загрузка...
 
5 Блискавкозахист промислових будівель
Повернутись до змісту

5 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+6hx)(L+6hx) – 7,7hx2]n*10-6,        (9.27)

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

hx - 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 hx; 2 - те саме на рівні землі

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

На рівні землі зона захисту утворює коло радіусом rо.

Горизонтальний перетин зони захисту на висоті споруди hx, що захищається, є коло радіусом rх.

Зона типу А:

hо = 0,85h;

rо = (1,1 – 0,002h)*h;

rх = (1,1 – 0,002h)*(h-hx/0,85).

Зона типу Б:

hо = 0,92h;

rо = 1,5h;

rх = 1,5(h – hx/0,92).

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



загрузка...