unde L este lungimea liniei, km;
h cp este înălțimea medie a suspensiei de sârmă, m;
n h - intensitatea activității de furtună pe an, h.
În acest caz, se presupune că zona de pericol se extinde de la axa liniei în ambele direcții cu 3 h cp
Există două tipuri de efecte de fulgere asupra obiectelor: primare, asociate cu impact direct; secundar, provocat de inducția electromagnetică și electrostatică și devierea unor potențiale mari prin intermediul comunicațiilor metalice către structuri în timpul descărcării norului.
Cu impact direct, se pot produce incendii, explozii, distrugerea structurilor, leziuni umane, supratensiuni asupra firelor rețelei electrice.
Cu inducția electrostatică, un nor încărcat polarizează conductoare mai mult sau mai puțin bine izolate. Pe suprafața pământului și a obiectelor,
există costuri asociate ale unui semn pozitiv. Eliberarea rapidă a acestora conduce, de asemenea, la diferențe potențiale semnificative între structurile metalice și sol cauzate de fluxul de încărcări prin rezistențe mari. Emisiile de scântei rezultate în interiorul structurii pot duce la explozii, incendii etc.
inducție electromagnetică are loc în etapa principală de evacuare când un curent foarte mare și care variază rapid generează în câmpul magnetic alternativ spațiu intens. Partea penetrat a contururilor de câmp ale obiectelor metalice extinse (conducte, cabluri electrice, învelitori și așa mai departe. N.) O forță electromotoare (EMF) care poate provoca scântei dacă bucla locală este rupt sau există contacte electrice defectuoase ( bolting zone slăbite, corodate, de exemplu în flanșe). Curentul în buclă închisă este afișată, iar energia indusă este disipată sub formă de căldură Joule, rareori cauzează consecințe periculoase.
Mini capacitate mare apare pe diverse mai sus-sol și extinse subteran (șine, țevi, conducte, mantale de cablu, cabluri aeriene și altele asemenea. P.) Ca și în lovitură directă în ele, iar în cazul în care aceste comunicări sunt fulgere în apropierea sau alt obiect , lovit de fulger.
9.2. Clasificarea clădirii și a structurii de către dispozitivul de protecție împotriva trăsnetelor
1) clădiri și structuri cu zone explozive din clasele P-I, P-II și P-IIa în conformitate cu PUE-76;
2) depozitele deschise de substanțe combustibile solide și tehnologiile externe tehnologice-
în care se utilizează sau se depozitează lichide inflamabile cu punct de aprindere peste 61 ° C, clasificate în funcție de PUE la clasa P-III;
3) clădiri și structuri cu grade de rezistență la foc III, IV și V, în care nu există instalații de producție cu zone clasificate ca clase de pericol de incendiu și explozie conform reglementărilor privind protecția împotriva incendiilor;
4) animale și păsări clădire III, IV și V rezistența la foc: pentru bovine și porcine - 100 capete și mai mult, pentru cai - pe 40 animale sau mai mult, pentru ovine - 500 capete și mai multe păsări de curte - pe 1 capete de capete și mai mult;
5) clădiri rezidențiale și publice, falnic mai mult de 25 de metri deasupra înălțimea medie a clădirilor din jur pe o raza de 400 m, precum si de sine statatoare cladiri mai mult de 30 m distanță de alte clădiri de mai mult de 400 m;
6) clădirile publice III, IV și V gradul de rezistență la foc din următoarele scopuri: pre-școli, școli și internate, cămine și cantine Sanataoria, case și tabere de pionieri, spitale de construcții medicale, cluburi, cinematografe de odihnă;
7) clădiri și structuri care sunt monumente ale istoriei și culturii;
8) hornuri de întreprinderi și cazane, turnuri de apă și silozuri, turnuri de diferite scopuri, cu o înălțime mai mare de 15 m.
și tijele de trăsnet sunt prevăzute cu zone de tip B. Unele dintre aceste instalații sunt protejate împotriva inducției electrostatice (de exemplu, rezervoarele cu acoperișuri plutitoare sau pantone).
De exemplu, o zonă de tip B este necesară pentru clădirile și structurile de gradul I și II de rezistență la foc la 0,1
Pentru instalații în aer liber de clasa P-III, protecție împotriva trăsnetelor
cu o activitate de furtună de 20 de ore sau mai mult pe an și o zonă de protecție tip B.
Clădirile și instalațiile pentru creșterea animalelor (păsări) sunt dotate cu protecție împotriva trăsnetelor în zone cu o activitate medie a furtunilor de 40 de ore sau mai mult pe an, zona de protecție prevede în toate cazurile tipul B.
Protecția împotriva trăsnetului a clădirilor rezidențiale și publice este organizată în zone cu o activitate medie de furtună de 20 de ore sau mai mult pe an cu tipul de zonă de protecție B.
9.3. Zonele de protecție ale descărcătorilor de trăsnet
Conductorul de lumină protejează clădirea și structura împotriva impactului direct. Se compune dintr-un receptor de trăsnet care percepe direct un accident de fulger; un cablu de curent (coborâre) care conectează colectorul de trăsnet la comutatorul de împământare; un plan de masă prin care curge curentul de trăsnet în pământ [8]. Structura verticală (pol sau pilon) sau o parte a structurii destinată securizării recipientului de trăsnet și a conductorului de curent se numește suportul trăsnetului (Figura 9.2).
1 - sprijin; 2 - sistem de împământare; 3-ghid curent; 4 - limita zonei de protecție a trăsnetului; 5- parte activă a trăsnetului; 6 - colector de fulgere; A este înălțimea trăsnetului; h x - înălțimea structurii de protecție; r x este raza de protecție
Fig. 9.2. Circuitul de protecție împotriva trăsnetului și zona de protecție
Zona de protecție împotriva trăsnetelor este o parte a spațiului adiacent trăsnetului, în interiorul căruia clădirea sau structura este protejată de lovituri directe cu un anumit grad de fiabilitate.
Zona de protecție tip A are un grad de fiabilitate de 99,5% și mai mare, iar zona de protecție tip B este de 95% sau mai mare.
În funcție de tipul de receptoare de trăsnet, conductorii de trăsnet sunt împărțiți în tijă, cablu și rețea; de numărul și zona generală de protecție - pentru una, dublă și multiplă. În plus, distingeți tijele de trăsnet separat, izolate și nu izolate de clădirea protejată.
Tije de tije sunt tije verticale
sau piloni, cabluri orizontale - cabluri orizontale sau cabluri fixate pe două suporturi, fiecare având un curent care conduce la un separator de împământare separat.
În cazul conductorilor de trăsnet, un colector de trăsnet este o plasă de metal conectată printr-un cablu de curent la electrodul de împământare.
Atunci când se utilizează un dispozitiv de protecție împotriva trăsnetelor, caracteristicile clădirii protejate
Pentru stabilirea tipului de zone de protecție la trăsnet conform formulei (9.3) se calculează numărul de lovituri de trăsnet în clădire, în lipsa punctului de trăsnet
N B 6 h x L 6 h x n 10 6 3 6 x 5 6 6 x 5 9 x 10 6 0,011
Concluzie. Din moment ce N <1, то зону защиты молниеотвода принимаем типа Б со степенью надежности 95 % и выше.
9.4. Calcularea unei singure tije de fulgere
Zonă de protecție a trăsnetului de o singură bară cu înălțimea h<150 м представляет собой конус (рис. 9.3), вершина которого находится на высоте h 0 Fig. 9.3. Bara de protecție împotriva trăsnetelor cu o singură bară Secțiunea orizontală a zonei de protecție la înălțimea structurii protejate h x este un cerc cu raza r x. numit raza de protecție. Pentru zona A, parametrii zonei de protecție a unei singure moli- Derivarea poate fi determinată din expresii Înălțimea trăsnetului este determinată de formula (9.14), exprimând h h =
Calculăm zona de protecție la nivelul solului cu formula (9.10) r0 = l, 5 · h = 1.5 · 18.4 = 27.6 m. Concluzie. O clădire cu o înălțime de 7 m necesită un conductor de trăsnet de 18,4 m. 9.5. Bara de trăsnet dublă cu înălțime egală Bara de trăsnet dublă (A <150м) представлен на рис. 9.4. Торцевые части зоны защиты определяют как зоны одиночных стержневых молниеотводов. Значения h 0. r 0. r x. h x рассчитывают по формулам (9.6)-(9.12) для обоих типов зоны защиты. Alte valori ale zonei de protecție a trăsnetului dublu sunt determinate după cum urmează. 1 - limita zonei de protecție la nivelul h xl 2 - limita zonei de protecție la nivelul lui h s2; 3 - limita zonei de protecție la nivelul solului Fig. 9.4. Protecție împotriva trăsnetelor cu două bare Dimensiunile generale pentru zona tip A (există pentru L<3h) а) при L≤ h 9.6. Bara de trăsnet dublă, de diferite înălțimi O tijă de fulgere dublă cu înălțimi diferite este prezentată în Fig. 9,5 (pentru h 1 și h 2 <150 м). Торцевые части также представляют собой зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов соответствующей высоты, a h 0. h 02. r 0 l, r 02 r x2 устанавливают по формулам (9.6)-(9.12) для обоих типов зон. 1 - limita zonei de protecție la nivelul h x; 2 - limita zonei de protecție la nivelul solului Fig. 9.5. Zonă de protecție a doi descărcători de trăsnet de diferite înălțimi Dimensiunile sunt determinate din expresii h x = (k cl + h c2) / 2; rc = (r0l + r02) / 2; r c = r c (h c - h x) / h c Valorile h c1 și h c2 pentru ambele tipuri de zone de protecție sunt calculate prin formule Pentru un fulger multiplu de înaltă tensiune, zona de protecție de tip A există pentru L≤ 4h min. și zonele de tip B - pentru L≤ 6h min. La distanțe mari, conductorii de trăsnet sunt considerați unici.
9.7. Sârmă de trăsnet multiplă
Zona de protecție a unui fulger multicolor de tijă de înălțime egală este definită ca zona de protecție a tijelor de iluminat adiacente luate în perechi (Figura 9.6). Condiția principală pentru protejarea structurilor sau grupurilor de structuri înălțime h x cu o fiabilitate corespunzătoare zonelor A și de tip B, este inegalitatea r cx> 0 pentru toate fulgere combinate pairwise.
Valoarea rc pentru ambele tipuri de zone de protecție se calculează prin formule
1 - limita zonei de protecție la o altitudine h x; 2 - limita zonei de protecție la nivelul solului
Fig. 9.6. Tijă de fulgere multicolore în plan
Exemplul 9.4. Design protecție furtunei patru paratrăznete Homestead separate, rurale situate în colțurile dreptunghiului (fig. 9.7). Cea mai înaltă înălțime a clădirilor protejate h x = 5 m.
Soluția. Conform formulei (9.19) cu cunoscute 5 h c = m (presupunând = h x h c), L = 66 și m = 0 r c, predeterminate h, având în vedere că înălțimea ramificația dublă pentru zona de tip B va fi egal
h h cu 0,14 L / 1,13 5 0,14 x 66 / 1,13 12,6 m
Cu toate acestea, condiția pentru protecția clădirilor și a structurilor situate pe un teritoriu suficient de mare, cu un fulger de trăsnet multiplu, este rcx> 0. Cu această deviator înălțime accepta, de exemplu, 15m și produc calcule corespunzătoare pentru a verifica structurile de securitate, care sunt situate atât în interiorul și în afara zonei dreptunghiului format de paratrasnete 4 1-
Pentru aceasta este necesar să se construiască o zonă de protecție secțiune la înălțimea h x = 5 m pentru paratrăsnete 3 și 4. Folosind ecuațiile (9.9) și (9.11), pentru a găsi vârful conului și zona de protecție raza unui fulger r x
h 0 = 0,92; h = 0,92 x 15 = 13,8 m;
r = 1,5 [(h - (h x / 0,92)] = 1,5 [15 - (5 / 0,92)] = 14,4 m.
Conform formulei (9.18), nivelul de protecție kc este determinat în mijlocul conductorilor de trăsnet 3 și 4, localizați la o distanță h = 66 m
h c = h o = 0,14 (L-h) = 13,8-0,14 (66-15) = 6,7 m
Fig. 9.7. Protecția împotriva trăsnetului unui conac rural [38]
Vom calcula zona de protecție la nivelul solului folosind formula (9.10)
r0 = 1,5; h = 1,5; 15 = 22,5 m.
Prin formula (9.16) găsiți raza zonei de protecție la înălțimea nivelului protejat al clădirilor h x = 5 m în secțiunea intermediară dintre conductorii de trăsnet 3 și 4
rc = r0 (hc-hx) / hc = 22,5 (6,7-5) / 6,7 = 5,7 m
În mod similar, determinați h c2 și rc2 în mijlocul conductorilor de trăsnet 4 și 1, situați la o distanță L = 60 m
h c2 == 13,8-0,14 (60 -15) = 7,5 m; r ck = 22,5 (7,5 - 5) / 7,5 = 7,5 m.
Pe baza datelor obținute, construim o secțiune orizontală a zonei de protecție la nivelul protejat h х = 5 m.
Concluzie. Toate părțile clădirilor sunt incluse în zona de protecție.
9.8. Un fulger cu un singur cablu
Zona de protecție a trăsnetului de cablu este prezentată în Fig. 9,8 (A <150 м). Здесь h – высота троса в точке наибольшего провеса. С учетом стрелы провеса при известной высоте опор h оп и длине пролета а<120 м высота троса h = h on – 2 м, а при 120<а <150м высота троса h = h on – 3м
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: