Расчет параметров зоны защиты двойного тросового молниеотвода

 

 

 

 

 

Надежность защиты Р з	Высота молниеотвода h, м	L max, м	L c, м
0,9	от 0 до 150	6,0 h	3,0 h
0,99	от 0 до 30	5,0 h	2,5 h
от 30 до 100	5,0 h	[2,5-7,14×10^-3(h -30)] h
от 100 до 150	[5,0-5×10^-3(h -100)] h	[2,0-5×10^-3(h-100)] h
0,999	от 0 до 30	4,75 h	2,25 h
от 30 до 100	[4,75-3,57×10^-3(h -30)] h	[2,25-3,57×10^-3(h -30)] h
от 100 до 150	[4,5-5×10^-3(h -100)] h	[2,0-5×10^-3(h -100)] h

 

3.3.2.5 Зоны защиты замкнутого тросового молниеотвода

Расчетные формулы п. 3.3.2.5 могут использоваться для определения высоты подвеса замкнутого тросового молниеотвода, предназначенного для защиты с требуемой надежностью объектов высотой h ₀ < 30 м, размещенных на прямоугольной площадке площадью S ₀ во внутреннем объеме зоны при минимальном горизонтальном смещении между молниеотводом и объектом, равном D (рис. 3.5). Под высотой подвеса троса подразумевается минимальное расстояние от троса до поверхности земли с учетом возможных провесов в летний сезон.

 

 

Рис. 3.5. Зона защиты замкнутого тросового молниеотвода

 

Для расчета h используется выражение:

h = A + Bh ₀, (3.9)

в котором константы А и В определяются в зависимости от уровня надежности защиты по следующим формулам:

а) надежность защиты Р _з = 0,99

А = -0,14 + 0,252(D - 5) + [0,127 + 6,4 × 10^-4(D - 5)] ; (3.10)

B = 1,05 - 9,08×10^-3(D - 5) + [-3,44×10^-3 + 5,87×10^-5(D - 5)] ; (3.11)

б) надежность защиты Р _з = 0,999

A = -0,08 + 0,324 (D - 5) + [0,161 + 2,41×10^-4 (D - 5)] ; (3.12)

B = 1,1 - 0,0115 (D - 5) + [-4,24×10^-3 + 1,25×10^-4(D - 5)] . (3.13)

Расчетные соотношения справедливы, когда D > 5 м. Работа с меньшими горизонтальными смещениями троса нецелесообразна из-за высокой вероятности обратных перекрытий молнии с троса на защищаемый объект. По экономическим соображениям замкнутые тросовые молниеотводы не рекомендуются, когда требуемая надежность защиты меньше 0,99.

Если высота объекта превышает 30 м, высота замкнутого тросового молниеотвода определяется с помощью программного обеспечения. Также следует поступать для замкнутого контура сложной формы.

После выбора высоты молниеотводов по их зонам защиты рекомендуется проверить фактическую вероятность прорыва компьютерными средствами, а в случае большого запаса по надежности провести корректировку, задавая меньшую высоту молниеотводов.

3.3.3. Определение зон защиты по рекомендациям МЭК

Ниже приводятся правила определения зон защиты для объектов высотой до 60 м, изложенные в стандарте МЭК (IEC 1024-1-1). При проектировании может быть выбран любой способ защиты, однако практика показывает целесообразность использования отдельных методов в следующих случаях:

метод защитного угла используется для простых по форме сооружений или для маленьких частей больших сооружений;

метод фиктивной сферы подходит для сооружений сложной формы;

применение защитной сетки целесообразно в общем случае и особенно для защиты поверхностей.

В табл. 3.8 для уровней защиты I - IV приводятся значения углов при вершине зоны защиты, радиусы фиктивной сферы, а также предельно допустимый шаг ячейки сетки.

 

Таблица 3.8

 

Параметры для расчета молниеприемников по рекомендациям МЭК

 

Уровень защиты	Радиус фиктивной сферы R, м	Угол a, °, при вершине молниеотвода для зданий различной высоты h, м	Шаг ячейки сетки, м
I			*	*	*
II				*	*
III					*
IV

________________

* В этих случаях применимы только сетки или фиктивные сферы.

 

Стержневые молниеприемники, мачты и тросы размещаются так, чтобы все части сооружения находились в зоне защиты, образованной под углом a к вертикали. Защитный угол выбирается по табл. 3.8, причем h является высотой молниеотвода над поверхностью, которая будет защищена.

Метод защитного угла не используется, если h больше, чем радиус фиктивной сферы, определенный в табл. 3.8 для соответствующего уровня защиты.

Метод фиктивной сферы используется, чтобы определить зону защиты для части или областей сооружения, когда согласно табл. 3.4 исключено определение зоны защиты по защитному углу. Объект считается защищенным, если фиктивная сфера, касаясь поверхности молниеотвода и плоскости, на которой тот установлен, не имеет общих точек с защищаемым объектом.

Сетка защищает поверхность, если выполнены следующие условия:

проводники сетки проходят по краю крыши, если крыша выходит за габаритные размеры здания;

проводник сетки проходит по коньку крыши, если наклон крыши превышает 1/10;

боковые поверхности сооружения на уровнях выше, чем радиус фиктивной сферы (см. табл. 3.8), защищены молниеотводами или сеткой;

размеры ячейки сетки не больше приведенных в табл. 3.8;

сетка выполнена таким способом, чтобы ток молнии имел всегда, по крайней мере, два различных пути к заземлителю; никакие металлические части не должны выступать за внешние контуры сетки.

Проводники сетки должны быть проложены, насколько это возможно, кратчайшими путями.