Загальні відомості
Блискавкозахист - це система заходів для запобігання і нейтралізації небезпечних проявів атмосферної електрики, які захищають будівлі, споруди, матеріали від пожеж, вибухів і руйнувань.
Найбільш небезпечним є прямий удар блискавки, бо при цьому відбувається безпосередній контакт блискавки з об’єктом, що уражається. В результаті індукції виникають струми високої напруги на металевих ізольованих від землі предметах. Це призводить до іскріння між ними і заземленими металевими елементами конструкцій і обладнання.
Від прямих ударів блискавки споруди захищають блискавковідводами, які сприймають блискавку і відводять її струм у землю. Блискавковідвід складається з трьох частин: блискавкоприймача, струмовідводу і заземлювача.
Значення імпульсного опору заземлювача має бути не більше 10 Ом.
Для захисту від індукції все розташоване горизонтально металеве устаткування з’єднують між собою так, щоб воно являло собою єдиний і безперервний електричний ланцюг, який заземлюють у декількох місцях.
Об’єкти і споруди або їх частини залежно від призначення, інтенсивності грозової діяльності, а також від очікуваної кількості уражень блискавкою на рік. повинні бути захищені відповідно до категорії улаштування блискавкозахисту і типу зони захисту (А чи Б). Блискавкозахист об’єктів І - ї категорії та складів вибухових матеріалів повинен улаштовуватись з типом зони захисту А незалежно від грозової активності. Очікувана кількість N уражень блискавкою за рік об’єктів, не облаштованих блискавкозахистом, визначається за формулою:
N=(S+6h)•(L+6h)•n•l(Г6, де .*? і Ь - відповідно ширина і довжина об’єкта, що захищається, м;
И - найбільша висота об’єкта, м;
п - середньорічна кількість ударів блискавкою на 1 кв. км земної поверхні; на території України переважно п - 9 (у Прикарпатті п - 1 2, у Криму п = 6).
Зона захисту — це частина простору, всередині якого будівля або споруда є захищеною від прямих ударів блискавки з певним ступенем надійності. У міру просування до середини зони надійність захисту збільшується. Зона захисту типу А має ступінь надійності 99,5 % і вище, а зона захисту типу Б — 95 % і вище.
Як розрахувати окремий стержневий блискавковідвід?
Зона захисту окремого стержневого блискавковідводу висотою Ь < 150 м являє собою круговий конус (рис. 5.27). Вершина конусу знаходиться на висоті Ьо < п. Горизонтальний переріз зони захисту на висоті об’єкту, що захищається, Ьх являє собою круг радіусом гх. На рівні землі зона захисту утворює круг радіусом го.
Зони захисту мають наступні габарити:
■
Рис. 5.27.3она захисту окремого стержневого блискавковідводу
Якщо Ьч та гч відомі, необхідну висоту блискавковідводу можна визначити за формулами:
для зони А: її = 0,713 (гх + 1,63 пх); для зони Б: Ь " 0,67 (гх +1,63 пх).
Який порядок розрахунку подвійного стержневого блискавковідводу? Зона захисту подвійного блискавковідводу висотою Ь < 150 м показана на рис. 5.28. Торцеві частини зони визначаються як зони окремих блискавковідводів. Габарити По, го, гХ|, гх2 визначаються за формулами , наведеними вище.
Зона захисту А існує при Ь< 3 її, зона Б - при Ь < 5 Ь. Вони мають наступні габарити:
при відомих пс та гь (при гст = и) висота блискавковідводу для зони Б визначається за формулою:
Рис. 5.28. Зона захисту подвійного блискавковідводу
Як розрахувати окремий тросовий блискавковідвід?
Зона захисту наведена на рис. 5.28, де h - висота тросу в точці найбільшого провисання. З урахуванням стріли провису за відомою висотою опор hon сталевого тросу перерізом 35 ■* 50 мм2 h визначається як/? = /?„„ - 2 м при довжині прогону L < 120 м та h = hon - 3 м при І 120 + 150 м.
Для зони типу Б h при відомих величинах hx та гх, визначається за формулою:
Рис 5.29. Зона захисту окремого тросового блискавковідводу
Розрахунки зони захисту
Приклад 1. Розрахувати блискавкозахист виробничої будівлі окремим стержневим блискавковідводом за наступними даними; будівля довжиною // = 30 м, шириною Б= 16 м, висотою Их = 8 м, яка розташована в Рівненській області.
Приклад 2. Здійснити блискавкозахист сховища вибухових матеріалів (ВМ) таких розмірів: довжина А = 50 м, ширина на рівні даху В = 16 м, висота до гребеня дахів тамбурів пх = 4,7 м, відстань від осі сховища до дверей тамбурів гу = 11,1 м. Будівля дерев’яна. Розрахунковий питомий опір грунту 450 Ом"м. Імпульсний опір заземлювача Я, < 10 Ом. Захист від прямих ударів блискавки здійснити подвійним стержневим блискавковідводом, розташувавши його біля торцевих стін сховища.