Розрахунок зони захисту одиничного стрижньового блискавковідводу

Стандартною зоною захисту одиничного стрижньового блискавковідводу висотою h є круговий конус висотою h_о < h, вершина якого співпадає з вертикальною віссю блискавковідводу. Габарити зони визначаються двома параметрами: висотою конуса h_о і радіусом конуса на рівні землі r_о   (рис 1).

Рис 1. Зона захисту одиничного стрижньового блискавковідводу:

а) – розміщеного на перетині діагоналей покрівлі будинку; б) розміщеного поза будівлею

З рисунку видно, що блискавковідвід, розміщений посередині будівлі, більш ефективно захищає її від ПУБ

h – висота блискавковідводу, м

h_о – максимальна висота зони захисту безпосередньо біля блискавковідводу, м

h _х – висота зони захисту об’єкта (максимальна висота будівлі), м

r_о – радіус конуса захисту на поверхні землі, м

r_х – радіус зони захисту в горизонтальному перерізі на висоті h _x

Наведені нижче розрахункові формули (табл. 2) придатні для блискавковідводів висотою до 150 м. При більш високих блискавковідводах слід користуватися спеціальною методикою розрахунку.

Таблиця 2

Надійність захисту РЗ	Рівень зони захисту	Висота блискавко­відводу h, м	Висота конуса захисту hо, м	Радіус конуса rо, м
0,9	ІІІ	від 0 до 100	0,85 h	1,2 h
		від 100 до 150	0,85 h	[1,2–10^-3(h –100)] h
0,99	ІІ	від 0 до 30	0,8 h	0,8 h
		від 30 до 100	0,8 h	[0,8–1,43·10^-3(h –30)] h
		від 100 до 150	[0,8 – 10^-3(h – 100)] h	0,7 h
0,999	І	від 0 до 30	0,7 h	0,6 h
		від 30 до 100	[0,7– 7,14 · 10^-4(h – 30) ] h	[ 0,6–1,43 · 10^-3 (h –30)] h
		від 100 до 150	[0,65 – 10^-3(h – 100)] h	[0,5 – 2·10^-3 (h – 100)] h

Для зони захисту одиничного стрижньового блискавковідводу радіус горизонтального перерізу r_х на висоті h _x визначається формулою:

r_х = r_o (h_o - h_x)/ h_o                     [5]

Тому при розрахунку параметрів стрижньового блискавковідводу в залежності від типу зони захисту користуються наступними співвідношеннями (таблиця 3, 3а):

Таблиця 3

Параметри зони захисту об’єкта від ПУБ при висоті блискавковідводу до 30 м

Параметр	Зона І (99,0-99,5%)	Зона ІІ (95-99 %)
rx (перетин діагоналей будівлі)	(S ^2 + L ^2)^0,5/2	(S ^2 + L ^2)^0,5/2
rx (поза межами будівлі, рис 2б)	Визначити за геометричними співвідношеннями
hx	Hб (висота об’єкта)	Hб (висота об’єкта)
h	rx /0,6+ hx /0,7	(rx + hx)/0,8
ho	0, 7 h	0, 8 h
ro	0, 6 h	0, 8 h

Таблиця 3а

Параметри зони захисту об’єкта при висоті блискавковідводу від 30 до 100 м

Параметр	Зона І (99,0-99,5%)	Зона ІІ (95-99 %)
rx (перетин діагоналей будівлі)	(S^2+ L^2)^0,5/2	(S^2+ L^2)^0,5/2
rx (поза межами будівлі, рис 2б)	Визначити за геометричними співвідношеннями
hx	Hб (висота об’єкта)	Hб (висота об’єкта)
h ^*	Див примітку
ho	[0,7– 7,14 · 10^-4(h – 30) ] h	0, 8 h
ro	[0,6–1,43 ·10^-3 (h –30)] h	[0,8–1,43·10^-3(h –30)] h

Примітка: Для зони І рівня захистуh визначається як корінь кубічного рівняння за формулами Кадано, або числовим методом

Для зони ІІ рівня захисту  і