приводом в первую очередь определяется их длиной.
  • Их поперечные размеры не оказывают существенного влияния на качество и эффективность обеспечиваемой защиты.

Кроме того, всегда следует помнить о «золотом» правиле, согласно которому чем больше металлических заготовок предусмотрено в схеме, тем лучше характеристики безопасности схемы

Следует также отметить, что устройство заземления нельзя назвать легкой задачей. При большом количестве компонентов в системе увеличивается объем земляных работ. А решение о том, как конкретно улучшить качество заземления (за счет длины или количества электродов), остается за самим исполнителем.

В любом случае при обустройстве мемориала любого рода рекомендуется придерживаться следующих правил:

  1. стержни необходимо вбивать до отметки, которая находится не менее чем на 50 сантиметров ниже уровня промерзания почвы;
  2. такое их расположение позволит учесть сезонные факторы и исключить их влияние на работоспособность системы защиты;
  3. расстояние между вертикально загоняемыми элементами зависит от формы выбранной конструкции и длины самих брусков.

Для правильного выбора этого показателя рекомендуется использовать справочные таблицы.

Чтобы уменьшить объем будущих расчетов (упростить их), желательно предварительно определить значение сопротивления протеканию токов короткого замыкания для одиночного стержня.

С учетом влияния, оказываемого на требуемую величину горизонтальных элементов конструкции, сопротивление вертикальных штырей рассчитывается по следующей формуле:

Если навесное зарядное устройство устроено в неоднородном грунте (другое название — двухслойный), удельное сопротивление можно определить следующим образом:

где Ψ — так называемый «сезонный» коэффициент;

ρ1 и ρ2 – удельные сопротивления слоев грунта (соответственно верхнего и нижнего слоев), учитываемые при расчетах в Ом на • метр;

Н — мощность почвенного слоя в метрах, расположенного в верхней части почвенного покрова;

t — глубина вертикальных палок или стержней (соответствует глубине подготовленной траншеи), равная 0,7 метра.

Количество стержней, достаточное для достижения эффективного заземления (горизонтальные составляющие пока не рассматривались), определяется следующим образом:

где Rн – диффузионное сопротивление, нормированное на ПТЭЭП.

С учетом горизонтальных элементов ЗУ формула для определения количества вертикальных выводов имеет следующий вид:

где под ηв понимается коэффициент использования сооружения, свидетельствующий о взаимном влиянии дренажных потоков разных отдельных элементов друг на друга.

При уменьшении шага установки этих элементов в цепи защиты ее суммарное сопротивление току рассеяния заметно возрастает. Количество элементов в заземляющей конструкции, полученное по результатам описанных расчетов, следует округлить в большую сторону.

Расчеты заземления онлайн можно автоматизировать, если использовать специальный онлайн-калькулятор, разработанный для этого на нашем ресурсе.

Методика расчета молниезащиты

Полностью охватить тему невозможно, так как в зависимости от выбранного громоотвода используются разные системы расчета.

В качестве примера расскажем, как рассчитывается одностержневой молниезащитный разрядник. Стоит отметить, что его зона безопасности имеет форму конуса. Соответственно, самыми важными здесь будут два параметра – высота этого конуса и его радиус на земле.

ч0=0,85ч

г0=(1,1-2*10-3т)т

гх=(1,1-2*10-3ч)(ч-1,2чх)

Где:

h0 — высота конуса;

r0 — радиус конуса;

hx — горизонтальное сечение на высоте здания и его радиус ;

rx – высота здания.

Напоследок в заключении хотелось бы добавить, что сейчас можно найти в Интернете специальные программы, способные самостоятельно рассчитать все необходимые параметры. Для удобства использования есть возможность создать файл DXF для последующей работы в программах САПР.

Учтите, что если вы сомневаетесь в собственных силах, и никогда раньше не имели дела с подобными расчетами, вам лучше доверить это дело профессионалам. Ведь ошибка в этом случае может стоить слишком дорого. Поэтому экономия в данном случае неуместна

Поэтому экономия в данном случае неуместна.

Этапы проектирования

Первый этап включает в себя сбор пакета документов и сведений:

  • Генеральный проект объекта (все сооружения, которые должны быть защищены, а также инфраструктура, технологические линии, наземные и подземные коммуникации, трубопроводы, каналы телекоммуникаций, электро- и слаботочных сетей и т.д.) (при необходимости защиты нескольких зданий или принятия во внимание близость других);
  • Отдельные чертежи (планы) кровли и фасадов здания с перечнем материалов, использованных при строительстве, в том числе наличие и материалы водосточной системы;
  • Другие чертежи, необходимые для расчета в составе строительно-архитектурной части, наличие и габаритные размеры надстройки крыши;
  • Назначение объекта, степень присутствия в нем людей;
  • Климатические условия района, зоны с грозовой активностью;
  • Свойства почвы (тип почвы, уровень грунтовых вод).

На втором этапе разрабатывается концепция проекта, где:

  • Определение категории молниезащиты объекта. Согласно нормативным документам РД 34.21.122-87 или СО 153-34.21.122-2003 выбираем класс молниезащиты (I, II, III или IV);
  • Выбор способа молниезащиты (защитный уголок, катящийся шар или сетка) и типа контура заземления (очаговый, кольцевой или фундаментный);
  • Подбор материала для элементов системы. На основе стандартов с учетом эстетических и экономических соображений, а также монтажных и экологических характеристик (наиболее распространены Al, Cu, оцинкованная или нержавеющая сталь);
  • Определить места установки молниеотводов и прокладки проводов.

Третий шаг – рассчитать:

  • Средства молниезащиты — расчет зон защиты, выбор системы молниезащиты (стержневые, проволочные молниеотводы или сетки, а также их комбинация), определение их диаметров и длин;
  • Токоотводы (расчет количества и диаметра);
  • Расчет количества и мест крепления кровельных и фасадных держателей;
  • Расчет контура заземления.

Преимущества использования сервиса расчётов

Расчетная служба позволяет не только проверить надежность системы молниезащиты, но и осуществить наиболее рациональное и правильное проектирование молниезащиты, и обеспечивает: 1.

меньшую стоимость конструкции и монтажных работ

Уменьшает ненужную высоту потолка и использует меньшие и менее дорогие для установки молниеотводы

меньшее количество ударов молнии в систему

Уменьшить вторичные негативные последствия, что особенно важно в установках с большим количеством электронных устройств (количество ударов молнии снижается за счет уменьшения высоты молниеотводов).

Читайте также: Как найти силу тока: по мощности и напряжению, приборами

ElectriCS Storm

Это серьезная программа для расчета заземляющего устройства, также она поможет рассчитать параметры молниезащиты и электромагнитной совместимости. Обладает достаточно подробным функционалом для расчетов и получения данных об объектах.

С его помощью можно узнать распределение потенциала по заземлению при коротких замыканиях, поле ступенчатого напряжения в аварийной ситуации и другие величины.

В отличие от предыдущих версий, ElectricCS Storm не подходит для использования новичками. Для работы в нем нужны не только базовые знания в области электротехники, но и навыки их использования в AutoCAD с трехмерным моделированием.

Что актуально для профессиональных проектировщиков, занимающихся строительством трансформаторных подстанций, котельных, насосных, КТП и других объектов с мощным оборудованием и разветвленной схемой защиты.

К недостаткам этой программы можно отнести довольно высокую плату, которую приходится платить пользователям за ключ активации или более продвинутую версию, поддерживающую определенные модули и обновления.

Весомы ли основания для дискриминации зон защиты?

Не случайно конструкторы используют в своей практике только одинарные и двойные грозозащитные разрядники. Для более сложных систем молниезащиты защитных зон просто не существует.

Это очень большой недостаток, так как использование нескольких грозозащитных разрядников позволяет добиться необходимой надежности защиты при значительно меньшей высоте, а следовательно, и с меньшей вероятностью возбуждения сильных электромагнитных наводок от тока молнии..

Целесообразно на мгновение забыть о происхождении и законности защитных зон, чтобы рассмотреть проблемы, с которыми столкнется проектировщик при их использовании. Начать надо с чисто формального момента. Диапазон охранных зон крайне ограничен. В стандарте МЭК 62305 зоны защиты представлены только для одного грозового разрядника.

В российских нормативных документах ситуация несколько лучше, но и там выбор ограничен зонами с одно- и двухстержневыми и проволочными молниеотводами обязательно одного типа. Рекомендации РД-34.21.122-87 по устройству охранных зон для нескольких грозозащитных разрядников ничем не обоснованы, кроме личного убеждения авторов документа.

Представленные там защитные зоны молниеотводов высотой более 150 м совершенно бессмысленны. Помимо фактической погрешности в расчетных формулах нормативного документа следует учитывать, что высотные (> 200 м) конструкции в основном поражаются восходящей молнией, для чего представления о процессе ориентирования лишены физического смысла.

Что касается документа СО-153.34.21.122-2003, то в нем нет зон защиты даже для двойных грозозащитных разрядников на разной высоте. С таким скудным набором большинство практических ситуаций оказываются невоспроизводимыми, особенно когда речь идет об использовании естественных разрядников. Их конфигурация может быть самой разной.

Надо забыть о коллективном действии грозозащитных разрядников и в лучшем случае рассматривать их парами. К чему это приводит, показано на рис. 6. На резервуаре радиусом 100 и высотой 27,5 м установлено 4 стержневых молниеотвода высотой 40 м.

Там же показаны зоны защиты, построенные попарно. Водохранилище не входит в объем зон и поэтому должно считаться незащищенным, хотя молниезащитные разрядники на самом деле очень хорошо ограничивают прямые удары молнии, обеспечивая надежность защиты на уровне 0,99…

Эффективность нескольких грозозащитных разрядников позволяет проверить результаты компьютерных расчетов на рис. 7, где представлены зависимости по надежности

защита сооружения 50 х 50 м высотой 30 м от высоты другой системы молниезащиты, которая располагалась на расстоянии 10 м. 3 раза. Учитывая, что стоимость сооружения примерно пропорциональна кубу его высоты, переход на большее количество грозозащитных разрядников обещает вполне реальную экономию капитальных вложений в молниезащиту. Но в настоящее время такая экономия далеко не самое главное.

Принимая удар молнии, громоотвод практически не меняет ток, а следовательно, и электромагнитное поле, возбуждающее опасные наводки на современной микроэлектронике защищаемого объекта. Радиус сжатия молнии пропорционален квадрату высоты молниеотвода. Поэтому индивидуальные грозозащитные разрядники крайне нежелательны.

Притягивая к себе грозовые разряды, они становятся источником частых электромагнитных наводок. Во многих случаях это совершенно неприемлемо. Во избежание такой вынужденной молнии, притягивающей защищаемый объект, необходимо заменить отдельные грозозащитные разрядники системой из нескольких грозозащитных разрядников значительно меньшей высоты.

Охранные зоны совершенно не подходят для этой цели. Их просто не существует для системы с более чем двумя грозозащитными разрядниками.

Молниеотвод и спуск

Что касается первого компонента молниезащиты (молниеотвода), то требования ПУЭ требуют, чтобы он располагался в самой высокой точке защищаемого здания.

Для стандартной конструкции штыревого класса расположение этого элемента выбирается исходя из того, что заостренный конец навершия находится на 2-3 метра выше плоскости или конька крыши.

При использовании тросового или сетчатого грозозащитного разрядника для соответствующих элементов молниезащиты рассчитывают либо основные параметры троса (длину и сечение), либо размеры отдельной ячейки сетки.

Токоотвод необходим для перенаправления электрического разряда, полученного молниеотводом, в сторону заземляющего устройства. С одной стороны он соединяется с молниеотводом, а с другой стороны с заземляющей конструкцией.

Его основными расчетными значениями являются материал разрядной ленты, ее длина и сечение, обеспечивающие наименьшее электрическое сопротивление разрядной цепи.

С точки зрения расчета системы, для достижения нужного результата этот элемент должен быть изготовлен из металлов с высокой электропроводностью и иметь достаточно большое сечение (обычно это 6-8 кв.мм).

Пример расчета молниезащиты здания

Высота здания — hзд = 50 м;

ширина здания — S = 45 м;

строительная длина — L=45 м.

Здание относится к III категории грозовой опасности и устройств молниезащиты (рис. 10.8).

Ожидаемое число N ударов молнии в год для здания, не оборудованного молниезащитой, определяется по формуле

где S — ширина здания, м;

L — длина здания, м;

n = 4 — среднее количество ударов молнии в площадку здания для г. Ростова-на-Дону.

N = ((45 + 6 50) (45 + 6 50) — 7,7 50 2) 4 · 10 -6 = 0,4.

Принимаем зону защиты B.

Радиус охранной зоны по высоте здания (см рис. 10.8)

м.

Для зоны защиты типа B.

При известных значениях hx и rx согласно п. 10.2.1 определяем высоту молниеотвода по формуле

t = (50,3 + 1,63∙50) / 1,5 = 87,9 м

Вывод: расчетная молниезащитная зона здания полностью соответствует требованиям по защите объекта.

ПРОГРАММЫ

Максимально допустимые уровни звукового давления, уровни звука

и соответствующие уровни шума для наиболее типичных видов работ и рабочих мест (извлечено из CH 2.2.4/2.1.8.562-96)

нет п/с Вид трудовой деятельности, рабочее место Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц Уровни звука и эквивалентные уровни звука (в дБА)
31,5
Вакансии в помещениях Дирекции, проектных агентств, бухгалтеров, программистов
Административно-управленческая деятельность, рабочие места в помещениях аппарата управления магазином, в рабочих помещениях служебных помещений, в лабораториях
Рабочие места в помещениях диспетчерской службы, кабинетах и ​​комнатах наблюдения и дистанционного управления с голосовой связью по телефону, в помещении капитана, в кабинетах обработки информации на ЭВМ

 

Рабочие места за пультами в кабинах наблюдения и дистанционного управления без голосовой связи по телефону, в помещениях для размещения шумных компьютерных устройств
Выполнение всех видов работ (за исключением перечисленных в пунктах 1-4 и им подобных) на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятия
Подвижной состав для железнодорожного транспорта
Работа в кабинах машинистов тепловозов, электровозов, поездов метро, ​​дизель-поездов и дрезин
Работа в кабинах машинистов скоростных и пригородных поездов
Помещения для обслуживающего персонала в вагонах поездов дальнего следования, служебные помещения на рефконтейнерах

Допустимые уровни звукового давления, уровни звука, эквивалент

и максимальные уровни звука проникающего шума в домах

и общественных зданий и шума в жилых помещениях (выдержка из СН 2.2.4/2.1.8.562-96)

нет п/с Назначение помещений или территорий Время суток Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц Уровни звука LA и соответствующие уровни звука LAeq, дБА Максимальные уровни звука LAmax, дБА
31,5
Аудитории, кабинеты, учительские, аудитории в школах и других учебных заведениях, конференц-залы, читальные залы в библиотеках
Гостиные для квартир, гостиные для дачных домов, пансионатов Начинается с с 07:00 до 23:00
Начинается с с 23:00 до 07:00
Территории, непосредственно связанные с жилой застройкой Начинается с с 07:00 до 23:00
Начинается с с 23:00 до 07:00

Популярные статьи Удельное сопротивление алюминия

1 Допустимые уровни шума от внешних источников в помещениях установлены при условии нормативной вентиляции помещений (для жилых помещений, отделений, классов — с открытыми окнами, фрамугами, узкими оконными рамами).

2 Эквивалентный и максимальный уровни звука дБА для шума, создаваемого на территории автомобильным и железнодорожным транспортом, в 2 м от ограждающих конструкций первого шумозащитного типа жилых домов, зданий гостиниц, общежитий, выходящих на магистральные улицы общегородского и регионального значения, железных дорог допускается принимать на 10 дБА выше (поправка D = +10 дБА), указанных в позиции 3 Приложения 2.

3 Уровни звукового давления в октавных полосах частот в дБА, уровни звука и соответствующие им уровни звука в дБА для шума, создаваемого в помещениях и прилегающих к зданиям территориях, системах кондиционирования воздуха, системах воздушного отопления и вентиляции и другом техническом и технологическом оборудовании следует принимать за 5 дБА ниже (коррекция D = — 5 дБА), указанной в Приложении 2.

4 Для тонального и импульсного шума следует использовать поправку на −5 дБА.

Основные компоненты защитных систем

Основным показателем защитных свойств является отношение H/h, где числитель – расстояние от начала разряда молнии до земли, куда этот разряд будет направлен. В знаменателе находится высота самого громоотвода. Методы расчета и определения границ зон защиты отличаются друг от друга, особенно при использовании сдвоенных или составных конструкций молниезащитных разрядников.

Комплекс оборудования, предназначенный для защиты зданий и сооружений, выполняет функцию улавливания естественных электрических разрядов, проведения и передачи их в землю по специально проложенным путям и через контур заземления.

Таким образом обеспечивается защита материальных ценностей, предотвращается их порча и уничтожение.

  • Молниеотвод. Этот элемент первым получает электрический разряд. Эти устройства более известны как молниеотводы или разрядники. Конструктивно они выполнены из остроконечных металлических стержней, либо представляют собой мачту или трос, натянутый горизонтально по коньку и по периметру крыши.
  • Даунер. Проводник из металла, прикрепленный к наружным стенам или на расстоянии от них, по которому осуществляется прохождение высоковольтного тока, полученного при разряде молнии.
  • Заземление. Изготавливается из металлоконструкций по разным схемам. Они вкапываются в землю на основе точных инженерных расчетов. Подключенная к токоотводу цепь заземления передает разряд электричества в землю, и этим завершается нейтрализация удара молнии.

Все элементы прочно связаны между собой, в результате значительно увеличивается общая проводимость, повышается КПД всей системы.

Одиночный стержневой молниеотвод: расчет защитной зоны

Вертикальная часть охранной зоны конструкции с брусом имеет вид конуса, края которого образованы ломаной линией.

Если высота h громоотвода менее 60 м, то защитная зона в этом случае строится в установленном порядке (рис. 1). От низа конструкции в обе стороны проложены отрезки СА’ и СВ’, длина которых 0,75h. Конечные точки А’ и В’ отведены к вершине стержня О и здесь соединены. На высоте 0,8 часа находится точка О’, соединенная прямыми линиями с точками А и В на отрезках СА и СВ, которые составляют 1,5 часа.

Полученная строка BDO имеет неправильную конфигурацию. Поэтому для задания радиуса защиты rx по всей длине hx нужно использовать формулу:

  • Когда высота hx больше или равна нулю и меньше или равна 2/3h — rx=1,5(h — 1,25hx);
  • При высоте hx больше 2/3h — rx=0,75(h — hx).

Используя приведенные выше формулы при известных заданных значениях rx и hx, оптимальная высота громоотвода в каждом случае будет следующей:

  • прыжок = (gh + 1,9 hx) / 1,5;
  • прыжок = (gh + 0,75 hx) / 0,75.

Отдельный пример и методика расчета приведены для конструкций, высота которых находится в пределах от 60 до 100 метров (рис. 2). Основным показателем является размер основания конуса на уровне земли радиусом 90 метров.

Для определения радиуса защиты на расстоянии hx необходимо использовать формулу rx=90(1 – 1,25hx/h), где hx больше или равно нулю и меньше или равно 2/3h. Если расчетная высота hx превышает 2/3h, необходимо использовать соотношение: rx=45(1 – hx/h).

Такие же методы существуют для всех других типов молниезащитных разрядников. Они используются специалистами при проектировании систем молниезащиты. Облегчить расчеты домашним мастерам поможет специальный онлайн-калькулятор, который в различных вариантах можно легко найти в Интернете.

Виды молниезащиты

Если речь идет о таком непростом деле, как молниезащита многоквартирного дома, то стоит отметить, что защита может быть как внешней, так и внутренней. Каждый из них имеет определенное назначение и оба очень важны для безопасности ваших близких и вашего имущества.

Внешняя молниезащита довольно проста – она состоит всего из нескольких частей: молниеотвода, токоотвода и заземления. Его задача — перехватить молнию прямо над крышей дома, а затем пропустить весь разряд по безопасному каналу и отвести его на землю, где он не причинит никому ни малейшего вреда.

Простота и эффективность приятно удивят каждого человека. Установить такую ​​систему на крышу жилого дома может любой человек, даже не имеющий богатого опыта строительства и специальных навыков. Мы вернемся к этому чуть позже.

А вот устройство внутренней молниезащиты гораздо сложнее. Внутренняя молниезащита – это целый комплекс мероприятий, обеспечивающих высокую степень защиты не только электрооборудования, но и проводов, размещенных в здании.

Лучше всего доверить эту работу специалистам. Они смогут быстро подобрать технику, наиболее подходящую для использования в вашей квартире, и надежно защитят ваше имущество от порчи.

Защита от заноса высоких потенциалов

Опасность возникновения таких потенциалов существует на линиях электропередач в результате ударов в них молнии, либо вследствие возникновения электромагнитной индукции в непосредственной близости от них.

При проникновении в дома они могут не только вызывать неисправности различных бытовых приборов, но и представлять реальную угрозу жизни человека. Для предотвращения такой возможности на стены и опоры обычно устанавливают заземляющие крюки.

При этом импульсное сопротивление не должно превышать, по возможности, 20 Ом. Оптимальный вариант – установить дополнительное заземление на ближайшей к дому опоре. Таким образом, здание можно сделать полностью безвредным.

Оцените статью
Блог об электричестве
Adblock
detector