Основи охорони праці - Запорожець О.І. - 11.3. Розрахунок висоти блискавковідводу

Коли опора блискавкоприймача залізобетонна чи металева, то арматура чи металева ферма використовується як струмовідвід.

Зона захисту, усередині якої будинок чи споруда захищається від прямих ударів блискавки з визначеним ступенем надійності, називається зоною захисту блискавковідводу. Найменший ступінь надійності має поверхня зони захисту. Ступінь надійності захисту зростає в міру просування усередину її від поверхні. З погляду надійності захисту розрізняють дві зони - типу А і Б. Зона захисту типу А має ступінь надійності 99,5 % і вище. У зоні Б надійність захисту 95 % і вище.

Блискавковідводи можуть бути стрижневі, тросові і сітчасті.

Стрижневі блискавковідводи як найбільш прості, дешеві й надійні одержали найбільше поширення. Тросові блискавковідводи менш надійні порівняно з стрижневими і тому їх використовують при захисті об'єктів великої довжини. Сітчасті блискавковідводи надійні в експлуатації і широко використовуються при захисті будинків і споруд III категорії.

Одиночний стрижневий блискавковідвід висотою к < 150 м має зону захисту у вигляді конуса (рис.11.2). Зона захисту стрижневим блискавковідводом на рівні землі визначається кругом радіуса г_о, а на висоті об'єкта, що захищається, к_х - кругом радіуса г_х. Вершина конуса к_о знаходиться нижче висоти блискавковідводу к.

Розміри зони захисту одиночного стрижневого блискавковідводу визначають за формулами:

Якщо відома висота h_х і радіус r_х об'єкта, який потрібно захистити одиночним стрижневим блискавковідводом, то висоту блискавковідводу к для зони Б визначають за формулою:

Приклад 11.1. Знайти висоту одиночного стрижневого блискавковідводу для захисту об'єкта радіусом r_х = 10 м і висотою h_х = 25 м.

Розв'язок. Підставимо значення радіуса об'єкта r_х і висоту його h_х у формулу і знайдемо висоту. Тоді

Конструкції блискавковідводів виготовляють з залізобетону й металу. Найбільш поширені опори із залізобетону й металу. Залізобетонні опори для окремо розташованих блискавковідводів мають низку переваг.

Блискавкоприймач стрижневого блискавковідводу виготовляють зі сталевого прутка перерізом не менше 100 мм² або з водопровідних труб. Труба у верхній частині повинна бути закарбована, блискавкоприймач повинен мати стійкість до механічних навантажень. Довжина стрижневого блискавкоприймача не повинна перевищувати 2-2,5 м.

Для струмовідводів, що прокладають по стінах будинків і споруд, частіше застосовують смугову сталь площею перерізу 48мм² і сталевий прокат різного профілю. Струмовідводи прокладають з урахуванням найкоротшої відстані між блискавкоприймачем і заземлювачем і кріплять сталевими скобами, цвяхами, дюбелями та інш. Блискавко-приймачі і заземлювачі з'єднують шляхом зварювання. Якщо опора металева, то вона використовується як струмовідвід.

Заземлювачі вибирають залежно від нормованого імпульсного опору. Розрізняють опір заземлення розтіканню імпульсного струму Я, струму прямого удару блискавки й опір заземлення розтіканню струму Я промислової частоти.

Опір заземлювального пристрою при відводі струму промислової частоти визначається досить точно, якщо відомі струм замикання, розміри заземлювача і питомий опір ґрунту. Визначення опору заземлювача для імпульсних струмів блискавки дуже складне і залежить від низки причин. Імпульсний струм блискавки навколо заземлювача (рис.11.1) зумовлює утворення іскрової зони, що охоплює заземлювач навкруги, немов би збільшуючи його геометричні розміри і тим самим знижуючи величину опору від заземлювача.

Література: [19], [20].

Питання для самоконтролю

1. Як виникає заряд атмосферної електрики?

2. Які види блискавки небезпечні для людини та пожеж будинків, устаткування і матеріалів?

3. Що слід розуміти під поняттям "Занесення високих потенціалів"?

4. З яких елементів складається блискавковідвід?

5. Що слід розуміти під поняттям "Зона захисту блискавковідводу на рівні землі"?

6. Яка небезпека для людини від розрядів атмосферної електрики?

7. Які заходи безпеки застосовуються на будинках, спорудах для захисту від розрядів атмосферної електрики?

8. Що таке " Захист на висоті об'єкта", що захищається?

9. Як визначаються зони захисту блискавковідводів?

10. Як розрахувати висоту одиночного стрижневого блискавковідводу?