Лабораторная работа: Розрахунок блискавкозахисту виробничих приміщень

Мета заняття: вивчити конструкцію блискавкозахисних пристроїв та методику їх розрахунку; засвоїти та провести розрахунки елементів блискавкозахисту.

Конструкції блискавковідводів та їх розрахунок

Грозові розряди атмосферної електрики небезпечні для життя людей. До того ж блискавка при ударі в будівлю або споруду може завдати великих руйнувань, викликати пожежу.

Блискавовідводи мають різні конструкції: стержньові, антенні та сіточні. Найбільш поширені стержньові.

Блискавковідводи складаються з таких елементів: блискавкоприймача, струмовідводу, заземлювача та мачти.

Одиночний стержньовий блискавковідвод створює навколо споруди, біля якої він встановлений, захисну зону у вигляді подвійного конуса з круглою основою. Радіус його в півтора разИ більше висоти блискавкоприймача.

Захисну зону блискавкоприймача можна відобразити графічно. Проведемо горизонтальну лінію та перпендикулярно до неї в масштабі висоту блискавкоприймача, рівну R (рис.1).

На горизонтальній лінії із точки О в обидва боки в тому ж масштабі відкладемо радіуси основи r , що дорівнюють 1,5 h. Кінці радіусів позначимо літерою Б . На лінії ОН , на відстані 0,8 h від основи, відзначимо точку В , а на лінії радіусів – точки Г , котрі ділять радіуси на дві рівні частини.

Рис. 1. Схема захисту будівлі від блискавки одиночним стержньовим блискавковідводом

За одержаними даними можна побудувати переріз подвійного конуса – зони захисту. Для цього проведемо прямі лінії з точки Н до точки Г, а з точки В до точки Б. Після такої побудови одержимо трикутник, при обертанні якого навколо осі ОН утвориться зона захисту з блискавковідводом висотою h .

Горизонтальний переріз зони захисту на висоті споруди h _x зображує коло радіусом r _x , яке називається радіусом захисту .

При одиночному стержньовому блискавковідводі висотою менш 60 м радіус захисту визначають за такими співвідношеннями:

а) при

б) при .

Зона захисту одиночного стержньового блискавковідводу висотою більше 60 м, але не вище 100 м, за формою аналогічна зоні захисту одиночного стержньового блискавковідводу висотою менше 60 м, за основу конуса приймається коло радіусом 90 м.

Радіус захисту r _x при висоті споруди h _x , що захищаеться, для цього випадку визначається такими виразами:

а) при

б) при .

При захисті довгих споруд встановлюють два стержньових блискавковідводи. Зона захисту рівних за висотою ( h не більш 60 м) блискавковідводів із відстанню між ними а зображена на рис. 2.

Рис. 2. Схема захисту будівлі від блискавки двома стержньовими блискавковідводами

Торцева частина зони захисту визначається як зона одиночних стержньових блискавковідводів. Верхня межа зони являє собою дугу кола, що проходить через вершини блискавковідводів з центром, який знаходиться на перпендикулярі, проведеному зі середини відстані на висоті 4h.

Окреслення зони захисту в перерізі вертикальною площиною посередині між блискавковідводами визначають за правилом побудови зони захисту одиночного стержньового блискавковідводу висотою h₀ (рис. 2), при цьому радіус основи r₀ = 1,5 h₀ .

Висоту зони в середині подвійного стержньового блискавковідводу h₀ , при відомій висоті h та довжині будови а визначають за формулою

.

При побудові подвійного стержньового блискавковідводу слід враховувати, що при а > 5h спільна дія одиночних блискавковідводів порушується, оскільки в такому випадку h₀ = 0.

Висоту блискавковідводу при відомих h₀ та а розраховують за формулою

За дуже довгих побудовах, коли блискавкозахист не можна виконати двома стержньовими блискавковідводами, влаштовують одиночні або подвійні тросові (антенні) блискавковідводи.

У такому блискавковідводі верхня частина захисту обмежується горизонтальною прямою, яка проходить через точку максимального провисання троса. Зона захисту в вертикальному перерізі, перпендикулярному тросу посередині між опорами, за своєю формою стержньовим блискавковідводам, але радіус основи зони захисту при тросовому блискавковідводі r ₀ = 1,25. При розрахунках зони захисту, що утворюється тросовим блискавковідводом у перерізі А – А (рис..3), треба додержуватись формули:

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--