6.5 Расчёт молниезащиты общего укрытия
Молния представляет собой электрический разряд длиной в несколько километров, развивающийся между грозовым облаком и землёй или каким-либо наземным сооружением.
Об интенсивности грозовой деятельности судят по повторяемости и продолжительности гроз. Но более важной и информативной характеристикой является плотность ударов нисходящих молний на единицу земной поверхности - среднегодовое число ударов молнии в 1 км2 земной поверхности.
Последствия удара молнии зависят, прежде всего, от взрыво- или пожароопасности здания или сооружения при термических воздействиях молнии, а также при искрениях и перекрытиях, вызванных другими воздействиями. Например, в производствах, постоянно связанных с открытым огнём, процессами горения, использованием несгораемых материалов, помещённых в здания из несгораемых материалов и конструкций, протекание тока молнии не представляет большой опасности. Наличие внутри объекта опасной среды чревато угрозой разрушения, человеческими жертвами, большими материальными ущербами.
Молниезащита - комплекс защитных устройств, предназначенный для обеспечения безопасности людей, сохранности сооружений, оборудования и материалов от возможных взрывов, загораний и разрушений, возникающих при воздействии молнии и других проявлений атмосферного электричества.
Основным элементом внешней МЗС является молниеотвод возвышающееся над защищаемым объектом устройство, воспринимающее прямой удар молнии и отводящий токи молнии в землю. Молниеотвод состоит следующих элементов:
- молниеприёмника, непосредственно принимающего удар молнии;
несущей конструкции, предназначенной для установки молниеприёмников;
- токоотвода, обеспечивающего вывод тока молнии в землю.
Защита от прямых ударов молнии осуществляется установкой 8 стержневых молниеотводов по 28 метров каждый. Уровень надёжности защиты от прямого удара молний Рз = 0,999.
Область защиты двойного стержневого молниеотвода высотой до 30 м определяется по следующим формулам:
Высота конуса:
,
(6.7)
м.
Радиус конуса:
,
(6.8)
м.
Параметры зоны защиты двойного стержневого молниеотвода определяется по формуле:
,
(6.9)
м,
,
(6.10)
м.
Расстояние между молниеотводами L = 32,5 м. Для расстояний L < Lc граница зоны защиты молниеотвода не имеет провеса:
м.
Максимальная полуширина зоны в горизонтальном сечении на высоте hx = 7 м (максимальной высоты основного оборудования):
,
(6.11)
м.
Аналогично проведём расчёты для остальных пар молниеотводов. Результаты расчётов сведены в таблицу 6.1.
Таблица
6.1 - Габаритные размеры внутренних
областей зон защит молниеотводов
Пара молниеотводов
Высота
молниеотводов
L,
м
НсМ
гх,
м
Ml
-М2
28
32,5
19,6
10,8
М2-МЗ
28
32,5
19,6
10,8
МЗ-М4
28
23
19,6
10,8
М4-М5
28
23
19,6
10,8
М5-М6
28
32,5
19,6
10,8
М6-М7
28
32,5
19,6
10,8
М7-М8
28
23
19,6
10,8
М8-М1
28
23
19,6
10,8
Молниеприёмники соединяются с общим контуром заземления НПС полосовыми электродами. Предусматривается растекание тока молнии по магистралям заземления и нескольких направлениях, а также установка двух вертикальных электродов длиной 5 м для каждого молниеотвода.