Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Июля 2014 в 13:49, лекция
В предлагаемых рекомендациях излагаются основные требования действующих норма-тивных документов, предъявляемые к молниезащите объектов третьей категории и выбору способа молниезащиты в каждом конкретном случае с учетом оптимального решения.
Приводится краткое описание физических процессов, связанных с обеспечением защиты от пораже-ния молнией, а также рекомендации по возможным способам выполнения защиты от прямых ударов молнии в защищаемый объект.
Если эта точка окажется между кривыми, то за необходимую величину h нужно принять промежуточное или ближайшее большее значение.
Пример 1. Дано: hx = 8 м, rсх = 6 м, L = 40 м.
Находим h0, по номограмме (см. рис. 39). Отношение следовательно, значение h0 берем по шкале I. Оно составляет 14 м. Далее, пользуясь номограммой (см. рис. 39), при известных h0 = 14 м и L = 40 м, находим h = 17,5 м.
Пример 2. Дано: hх = 12 м, rсх = 3 м, L = 45 м. Находим h0 по номограмме (см. рис. 39). Отношение следовательно, значение h0 берем по шкале II. Оно составляет 16 м. Далее, пользуясь номограммой (см. рис. 40), при известных h0 = 16 м и L = 45 м, находим h = 20 м.
Для проектировщиков молниезащиты индивидуальных жилых домов, коттеджей и подсобных сооружений в целях упрощения выбора высоты одиночного или двойного стержневого молниеотвода можно применить, кроме приведенных номограмм, также графический метод предварительного определения его высоты и места установки.
Особенно удобно этим методом пользоваться в случае выбора защиты для построенного дома.
При этом Вы можете определить высоту как отдельно стоящего, так и установленного на доме молниеотвода.
Для этого необходимо определиться с уровнем (категорией) защиты дома*; защитным углом, соответствующим выбранному уровню защиты и высоте молниеотвода.
* При определении категории защиты дома по желанию его владельца проектировщиком может быть принята любая категория защиты.
После этого в одном масштабе с чертежом дома на кальке необходимо построить номограмму-график, подобно приведенной на рис. 41, в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Рисунок 41. Номограмма-график для определения защитных зон молниеотводов
Имея чертеж дома, накладываете на него номограмму и двигая вверх-вниз находите минимальную высоту молниеотвода, в защитную зону которого войдут все защищаемые элементы дома.
Перенося защитные зоны выбранного молниеотвода на различных уровнях hх защиты элементов дома на план дома, определяете точку места установки молниеотвода.
После этого можете убедиться в правильности выбора по номограммам (рис. 22, 24, 26) и окончательно принять решение с помощью расчета по формулам, приведенным в РД.
При сложной конфигурации защищаемого объекта такой метод предварительного определения высоты и места установки молниеотводов облегчает работу по многократным расчетам радиусов защиты и наименьшей ширины защитной зоны для двух стержневых молниеотводов.
Молниезащита хозпостроек и других зданий на территории домовладения или садового товарищества выполняется подобно защите дома в зависимости от материала, конструкций и места расположения. Как правило, в зависимости от ценности здания, возможности пребывания в нем людей или домашних животных во время грозы, выбирается упрощенный способ защиты с помощью сетчатых или струнных молниеотводов. Способы их выполнения рассмотрены выше.
При устройстве молниезащиты животноводческих построек необходимо учесть то обстоятельство, что животные (особенно лошади) очень чувствительны к шаговым напряжениям, возникающим при растекании тока разряда от прямого удара в молниеотвод. Опасность шаговых напряжений для животных усугубляется тем, что полы в помещениях для скота в достаточной мере электропроводны. Поэтому, кроме защиты от прямых ударов молнии самих животноводческих строений, нужно обратить особое внимание на защиту животных от шаговых напряжений.
Наилучшим видом защиты животноводческих строений, совмещающим решение обеих задач, является молниезащита с помощью отдельно стоящих молниеотводов, заземлители которых удалены на достаточное расстояние от зданий.
Для животноводческих построек расстояние от заземлителей молниеотводов до сети водопровода и заземлителей электроустановок должно быть не менее 4 м.
Заглубление заземлителей в грунте должно быть не менее 0,5 - 0,7 м, а вблизи животноводческих построек - не менее 1 м.
Минимальное расстояние от стен строения до места установки молниеотвода и заземлителя - 4 - 5 м при сопротивлении растекания заземлителя молниеотвода 10 Ом.
Выбор места установки молниеотводов должен быть произведен с таким расчетом, чтобы зона защиты молниеотводов перекрывала габарит защищаемого здания при минимальной высоте молниеотводов.
Во всех случаях надо стремиться к тому, чтобы молниеотводы и их заземлители не устраивались у мест входов в здания, так как молниеотводы у входов мешают выгону скота, а во время грозового разряда могут явиться причиной гибели животных. Поэтому желательно оградить места установки молниеотводов на расстоянии 3 - 4 м от него.
Бывает необходимость в молниезащите нетрадиционных сооружений, представляющих большую материальную ценность. Например, защита стогов сена на лугах. Молния довольно часто поражает подобные объекты в силу ряда причин: возвышение над окружающей местностью; повышенная проводимость почвы; отсутствие других предметов, превалирующих по высоте над открытой местностью.
Способ устройства молниезащиты стога с помощью тросового молниеотвода приведен на рис. 42. При устройстве молниезащиты стога важно удалить от сена молниеприемник и токоотвод. Для этого во время сборки стога по мере его «роста» по торцам закладываются деревянные ригеля, к которым затем крепятся вертикальные несущие стойки с подвешенным к ним тросом.
Сечение ригелей и стоек выбирается с учетом размеров стога и с условием, что тяжение в тросе должно обеспечивать небольшую стрелу провеса. Расстояние в свету между вершиной стога и тросом должно быть не менее 1 м.
Ригели должны выступать за торец стога не менее чем на 1 м для закрепления токоотвода. Расстояние от токоотвода до торца стога также должно быть не менее 1 м в свету.
Заземление токоотвода выполняется с помощью одной или двух труб или уголков (стержней) длиной 2,5 м. При длине стога менее 10 м выполняется один токоотвод.
Люди, случайно оказавшиеся во время грозы рядом, должны уйти от стога (от заземлителя).
В связи с тем, что стог разбирается преимущественно поздней осенью и зимой, когда грозовая деятельность практически отсутствует, молниезащитное устройство демонтируется до нового сезона, собирают стог на этом же месте.
Рисунок 42. Молниезащита стога
В последние годы все чаще городские жители в летний период выезжают на природу. Излюбленными местами отдыха являются залесенные берега рек. Как правило, молнии также их охотно посещают. Кроме того, не исключается использование палаточных городков для летнего отдыха детей. Как решается молниезащита в этих условиях?
Для установки молниеотвода следует использовать высокое дерево, удаленное от палатки не менее чем на 10 м. При этом сопротивление заземления молниеотвода должно быть не более 20 Ом. Для уменьшения шаговых напряжений лучше применять многолучевой или кольцевой заземлитель. Импульсное сопротивление до 20 Ом можно получить в грунтах с ρ = 100 ¸ 200 Ом · м, уложив стальную полосу или катанку по окружности диаметром 3 - 4 м на глубину около 0,6 м. Деревья, расположенные от палатки на расстоянии ближе 10 м, использовать в качестве молниеотвода не следует.
Если в непосредственной близости от палатки имеются высокие деревья, вероятность поражения которых молнией выше, чем низких деревьев, то для предотвращения возможного перехода молнии, поразившей такое дерево, на палатку нужно сделать на нем заземленные токоотводы из проволоки диаметром 6 - 8 мм, проложенные, как это показано на рис. 43, по дереву на высоту 2,5 м. Токоотводы 1 должны быть присоединены к заземлителю 2, имеющему сопротивление не больше 50 Ом. Заземлитель должен быть кольцевым для снижения шаговых напряжений. Кроме того, для этой же цели под палаткой можно сделать металлическую сетку 3 из проволоки диаметром 6 - 8 мм с ячейками порядка 1,5´1,5 м2. Сетка прокладывается на глубине 10 - 15 см.
Во время грозы нужно быть особенно осторожным, не прижаться и не находиться вблизи заземляющих устройств.
Рисунок 43. Защитные меры для палаток, расположений вблизи высоких деревьев
1. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений. РД 34.21.122-87 Москва, 1987, Минэнерго СССР.
2. Стандарт МЭК 1024-1 Молниезащита сооружений. Часть 1. Общие положения, 1990.
3. Стандарт МЭК 1024-1-1 Молниезащита сооружений. Часть 1. Общие положения. Раздел 1. Руководство А - выбор уровней (категорий) защиты для систем молниезащиты, 1993.
4. British standard. Code of practice for protection of structures against Lightning BS 6651: 1999, BSI 09-1999, 118 с.
5. Мишкин И.М. Молниезащита сельскохозяйственных объектов. Москва: Колос, 1979, 104 с.
6. Ларионов В.П. Защита жилых домов и производственных сооружений от молнии. Москва: Энергия, 1974, 56 с.
7. Анастасиев П.И., Зеленецкий М.М., Фролов Ю.А. Молниезащита зданий и сооружений. Москва: Энергия, 1966, 144 с.
8. Стекольников И.С., Борисов В.Н., Смирнов И.Г. Грозозащита зданий и сооружений в сельской местности. Москва: Минкомхоз, 1956, 78 с.
9. Ермолаев Н.М., Загоровский Л.В., Мамина Н.М. Пособие по устройству грозозащиты строений в сельской местности. Москва: Минкомхоз РСФСР, 1961, 98 с.
10. Правила устройства электроустановок. ПУЭ 7-го изд. Глава 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности. Москва: НЦ ЭНАС, 2002.
Министерство энергетики и электрификации СССР
СОГЛАСОВАНА |
УТВЕРЖДЕНА |
ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
РД 34.21.122-87
Срок действия с 01.07.88 года
Требования настоящей Инструкции обязательны для выполнения всеми министерствами и ведомствами.
Настоящая Инструкция устанавливает необходимый комплекс мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей (сельскохозяйственных животных), предохранения зданий, сооружений, оборудования и материалов от взрывов, пожаров и разрушений, возможных при воздействии молнии.
Настоящая Инструкция должна соблюдаться при разработке проектов зданий и сооружений.
Инструкция не распространяется на проектирование и устройство молниезащиты линий электропередачи, электрической части электростанций и подстанций, контактных сетей, радио- и телевизионных антенн, телеграфных, телефонных и радиотрансляционных линий, а также зданий и сооружений, эксплуатация которых связана с применением, производством и хранением порохов и взрывчатых веществ.
Настоящая Инструкция регламентирует мероприятия по молниезащите, выполняемые при строительстве, и не исключает использования дополнительных средств молниезащиты внутри здания и сооружения при проведении реконструкции или установке дополнительного технологического или электрического оборудования.
При разработке проектов зданий и сооружений помимо требований настоящей Инструкции должны быть учтены требования к выполнению молниезащиты других действующих норм, правил, инструкций и государственных стандартов.
Настоящая Инструкция разработана Государственным научно-исследовательским институтом им. Г.М. Кржижановского Минэнерго СССР.
С введением в действие настоящей Инструкции утрачивает силу «Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений» СН 305-77. (Утратила силу постановлением Госстроя от 17.03.88 № 39).
1. Общие положения
1.1. В соответствии с назначением зданий и сооружений необходимость выполнения молниезащиты и ее категория, а при использовании стержневых и тросовых молниеотводов - тип зоны защиты, определяется по табл. 1, в зависимости от среднегодовой продолжительности гроз в месте нахождения Здания или сооружения, а также от ожидаемого количества поражений его молнией в год. Устройство молниезащиты обязательно при одновременном выполнении условий, записанных в столбцах 3 и 4 табл. 1.
Оценка среднегодовой продолжительности гроз и ожидаемого количества поражений молнией зданий или сооружений производится согласно обязательному приложению 2; построение зон защиты различных типов производится согласно обязательному приложению 3.
1.2. Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к I и II категориям, 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 по устройству молниезащиты к III категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации.
Наружные установки, отнесенные по устройству молниезащиты к II категории, должны быть защищены от прямых ударов и вторичных проявлений молнии.
Наружные установки, отнесенные по устройству молниезащиты к III категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии.
Внутри зданий большой площади (шириной более 100 м) должны быть выполнены мероприятия по выравниванию потенциала.
1.3. Для зданий и сооружений, совмещающих в себе помещения, требующие устройства молниезащиты I и II или I и III категории, молниезащиту всего здания или сооружения следует выполнять по I категории.