Блискавкозахист промислових будівель

Система заходів, спрямованих на нейтралізацію атмосферної електрики, називається блискавкозахистом.

Під час руху і тертя крапель води в хмарах на поверхні крапель нагромаджуються негативні заряди, а в середині - позитивні заряди статичної електрики. Частково великі краплі повітряним потоком розбиваються на дрібні. При цьому хмари, що складаються з дрібних крапель води, стають зарядженими негативно, а з великих водяних крапель - позитивно.

Внаслідок електростатичної індукції на поверхні землі з'являються заряди негативної електрики, а іноді (рідше) земля може виявитися зарядженою позитивно.

В результаті утворюється величезний конденсатор, поверхнями якого є земля і хмари. При підвищенні напруженості електричного поля до критичних значень виникає розряд, що супроводжується яскравим освіченням каналу блискавки і різким звуком.

Сила струму в каналі блискавки досягає 200 тис. ампер, а напруга 1 млрд вольт.

При переході на об'єкт потенціал внаслідок втрат знижується до 30-50 млн. вольт. Довжина іскри блискавки досягає сотень і тисяч метрів.

Час існування іскри блискавки складає від 0,1 до 1 с. Температура каналу може досягати 6000 - 10000 ^оС.

Розрізняють первинний і вторинний прояв блискавки:

1- Прямий удар.

2- Прояв електростатичної і електромагнітної індукції.

Прямий удар може зруйнувати будівлі, споруди і устаткування в результаті миттєвого нагріву повітря, різкого його розширення і ударної хвилі, а також може викликати запалювання горючих речовин і матеріалів.

Будівлі і споруди захищаються від удару блискавки залежно від:

1) призначення;

2) інтенсивності грозової діяльності в районі їх місцезнаходження;

3) від передбачуваної кількості уражень блискавкою за рік відповідно до категорій улаштування блискавкозахисту і типу зони захисту.

Інтенсивність грозової діяльності годин на рік визначається за спец картою або на підставі даних метеостанцій. Так, Сумська область належить до місцевості, де спостерігається 60-80 годин на рік грозової діяльності.

Середньорічне число ударів блискавки на 1 км² земної поверхні в місці розташування будівель n визначається за таблицею і для Сумської області n = 9.

Очікувана кількість N уражень блискавкою за рік будівель і споруд, не обладнаних блискавкозахистом визначається за формулою

 

N = [(S+6h_x)(L+6h_x) – 7,7hx²]n*10^-6, (9.27)

 

де S і L - відповідно ширина і довжина будівлі, що захищається, м;

h_x - найбільша висота будівлі, м.

Захист будівель від ураження блискавкою здійснюється за допомогою блискавковідводів.

Вони характеризуються зоною захисту. Зона захисту блискавковідводу - це частина простору, всередині якого будівля або споруда захищена від прямих ударів блискавки з певним ступенем надійності. У міру просування всередину зони надійність захисту збільшується.

Зона захисту типу А має ступінь надійності 99,5 % і вище.

Зона захисту типу Б - 95 % і вище.

Наприклад, зона захисту одиночного стрижневого блискавковідводу зображена на рис. 9.10.

 

Рисунок 9.10 - Зона захисту одиночного стрижневого блискавковідводу:

1 - межа зони захисту на рівні h_x;

2 - те саме на рівні землі

 

Зоною захисту одиночного стрижневого блискавковідводу заввишки h до 150 м є круговий конус. Вершина конуса знаходиться на висоті h_о < h.

На рівні землі зона захисту утворює коло радіусом r_о.

Горизонтальний перетин зони захисту на висоті споруди h_x, що захищається, є коло радіусом r_х.

Зона типу А:

h_о = 0,85h;

r_о = (1,1 – 0,002h)*h;

r_х = (1,1 – 0,002h)*(h-hx/0,85).

Зона типу Б:

h_о = 0,92h;

r_о = 1,5h;

r_х = 1,5(h – hx/0,92).

Окрім названого блискавковідводу, використовують подвійний стрижневий, багатократний стрижневий, одиночний тросовий, подвійний тросовий і т.п.

Тести для самоконтролю

 

Серед запропонованих варіантів знайдіть та обґрунтуйте правильну відповідь.

 

1 При якому виді ураження людини електричним струмом спостерігається судомне скорочення м'язів тіла:

· біологічному:

· електролітичному;

· термічному?

2 При якому виді зазначених електротравм спостерігаються жовті плями на тілі людини:

· електричні знаки;

· електроофтольмія;

· механічні ушкодження;

· металізація шкіри;

· електроопік?

3 При якій величині струму, що проходить через тіло, людина не може самостійно звільнитися від струмопровідних частин:

· 10-15 мА;

· 70-80 мА;

· 100 мА;

· 1 мА?

4 Який опір електричному струмові здійснює тіло людини:

· 1000 Ом;

· 6000 Ом;

· 100 Ом;

· 500 Ом?

5 Зазначте припустимі значення змінного струму при дії на людину протягом 0,5 с:

· 100 мА;

· 50 мА;

· 250 мА;

· 500 мА.

6 До яких за ступенем електричної небезпеки відносяться приміщення, в яких наявні струмопровідний пил і струмопровідна підлога:

· особливо небезпечні;

· без підвищеної небезпеки;

· з підвищеною небезпекою?

7 Які із зазначених явищ відбуваються при стіканні електричного струму в землю:

· зниження потенціалу струмопровідної частини, що заземлилася;

· виникнення потенціалу на заземлювачі;

· виникнення потенціалу на поверхні ґрунту навколо місця проходження струму в землю;

· виникнення максимального потенціалу на поверхні землі на відстані 20 м від заземлювача?

8 Що таке крокова напруга (напруга кроку):

· це різниця потенціалів двох точок поверхні землі, на яких одночасно стоїть людина в зоні проходження електричного струму;

· це різниця потенціалів двох точок поверхні землі, розміщених на відстані кроку в зоні проходження електричного струму;

· це різниця потенціалів двох точок поверхні землі на відстані менше 20 метрів від місця проходження електричного струму в землю;

· це різниця потенціалів двох точок, на яких одночасно стоїть людина на відстані більше 20 м від місця проходження електричного струму в землю?

9 У який із зазначених електричних мереж вище небезпека ураження людини електричним струмом при двофазному включенні:

· рівнонебезпечні;

· тридротяна електрична мережа з ізольованою від землі нейтраллю;

· чотиридротяна електрична мережа з глухо заземленою нейтраллю?

10 У якій із зазначених електричних мереж вище небезпека ураження людини електричним струмом при однофазному включенні:

· чотиридротяна електрична мережа з глухо заземленою нейтраллю;

· рівнонебезпечні:

· тридротяна електрична мережа з ізольованою від землі нейтраллю?

11 У якому з названих засобів захисту від ураження електричним струмом використовують як принцип дії зниження до безпечних значень напруги дотику:

· захисне заземлення;

· подвійна ізоляція;

· захисне відключення;

· занулення?

12 У якому з названих засобів захисту від ураження електричним струмом використовується як принцип роботи перетворення замикання на корпус в однофазне коротке замикання:

· занулення;

· використання малих напруг;

· захисне відключення;

· захисне заземлення?

13 У якому з названих засобів захисту від ураження електричним струмом одним з основних вимог є селективність дії:

· захисне відключення;

· захисний поділ мережі;

· занулення;

· захисне заземлення?

14 Як змінюється потенціал у поверхні землі при проходженні електричного струму в землю:

· за законом гіперболи;

· за логарифмічним законом;

· за законом параболи;

· прямо пропорційно?

15 Що таке напруга дотику:

· це різниця потенціалів між устаткуванням, до якого доторкнулася людина, і підлогою, на якій вона стоїть;

· це різниця потенціалів між двома точками на устаткуванні, до яких одночасно доторкнулася людина;

· це різниця потенціалів між двома одиницями устаткування, розміщеними на відстані, до яких одночасно може доторкнутися людина;

· це різниця потенціалів між устаткуванням і фундаментом?

16 Які з названих електрозахисних засобів, які застосовуються персоналом при експлуатації електроустановок, відносять до основних ізолюючих:

· інструмент з ізольованими рукоятками;

· ізолюючі підставки;

· діелектричні боти;

· діелектричні килимки?

17 Як називається система заходів, спрямованих на нейтралізацію атмосферної електрики:

· блискавкозахист;

· електрозахист;

· грозозахист;

· громовідводи?

18 Залежно від яких зазначених показників будівлі і спорудження захищаються від прямих ударів блискавки:

· від очікуваної питомої щільності ударів блискавки в землю 1/км²*рік;

· від інтенсивності грозової діяльності в районі їхнього розташування;

· від категорії будинку;

· від габаритів?

19 Який тип захисту від блискавки має ступінь захисту 99,5%:

· А;

· Б;

· У;

· Г?

20 Які із зазначених негативних наслідків можуть викликати розряди статистичної електрики:

· запалювання і вибухи пожежонебезпечних речовин;

· можуть стати причиною виробничого травматизму;

· порушення роботи електричного устаткування;

· викликати перешкоди радіо і телевізійного прийому?

21 Які із зазначених рідин є найбільш небезпечними за діелектричними властивостями з точки зору нагромадження зарядів статичної електрики:

· бензин;

· етиловий спирт;

· дизельне паливо;

· вода дистильована?

22 Який струм більш небезпечний для людини в установах з напругою 220В:

· змінний;

· постійний?

 

 

Лекція 10

Пожежна профілактика

 

Питання: