6 Примеры выполнения внешней мзс

Основным элементом внешней МЗС является молниеотвод – возвышающиеся над защищаемым объектом устройство, воспринимающее прямой удар молнии и отводящее токи молнии в землю.

Отдельно стоящие молниеотводы обеспечивают растекание тока молнии минуя защищаемые объекты. Молниеотводы, установленные на самом объекте, обеспечивают растекание тока молнии по контролируемым путям так, чтобы обеспечивать низкую вероятность поражения людей, взрыва или пожара.

Отдельно стоящий молниеотвод состоит из следующих элементов:

• молниеприемника, непосредственно воспринимающего прямой удар молнии;

• несущей конструкции (опоры), предназначенной для установки молниеприемника;

• токоотвода, обеспечивающего отвод тока молнии от молниеприемника к заземлителю;

• заземлителя, создающего непосредственный контакт с землей для стекания тока молнии.

Название молниеотвода происходит от типа молниеприемника: у стержневого молниеприемник изготавливают в виде стержня длиной не менее 2000мм (материалы молниеприемника и минимальные сечения приведены в таблице 2); у тросового в качестве молниеприемника используется стальной оцинкованный канат ТК-50 или С-50.

Несущие конструкции молниеотводов изготавливают из древесины, металла, железобетона или древесины и железобетона (комбинированные). Деревянные и комбинированные конструкции используют для молниеотводов сельскохозяйственных объектов. Их высота 8-20м.

Железобетонные конструкции имеют те же размеры, что и деревянные, но большие сроки службы.

Металлические конструкции находят применение для молниезащиты высоких (высота 30-50м) и габаритных объектов.

Эффективно использовать в качестве несущих конструкций дымовые трубы, прожекторные мачты, мачты радиосвязи, водонапорные башни. При этом защищаются, как сами конструкции, так и объекты.

При выборе элементов высшей МЗС учитывается экономичность принимаемого решения, технологические и конструктивные особенности объектов. Во всех возможных случаях близко расположенные высокие сооружения необходимо использовать как отдельно стоящие молниеотводы, а конструктивные элементы зданий и сооружений – как естественные молниеприемники, токоотводы и заземлители.

6.1 Типовые зоны защиты молниеотводов

Зоной защиты молниеотвода называется пространство вокруг него, в котором объект защищен от прямых ударов молнии с определенной надежностью. Наименьшую надежность защиты объект будет иметь, если его внешняя поверхность повторяет поверхность границы зоны защиты. При размещении объекта в глубине зоны надежность его защиты повышается.

6.1.1 Зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода

Стандартной зоной защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h является круговой конус высотой , вершина которого расположена на вертикальной оси молниеотвода (рисунок 1). Габариты зоны определяются двумя параметрами:

- высотой конуса h₀;

- радиусом конуса на уровне земли r₀.

Расчетные формулы для стержневых молниеотводов высотой до 150м приведены в таблице 5 [1].

Для зоны защиты требуемой надежности радиус горизонтального сечения r_х на высоте h_x определяется по формуле:

.

Рисунок 1 - Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода

Таблица 5 - Расчетные формулы зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода

Надежность защиты	Высота молниеотвода , м	Высота конуса , м	Радиус конуса , м
0,9 0,99 0,999	от 0 до 100 от 100 до 150 от 0 до 30 от 30 до 100 от 100 до 150 от 0 до 30 от 30 до 100 от 100 до 150	0,85 0,85 0,8 0,8 [0,8-10^-3( -100)] 0,7 [0,7-7,14·10^-4( -30)] [0,65-10^-3( -100)]	1,2 [1,2-10^-3( -100)] 0,8 [0,8-1,43·10^-3( -30)] 0,7 0,6 [0,6-1,43·10^-3( -30)] [0,5-2·10^-3( -100)]