Задача № 4

“Проектирование молниезащиты зданий и сооружений”

Рассчитать и построить молниезащиту производственного объекта.

При этом ввод электропитания, телефона и радио принят кабельный, кроме

складов ГСМ и открытых складов, где ввод осуществлён через воздушную ЛЭП.

Дано: Размер объекта – 30х20х6;

Класс зоны по ПУЭ помещения В-1г;

Степень огнестойкости здания (ГСМ) - ;

Местонахождение объекта – Тверская область;

Тип фундамента - ;

Влажность грунта - <3%.

1. Определяем по карте СССР среднегодовую продолжительность гроз в часах

для Тверской области.

Она составляет от 40 до 60 ч., то есть n₄ = 40…60 ч. в год.

2. Находим по таблице 5.1 [2] требуемую категорию по молниезащите для данного здания.

Согласно этой таблице тип зоны защиты при использовании стержневых и тросовых молниеотводов – зона Б, она должна быть 2. При этой категории

производственный объект должен быть защищён от прямых ударов молнии, вторичных её проявлений и заноса высокого потенциала через наземные

(надземные) и подземные металлические коммуникации.

3. Для защиты от прямых ударов молнии принимаем к установке многократный

стержневой молниеотвод высотой h = 12 м. Расстояния между молниеотводами

равны:

по длине территории: L_А = 30 м,

по ширине: L_В = 20 м.

Наш многократный молниеотвод состоит из двух (по длине и ширине) идентичных пар молниеотводов, расположенных по диагонали прямоугольника.

Поэтому к расчёту принимаем три попарно взятых молниеотводов: №1-№2,

№1-№4, №1-№3 (см. рис. 1).

Расстояние между парой молниеотводов №1 и №2 равно:

L=√L_а² + L_в²=√ 30²+ 20²=36 м

4. Определяем габаритные размеры зон:

- для пары молниеотводов №1 и №2:

h₀=0.92×h=0,92×12=11,04 м

h₀- высота зоны защиты,

r₀=1,5×h=1,5×12=18 м

r₀- граница зоны защиты на уровне земли,

r_х=1,5(h- h_х/0,92)=1,5(12-6/0,92)=8,2 м

r_х- граница зоны защиты на уровне объекта (h_х),

h_с=h₀-0,14(L-h)=11,04-0,14(30-12)=8,52 м,

r_с=r₀=18 м

r_сх=r₀(h_с- h_х)/ h_с=18(8,52-6)/8,52=5,3 м

- для пары молниеотводов №1 и №4:

h_с=h₀-0,14(h_с- h_х)=11,04-0,14(20-6)=9,08 м

r_с= r₀=18 м; r_сх= r₀(h_с- h_х)/ h_с=18(9,08-6)/9,08=6,10 м

h=( h_с+0,14L)/1,06=(9,08+0,14×20)/1,06=11,2 м

- для пары молниеотводов №1 и №3:

h_с=h₀-0,14(h_с- h_х)=11,04-0,14(36-12)=7,68 м

r_с=r₀(1-0,2(L-2h)/12)=18(1-0,2(36-24)/12)=14,4 м

r_сх=r₀(h_с- h_х)/ h_с=18(7,68-6)/7,68=3,9 м

5. Выбираем конструкцию молниеотвода с учётом требований РД 34.21.122-87.

Молниеотводы выполнены:

а)молниеприёмник – из стального стержня сечением 100 мм² и длинной 5 м

(4 м должны возвышаться над верхним концом мачты, а 1 м приварить к

самой мачте);

б) приварить к нижней части мачты токоотвод (стальная проволока

диаметром 10 мм), а второй конец к арматуре железобетонного фундамента

этой мачты. Сам фундамент отвечает требованиям п. 1.8 данного РД и

поэтому может выполнять роль заземлителя. Для защиты наземных и полуподземных резервуаров, насосов и трубопроводов склада ГСМ

от вторичных проявлений молнии предусматривается их присоединение к заземлителю электроустановок, который в свою очередь соединён с

арматурой железобетонного фундамента мачт. Молниеприемники и

токоотводы защищаются от коррозии путём их окрашивания в чёрный

цвет.

Защита от прямых ударов молнии зданий и сооружений 2 категории с неметаллической кровлей должна быть выполнена отдельно стоящими или установленными на защищаемом объекте стержневыми или тросовыми молниеотводами, обеспечивающими зону защиты в соответствии с требованиями табл. 1, п. 2.6 и приложения 3.

Для защиты зданий и сооружений от вторичных проявлений молнии должны быть предусмотрены следующие мероприятия:

-металлические корпуса всего оборудования и аппаратов, установленных

в защищаемом здании, должны быть присоединены к заземляющему

устройству электроустановок, или к железобетонному фундаменту здания.

Защита от заноса потенциала по подземным коммуникациям осуществляется присоединением их на вводе в здание или сооружение к заземлителю электроустановок или от прямых ударов иолнии.

Защита от заноса потенциала по

Защита от заноса высокого потенциала по внешним надземным

коммуникациям осуществляется путём их присоединения на вводе к заземлителю

электроустановок.