Двойной стержневой молниеотвод расчет

Зона защиты двойного стержневого молниеотвода высотой h £ 150 м представлена на рис.

Рис. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода:

1 – граница зоны защиты на уровне h_{x 1} ; 2 – то же на уровне h_{x 2} ,

3 – то же на уровне земли

По степени надежности защиты различают два типа зон:

А – степень надежности защиты превышает 99,5%;

Б – степень надежности защиты составляет 95-99,5%.

Торцевые области зоны защиты определяются как зоны одиночных стержневых молниеотводов, габаритные размеры которых h , r, r _{x 1} , r_{x 2} определяются по следующим формулам для обоих типов зон защиты:

;

;

,

где r _X – радиус горизонтального сечения на высоте защищаемого объекта, м; h _X – наибольшая высота защищаемого сооружения, м.

;

;

.

Расчетные формулы (1)-(6) пригодны для молниеотводов высотой до 150 м. При более высоких молниеотводах следует пользоваться специальной методикой расчета.

Ожидаемое количество поражений N молнией в год производится по формулам:

для сосредоточенных зданий и сооружений (дымовые трубы, вышки, башни)

,

где n – среднегодовое число ударов молнии в 1 км 2 земной поверхности в месте нахождения здания или сооружения, 1/(км 2 ·год);

для зданий и сооружений прямоугольной формы

,

где A – длина объекта, м; B – ширина объекта, м.

для протяженных объектов

.

Выбор типа зоны защиты осуществляется в соответствии с [30] в зависимости от назначения, географического местоположения, классов взрыво- и пожароопасности защищаемого объекта, а также с учетом средней продолжительности гроз в год.

В зависимости от N и t_CP из [30] определяется требуемый тип зоны молниезащиты.

Внутренние области зон защиты двойного стержневого молниеотвода имеют следующие габаритные размеры.

;

;

;

;

;

;

При расстоянии между стержневыми молниеотводами L > 4 h для построения зоны А молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

;

;

;

;

;

;

При расстоянии между стрежневыми молниеотводами L > 6 h для построения зоны Б молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

При известных значениях h_c и L (при r_cx = 0) высота молниеотвода для зоны Б определяется по формуле

h = ( h_c + 0,14 L ) / l ,06.

При проверке защищенности объекта проверяется соблюдение условий

;

;

A или /2

Методика

Молниеотвод считается двойным, когда расстояние между стержневыми молниеприемниками L не превышает предельной величины L_max. В противном случае оба молниеотвода рассматриваются как одиночные.

Конфигурация вертикальных и горизонтальных сечений стандартных зон защиты двойного стержневого молниеотвода (высотой h и расстоянием L между молниеотводами) представлена на Рисунке 6. Построение внешних областей зон двойного молниеотвода (полуконусов с габаритами h, r) производится по формулам Таблице 5 для одиночных стержневых молниеотводов. Размеры внутренних областей определяются параметрами h и h_c, первый из которых задает максимальную высоту зоны непосредственно у молниеотводов, а второй — минимальную высоту зоны посередине между молниеотводами. При расстоянии между молниеотводами L ? L_c граница зоны не имеет провеса (h_c = h). Для расстояний

высота h_c определяется по выражению:

Входящие в него предельные расстояния L_max и L_c вычисляются по эмпирическим формулам таблица 7, пригодным для молниеотводов высотой до 150 м. При большей высоте молниеотводов следует пользоваться специальным программным обеспечением.

Размеры горизонтальных сечений зоны вычисляются по следующим формулам, общим для всех уровней надежности защиты:

максимальная полуширина зоны r_х в горизонтальном сечении на высоте h_x:

Рисунок 5 — Зона защиты двойного стержневого молниеотвода

длина горизонтального сечения L_x на высоте h_x ? h_c:

ширина горизонтального сечения в центре между молниеотводами r_cx на высоте h_x ? h_c:

Таблица 7 — Расчет параметров зоны защиты двойного стержневого молниеотвода

Расчет основан на Инструкциии по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций Министерства энергетики Российской Федерации СО 153-34.21.122-2003.

Для специальных объектов минимально допустимый уровень надежности защиты от ПУМ (прямого удара молнии) устанавливается в пределах 0,9-0,999 в зависимости от степени его общественной значимости и тяжести ожидаемых последствий от ПУМ по согласованию с органами государственного контроля.

Пояснения к расчёту

Молниеотвод считается двойным, когда расстояние между стержневыми молниеприемниками L не превышает предельной величины L_max. В противном случае оба молниеотвода рассматриваются как одиночные.

При расстоянии между молниеотводами L max высота провеса hc определяется по формуле:

Приведенные ниже расчетные формулы пригодны для молниеотводов высотой до 150 м. Размеры горизонтальных сечений зон вычисляются по следующим формулам:

Максимальная полуширина зоны rx в горизонтальном сечении на высоте hx:	Длина горизонтального сечения Lx на высоте hx>hc:	Полуширина горизонтального сечения в центре между молниеотводами rcx на высоте hx c :

Расчет h и r производится также, как и для одиночных стержневых молниеотводов.

Надежность защиты

Высота молниеотвода h, м

0.9 От 0 до 30 5,75h 2,5h От 30 до 100 (5,75-3,57·10 -3 (h-30))h 2,5h От 100 до 150 5,5h 2,5h 0,99 От 0 до 30 4,75h 2,25h От 30 до 100 (4,75-3,57·10 -3 (h-30))h (2,25-0,01007(h-30))h От 100 до 150 4,5h 1,5h 0,999 От 0 до 30 4,25h 2,25h От 30 до 100 (4,75-3,57·10 -3 (h-30))h (2,25-0,01007(h-30))h От 100 до 150 4,0h 1,5h

Пожелания, замечания, рекомендации по улучшению раздела расчётов на нашем сайте просьба присылать по электронной почте support@ivtechno.ru

Разрешается копирование java-скриптов при условии ссылки на источник.