Молния — искровой разряд статического электричества, аккумулированного в грозовых тучах. Энергия искрового разряда молнии и появляющиеся наряду с этим токи воображают опасность для человека, сооружений и зданий. С грозовым разрядом связано электромагнитное поле, которое индуктирует напряжение на проводах и проводящих конструкциях сооружений и зданий вблизи места удара. Индуктированные напряжения на линиях электропередачи могут быть около сотен киловольт и приводить к перекрытию изоляции в установках с рабочим напряжением до 35…110 кВ.
Протекание тока молнии приводит к нагреву проводника до температуры каления, плавления либо испарения.
Механические действия тока молнии проявляются в расщеплениях деревьев, разрушении маленьких каменных строений, кирпичных труб, незащищенных молниеотводами и др.
Прямой удар молнии (поражение молнией) — яркий контакт канала молнии со строением либо сооружением, что сопровождается протеканием через него тока молнии.
Вторичное проявление молнии — наведение потенциалов на железных элементах конструкции, оборудования, в незамкнутых железных контурах, вызванное родными разрядами молнии и создающее опасность искрения в объекта.
Занос большого потенциала — перенесение в защищаемое строение либо сооружение по протяженным железным коммуникациям (трубопроводам, кабелям и т.п.) электрических потенциалов, появляющихся при близких и прямых ударах молнии и создающих опасность искрения в защищаемого объекта.
Молниеотвод— устройство, принимающее удар молнии и отводящее ее ток в почву. Молниеотвод складывается из молниеприемника, принимающего удар молнии, токоотвода, соединяющего молние-приемник с заземлителем, через что ток молнии стекает в почву (рис. 6.14). В некоторых случаях функции молниеприемника, токоотвода и заземлителя совмещаются, к примеру при применении в качестве молниеотвода железных труб либо ферм.
|
Территория защиты молниеотвода — пространство, в которого строение либо сооружение защищено от прямых ударов молнии с надежностью не ниже определенной величины. Мельчайшей и постоянной надежностью владеет поверхность территории защиты; в глубине территории защиты надежность выше, чем на ее поверхности.
В зависимости от надежности молние-защиты объектов территории защиты делятся на территории защиты типа А и типа Б.
| Рис. 6.14. Молниеотвод: 1 — молниеприемник; 2 — токовод; 3 — заземление; 4 — мачта |
Территория защиты типа А владеет надежностью 99,5% и выше, а типа Б — 95% и выше.
Конструктивно молниеотводы разделяются на: стержневые — с вертикальным размещением молниеприемника; тросовые — с горизонтальным размещением молниеприемника, закрепленного на двух заземленных опорах; сетки — многократные горизонтальные молниеприемники, пересекающиеся под прямым углом и укладываемые сверху на защищаемое строение.
Раздельно стоящими именуются молниеотводы, опоры которых установлены на земле на некоем удалении от защищаемого объекта. Одиночным молниеотводом именуется единичная конструкция стержневого либо тросового молниеотвода. Двойным (многократным) молниеотводом именуется сочетание двух (либо более) стержневых и тросовых молниеотводов, образующих неспециализированную территорию защиты.
В окрестности молниеотвода образуется территория защиты — пространство, в пределах которого обеспечивается защита строения либо какого-либо другого объекта от прямого удара молнии.
| Граница территории защиты на уровне почвы |
| Граница территории защиты на уровне ft* |
| Рис 6.15.Определение защитной территории одиночного молниеотвода |
При одиночном стержневом молниеотводе с надежностью 99% эта территория является конусом с высотой h0 = 0,85ft (где h — высота размещения верхней части молниеприемника над поверхностью почвы) и радиусом основания rQ =/i0 (рис. 6.15). Это справедливо для h 150 м (самый распространенная высота).
Рис. 6.16. Определение защитной территории группового молниеотвода
При групповом молниеотводе (рис. 6.16) территория действия каждого молниеотвода определяется подобным образом с учетом соотношения расстояний I и А.
Минимальное расстояние Ас от почвы, на котором действует
молниезащита, определяется из условия:
Ас = А0 при I А;
АС=А0-(0Д7+3 10-4А)«-А) при 2hlh.
Молниеприемники стержневых молниеотводов изготовляют из любого профиля, в большинстве случаев круглого, сечением не меньше 100 мм2 и длиной не меньше 200 мм. Для защиты от коррозии их окрашивают. Молниеприемники тросовых молниеотводов изготовляют из железных тросов диаметром около 7 мм. В случае, если молниеотвод закреплен на крыше строения, то в качестве тоководов смогут употребляться арматура здания и металлические конструкции, к примеру железная лестница, расположенная с внешней стороны строения и ведущая на крышу. Тоководы должны надежно соединяться (лучше посредством сварки) с молниеприемником и заземлителем.
Заземлителъ молниезащиты — один либо пара проводников, находящихся в соприкосновении с почвой и предназначенных для отвода в почву токов молнии либо ограничения перенапряжений, появляющихся на железных корпусах, оборудовании, коммуникациях при родных разрядах молнии. В качестве заземлителя возможно применять зарытые в почву на глубину 2…2,5 м железные трубы, плиты, сетки и мотки проволоки, куски железной арматуры. Место размещения заземлителя должно ограждаться для защиты людей от поражения шаговым напряжением.
Естественными заземлителями помогают заглубленные в почву железные и бетонные конструкции сооружений и зданий. Неестественные заземлители намерено прокладываются в почве в виде контуров из полосовой либо круглой стали или в виде сосредоточенных конструкций, складывающихся из вертикальных и горизонтальных проводников.