Методика расчета молниезащиты

Исходные данные для расчета молниезащиты здания: место расположения защищаемого объекта; наименование объекта; ха- рактеристика здания (этажность, вид кровли, наличие возвышаю- щихся над кровлей устройств); размеры здания с учетом возвы- шающихся над кровлей устройств; расстояние от центра возвы- шающихся устройств до края крыши здания; расстояние от про- дольной оси здания до продольной оси молниезащиты; тип мол- ниезащитного устройства (стержневой одиночный, многократный, тросовый); удельное сопротивление грунта; климатическая зона.

Одиночные стержневые молниеотводы имеют зону защиты в виде конуса с определенной степенью надежности защиты. Зона защиты типа А обеспечивает надежность 99,5% и выше, зона Б – надежность 95% и выше.

Соотношение размеров зон защиты типов А и Б приведено на рис. 5.1.

Наибольшая высота молниеотвода не должна превышать 150 м.

При известной высоте защищаемого объекта h_x и радиусе зоны защиты на этой высоте R_x полная высота молниеотвода для зоны А:

 

h =                                                                           ,    (5.1)

0,004

для зоны Б:

h = (R_x + 1,63 h_x) / 1,5.                          (5.2)

Рис. 5.1. Зона защиты одиночного молниеотвода:

h – высота молниеотвода; h ₀ – высота зоны защиты;

h_х – высота защищаемого здания; R ₀ – граница зоны защиты на уровне земли; R_х – радиус зоны защиты на высоте h_х

Зона А                                                             Зона Б

h ₀ = 0,85 h                                                       h ₀ = 0,92 h

R ₀ = (1,1 – 0,002 h) h                                      R ₀ = 1,5 h

R_x = (1,1 – 0,002 h)[ h – (h_x /0,85)]                 R_x = 1,5[ h – (h_x /0,92)]

 

Радиус зоны защиты на высоте h_x определяется по формуле

 

R x =                     ,                            (5.3)

где L – длина здания, м; S – ширина здания, м; l – расстояние от стены здания до молниеотвода, м, (принимается не менее 4 м).

Высота двойного стержневого молниеотвода также не долж- на превышать 150 м. Горизонтальная проекция зоны защиты двой- ного стержневого молниеотвода на высоте h_x рассчитывается как зона защиты одиночных стержневых молниеотводов для обоих типов защиты (А, Б) по приведенным выше формулам.

Многократный стержневой молниеотвод предназначен для защиты больших площадей и объектов (рис. 5.2). Зону его защи- ты определяют как зону защиты попарно взятых соседних мол- ниеотводов.

При установке двойного или многократного молниеотвода высоты h и h_c задаются. Расчетом определяется только расстояние между молниеотводами

L = 2

.                            (5.4)

 

Высота h_c не может быть ниже высоты здания.

Рис. 5.2. Схема зоны защиты двойного стержневого молниеотвода одинаковой высоты:

h – высота молниеотвода; h ₀ – высота зоны защиты; L – расстояние между молниеотводами; R ₀ – радиус зоны защиты на поверхности земли; h_c – высо- та зоны защиты на середине расстояния между молниеотводами

 

При известных величинах h_c и L высота молниеотвода для зоны Б определяется по формуле

h = h c + 0,14 L.                              (5.5)

1,06

Здания и сооружения или их части с производствами, помеще- ния которых по ПУЭ относятся к классам В-I или В-II, должны иметь молниезащиту по первой категории молниезащитных устройств типа А, а помещения с зонами класса В-Iа, В-Iб, В-IIа на местностях со среднегодовой деятельностью 10 ч и боле в год должны иметь защи- ту по II категории. Тип зоны защиты – при ожидаемом количестве поражений молнией в год ≤ 1 – зона Б, больше 1 – зона А.

Наружные технологические установки, открытые склады, относящиеся по ПУЭ к классу В-Iг, должны иметь молниезащиту категории II, зона защиты типа Б.