3.1 принцип работы молниеотвода. Молниезащита тезис

вопросы и проблемы, возникающие при проектировании (серия вебинаров)

www.zandz.ru

Реферат Молниезащита

Реферат на тему:

План:

Введение
• 1 Внешняя система молниезащиты
• 2 Внутренняя система молниезащиты
• 3 Нормативные документы
• 4 Устройства и типичные схемы молниезащиты систем электроснабжения 220-380 В
Примечания

Введение

Молниезащи́та (громозащи́та, грозозащи́та) — это комплекс технических решений и специальных приспособлений для обеспечения безопасности здания, а также имущества и людей находящихся в нем. На земном шаре ежегодно происходит до 16-и миллионов гроз, то есть около 44 тысяч за день[1]. Прямой удар молнии очень опасен для здоровья людей, нередки случаи смертельного исхода. Для зданий и сооружений угрозами вследствие непосредственного контакта канала молнии с поражаемыми объектами являются возможность возгорания либо разрушения, а также повреждение чувствительного оборудования вследствие сопутствующего молнии импульсного электромагнитного поля.

Молния ударяет в молниеотвод Эйфелевой башни. Фотография 1902 г.

Молниезащита зданий разделяется на внешнюю и внутреннюю.

1. Внешняя система молниезащиты

Внешняя молниезащита представляет собой систему, обеспечивающую перехват молнии и отвод её в землю, тем самым, защищая здание (сооружение) от повреждения и пожара. Система внешней молниезащиты, организованная по принципу молниеприёмной сетки, проектируется индивидуально под каждое конкретное здание. В момент прямого удара молнии в строительный объект правильно спроектированное и сооруженное молниезащитное устройство должно принять на себя ток молнии и отвести его по токоотводам на заземление. Прохождение тока молнии должно произойти без ущерба для защищаемого объекта и быть безопасным для людей, находящихся как внутри, так и снаружи этого объекта.

Состав внешней молниезащиты:

• Молниеотво́д (молниеприёмник, громоотвод) — устройство, перехватывающее разряд молнии. Выполняется из металла (нержавеющая либо оцинкованная сталь, алюминий, медь)
• Токоотво́ды (спуски) — часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю.
• Заземли́тель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через проводящую среду.

Молниезащита линии электропередачи

2. Внутренняя система молниезащиты

Внутренняя система грозозащиты состоит из шины выравнивания потенциалов, которая объединяет все протяженные металлоконструкции дома, в частности соединяет нейтраль электросети с контуром заземления, экраны телевизионных кабелей, трубы водоснабжения и отопления с контуром заземления, громоотводы и металлоконструкции с контуром заземления.

3. Нормативные документы

В России сложилась непростая ситуация с нормативными документами регламентирующими требования к молниезащите зданий. В настоящий момент существуют два документа на основе которых можно спроектировать систему молниезащиты.

Это «Инструкция по молниезащите зданий и сооружений» РД 34.21.122-87[2] от 30 июля 1987 года и «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» CO 153—343.21.122-2003 от 30 июня 2003 года.

В соответствии с положением Федерального закона от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ «О техническом регулировании» ст. 4 органы исполнительной власти вправе утверждать документы и акты только рекомендательного характера. К такому документу и относится «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» CO 153—343.21.122-2003.

Приказ Минэнерго России от 30.06.03№ 280 не отменяет действие предыдущего издания «Инструкция по молниезащите зданий и сооружений» от 30 июля 1987 года. Таким образом, проектные организации вправе использовать при определении исходных данных и при разработке защитных мероприятий положение любой из упомянутых инструкций или их комбинацию.

Процесс проектирования осложняется и тем фактом что ни одна из указанных инструкций не освещает вопроса применения устройств защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений. Старая редакция инструкции вообще не предусматривала такого раздела, а новое CO 153—343.21.122-2003 освещает этот вопрос только на уровне теории, никаких указаний по практическому применению устройств защиты не предусмотрено. Все вопросы, которые не освещены в самой инструкции предписывается рассматривать в других нормативных документах, соответствующей тематики, в частности стандартов организации МЭК (Международной Электротехнической Комиссии).

4. Устройства и типичные схемы молниезащиты систем электроснабжения 220-380 В

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) делятся на тип 1, тип 2 и тип 3.

Тип 1 способен пропустить через себя всю энергию типичного удара молнии, не разрушившись. Но, за устройством типа 1 сохраняется достаточно большой бросок напряжения (единицы киловольт).

Обычно тип 1 устанавливается только в сельской местности с воздушными линиями. Рекомендации компании ABB (см. PDF файл на их сайте) требуют типа 1 в зданиях с громоотводами, а также в зданиях, подключенных воздушными линиями, и в зданиях, отдельно стоящих или находящихся рядом с высокими объектами (деревьями).

По этим же рекомендациям городская квартирная и офисная проводка не требует типа 1 (считается, что тип 1 уже есть на КТП).

Тип 2 не способен самостоятельно, без предшествующего типа 1, выдержать без разрушения удар молнии. Однако же его живучесть гарантируется в случае совместного применения с типом 1. Бросок напряжения за типом 2 обычно около 1.4-1.7 кВ.

Тип 3 для своей живучести требует применения типов 1 и 2 перед собой, и устанавливается непосредственно рядом с потребителем. Им может являться, например, фильтр "Пилот" или же варисторная защита в блоках питания некоторых бытовых устройств (автоматика отопительных котлов).

Никакая молниезащита не защищает от длительных перенапряжений, например, от повышения до 380В при "отгорании нуля".

В случае сквозного прогорания УЗИП от фазы до PE возможно выделение на нем огромного количества тепла и пожар в щитке. Для защиты от этого УЗИП обязательно должен устанавливаться с защитой - плавкими вставками или же "автоматами". ABB рекомендует "автоматы" C25 для защиты типа 2 и плавкие вставки 125 A для защиты типа 1. Существуют также УЗИП, совмещенные с "автоматами" для своей защиты.

В случае, когда вводной "автомат" имеет номинал <= 25A, возможно подключение УЗИП за ним, в этом случае вводной автомат также выполняет функции защиты УЗИП.

Схемы молниезащиты выполняются либо с приоритетом безопасности, либо с приоритетом бесперебойности. В первом случае недопустимо разрушение УЗИП и иных устройств, а также ситуация, когда временно отключается молниезащита, но допустимо срабатывание автоматики с полным отключением потребителей. Во втором случае допустимо временное отключение молниезащиты, но недопустим перебой в снабжении потребителей.

Схемы, рекомендуемые ABB, сделаны по принципу приоритета бесперебойности. В случае, когда нужен приоритет безопасности, возможно - при номинале вводного автомата <= 25А и наличии вводного УЗО - подключить УЗИП после УЗО, в этом случае вводной автомат защитит УЗИП от сквозного прогорания, а УЗО будет срабатывать при срабатывании УЗИП и требовать ручного повторного включения.

При одновременной установке типа 1 и типа 2 расстояние между ними по кабелю должно быть не менее 5м, а расстояние от типа 2 до типа 3 и потребителей - не менее 10м. Это создает индуктивность, нужную для того, чтобы автомат более высокой ступени срабатывал раньше. Возможно также и использование УЗИП типов 1+2, совмещающих в одном корпусе оба устройства (защищается от прогорания так же, как тип 1).

Устройства УЗИП имеют разные исполнение для систем TN-C-S и ТТ (в последних типа 2 установлены варисторы на L-N и разрядник на N-PE). Необходимо выбирать устройство под свою систему заземления.

Примечания

1. Молниезащита. Российская энциклопедия по охране труда - slovari.yandex.ru/dict/trud/article/ot2/ot2-0104.htm?text=Молниезащита
2. http://www.snip-info.ru/Rd__34_21_122-87.htm - www.snip-info.ru/Rd__34_21_122-87.htm РД 34.21.122-87

wreferat.baza-referat.ru

9. Молниезащита. Электробезопасность - реферат

Похожие главы из других работ:

Защитное зануление, заземление и отключение. Молниезащита. Защита от статического электричества

Глава 4. Молниезащита

Молниезащита (громозащимта, грозозащимта) -- это комплекс технических решений и специальных приспособлений для обеспечения безопасности здания, а также имущества и людей находящихся в нем...

Молниезащита зданий и сооружений

5.1 Внешняя молниезащита

В 1753 году мир впервые узнал об электрической природе молнии и методах борьбы с ее разрушительной силой благодаря опытам Франклина и изобретению молниеотвода...

Молниезащита зданий и сооружений

5.2 Внутренняя молниезащита

Внутренняя молниезащита должна уменьшать электромагнитные эффекты воздействия тока молнии на людей, инсталляции и оборудование, находящееся внутри строительных объектов...

Обеспечение безопасности строительных работ

Как осуществляется молниезащита зданий и сооружений, в том числе строящихся. Объяснение порядка расчёта одиночного стержневого молниеотвода.

Молниезащита - это комплекс защитных мер от разрядов атмосферного статического электричества, обеспечивающих безопасность людей, сохранность зданий и сооружений, оборудования и материалов от загораний, взрывов и разрушений...

Основные направления государственной политики в области охраны труда

2. Молниезащита зданий и сооружений: категорирование зданий по молниезащите, устройство молниеотводов

Молниезащита - система защитных устройств и мероприятий, применяемых в промышленных и гражданских сооружениях для защиты их от аварий, пожаров при попадании в них молнии...

Охрана и безопасность труда. Анализ производственного травматизма

5. Молниезащита, принципы, действующие факторы. Построение зоны защиты.

Молниезащита (громозащита, грозозащита) -- это комплекс технических решений и специальных приспособлений для обеспечения безопасности здания, а также имущества и людей, находящихся в нем. На земном шаре ежегодно происходит до 16-и миллионов гроз...

Система охраны труда на предприятии

4. Молниезащита промышленных объектов. Категории зданий по степени защиты от атмосферного электричества. Виды молниеотводов

Молниеотвод - устройство, устанавливаемое на зданиях и сооружениях и служащее для защиты от удара молнии. Во время грозы на Земле появляются большие индуцированные заряды и у поверхности Земли возникает сильное электрическое поле...

Электробезопасность

9. Молниезащита

Защите от прямых ударов молний подлежат здания и сооружения, которые по правилам устройства электроустановок (ПУЭ) относятся к классам В-I и В-II. К таким помещениям относятся машинные залы аммиачных холодильных установок...

trud.bobrodobro.ru

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОЛНИЕЗАЩИТЫ

Министерство образования Российской Федерации

Ростовский государственный строительный университет

Утверждено на заседании кафедры

Пожарная и производственная

безопасность

«25», ноября 1999 г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практической работе № П-2

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОЛНИЕЗАЩИТЫ»

Ростов-на-Дону

2000 г.

УДК 69.05:658 382

Методические указания к практической работе № П-2 "Проектирование молниезащиты" - Ростов н/Д: Рост. гос. строит.  ун-т, 2000. - 20 с.

В методических указаниях содержатся общие вопросы молниезащиты зданий и сооружений, справочные сведения и порядок проектирования молниеотводов.  

Предназначены для студентов всех специальностей и форм обучения, изучающих дисциплину «БЖД в производственной среде» в дисциплине «БЖД», а также для раздела «БЖД» в дипломных проектов.

СОСТАВИЛИ.  проф., д-р техн. наук  Е.И Богуславский,

                                                                                                 доц.., канд. техн. наук  С.Л. Пушенко,

                                                               ассист. Е.С. Филь

Редактор Н.Е. Гладких

Темплан 2002г., поз. 32

ЛР №020818 от 13.01.1999г.  Подписано в печать 25.01.2000.  Формат  60 x 84/16.

Бумага писчая.  Ризограф.   Уч. - изд. л. 1,0.

Тираж 50 экз. Заказ 325

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета

344022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162

© Ростовский государственный

строительный университет, 2000 г

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение устройства и методики проектирования молниезащиты зданий и сооружений.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Основные термины и определения

Молния - электрический разряд длиной в несколько километров, развивающийся между грозовым облаком и землей или наземным сооружением.

Прямой удар молнии (поражение молнией) - непосредственный контакт канала молнии с объектом, сопровождающийся протеканием по нему тока молнии.

Вторичное проявление молнии - наведение высокого потенциала на изолированных от земли металлических конструкциях, вызванное разрядами молнии.

Занос высоких потенциалов - перенесение в здание или сооружение по подземным, наземным и надземным металлическим коммуникациям электрических потенциалов, возникающих при прямых и близких ударах молнии.

Молниезащита - комплекс мероприятий, направленных на предотвращение прямого удара молнии в объект и устранение опасных последствий, связанных с прямым ударом и вторичным воздействием молнии.

Молниеотвод - устройство, воспринимающее удар молнии и отводящее ее ток в землю.

Зона защиты молниеотвода - пространство, внутри которого объект защищен от прямых ударов молнии с надежностью не ниже определенного значения.

Заземлитель молннезащиты - заглубленные в землю проводники, предназначенные для отвода в землю токов молнии

Естественный заземлитель - заглубленные в землю железобетонные конструкции зданий и сооружений.

Искусственный зазсмлитель - специально проложенные в земле контуры, состоящие из вертикальных и горизонтальных проводников.

2.2. Теоретические сведения

Одной из особенностей земной атмосферы является, непрерывное взаимное перемещение разноименно заряженных ионов между земной поверхностью иионосферой. В ясную погоду ноны достигают поверхности Земли или ионосферы, взаимодействуют с ионами противоположного знака и нейтрализуются. В пасмурную погоду свободному дрейфу препятствуют облака, состоящие из кристаллов льда с высоким электрическим сопротивлением. Ионы оседают на обоих поверхностях облака, при этом нижняя сторона облака и земная поверхность приобретают разноименные электрические заряды, в результате чего образуется конденсатор, обкладками которого являются облако и Земля, а диэлектриком -воздух. Поскольку дрейф иоиов происходит постоянно, то величина электрического потенциала между обкладками конденсатора непрерывно возрастает и может составлять более 1 млрд. В.

При грозе толщина диэлектрического слоя в конденсаторе относительно мала, поскольку грозовые облака расположены значительно ниже облаков других типов, а сопротивление диэлектрика снижено, т.к. воздух насыщен водяными парами и каплями. В результате может произойти электрический пробой воздушного промежутка между облаком и землей - молния. Пробой наиболее вероятен там, где величина промежутка минимальна, поэтому чаще всего разряд молнии попадает в наиболее высокие объекты, имеющие контакт с землей.

Разряд молнии начинается с развития лидера - слабо светящегося канала с током в несколько сот ампер. По мере продвижения его к земле с наземных объектов могут возбуждаться встречные лидеры. После установления сквозного лидерного канала следует главная стадия разряда - быстрая нейтрализация зарядов лидера, сопровождающаяся ярким свечением, нарастанием тока до сотен тысяч ампер, разогревом канала молнии до десятков тысяч градусов и ударным расширением, воспринимаемым как раскат грома. Кроме того, при быстром перемещении заряженных частиц возникает сильное электромагнитное поле, стягивающее диаметр канала до 1-2 см, чем объясняется высокая плотность тока в молнии. Суммарное время вспышки молнии составляет в среднем 0,2 с, в редких случаях может доходить до 1,5 с.

По направлению движения лидера молнии делятся на восходящие и нисходящие. Более 90% молний являются нисходящими. Восходящие молнии на равнинной местности поражают обьекты высотой более 150 м, в горных районах - сооружения меньшей высоты и наблюдаются чаще. Нисходящие молнии переносят больший заряд (до 100 Кл) и характеризуются большими значениями токов, поэтому требования к конструкции и размерам молниезащиты [1] составлены с учетом параметров, соответствующих не менее 99% нисходящих молний.

2.3. Опасные воздействия молнии

Опасность воздействия молнии на объекты, людей и животных определяется, с одной стороны, параметрами разряда молнии, а с друюн - технологическими и конструктивными характеристиками объекта (наличием взрыво- и пожароопасных зон, огнестойкостью конструкций и пр.).

Воздействия молнии принято подразделять на 2 группы: первичные, вызванные прямым ударом молнии, и вторичные, вызванные близкими ее разрядами.      

Прямой удар молнии вызываег следующие воздействия:

- электрические, связанные с поражением людей и животных электрическим током (прямое поражение, появление опасных напряжений шага и прикосновения при растекании тока молнии в земле), а также с появлением электрических перенапряжений в электросетях, что может привести к выводу из строя электрической части электроустановок;

- термические, связанные с выделением теплоты при прямом контакте канала молнии с объектом или при протекании через объект тока молнии;

- механические, обусловленные ударной волной, распространяющейся от канала молнии, электродинамическими силами, действующими на проводники с токами молнии, а также резким паро- и газообразованием в материалах и последующим их механическим разрушением (растрескивание бетона, расщепление древесины).

К вторичным проявлениям молнии относятся:

- электростатическая индукция возникает в результате перемещения зарядов в канале молнии и проявляется в виде возникновения опасного напряжения на незаземленных металлических конструкциях, величина которого зависит от тока молнии, расстояния до места удара и может достигать несколько сотен киловольт;

- электромагнитная индукция возникает в результате изменения тока молнии во времени и проявляется в виде наведения ЭДС в металлических контурах (электрически связанные трубопроводы, коммуникации и пр.), что приводит к появлению высокого напряжения в них и искрению в местах сближения и разрывах контуров;

- занос высоких потенциалов по вводимым в объект коммуникациям при близких ударах молнии.

2.4.  Характеристики грозовой деятельности

Согласно [1], необходимость выполнения молниезащиты и ее надежность определяются по ожидаемому количеству N поражений молнией объекта. Используется следующее положение: объект принимает на себя разряды, которые в его отсутствие поразили бы поверхность Земли определенной площади S (так называемая поверхность стягивания). Эта площадь имеет форму круга для сосредоточенных объектов и форму прямоугольника для протяженных. Тогда

,

где n - среднегодовое число ударов молнии в 1 км2 земной поверхности в месте расположения объекта, 1/(км2 год). На основании многолетних наблюдений установлено, что S пропорциональна высоте объекта h.

Для сосредоточенных объектов (дымовых труб, башен) применяется формула:

                                     (1)

Для зданий и сооружений прямоугольной формы:

                                    ,                               (2)

где Нз - наибольшая высота здания или сооружения, м; Sз и Lз - соотвегственно ширина и длина здания или сооружения, м. Для зданий и сооружений сложной конфигурации в качестве Sз и Lз рассматриваются ширина и длина наименьшего прямоугольника, в который может быть вписан объект в плане.

Удельная плотность, ударов молнии в землю n в иастоящее время определяется на основе среднегодовой продолжительности грозовой деятельности, которая регистрируется сетью метеорологических станций. Данные о продолжительности гроз усреднены за период с 1936 по 1978 г. и в виде линий, характеризующихся постоянным числом грозовых часов в год, нанесены на географическую карту (см. прил. 1). На основании многолетних наблюдений выявлена связь между плотностью разрядов в землю и продолжительностью гроз (табл.1).

2.5. Классификация защищаемых объектов

Характер и тяжесть последствий удара молнии зависит, прежде всего, от взрыво- и пожароопасности объекта. Так, в производствах, связанных с процессами открытого горения, удар молнии представляет меньшую опасность, чем на объектах, содержащих взрыво- и пожароопасную среду.

Таблица 1. Характеристики грозовой деятельности.

Согласно [1], здания и сооружения разделены на 3 категории, отличающиеся по тяжести возможных последствий поражений молнией.

 К 1 категории отнесены производственные помещения, в которых взрывоопасные концентрации газов, паров, пылей, волокон могут образовываться в нормальных технологических процессах. Поражение молнией вызывает взрыв на объекте и создаст повышенную опасность для близрасположенных объектов.

Ко II категории отнесены производственные здания и сооружения, в которых появление взрывоопасных концентраций газов, паров, пылей, волокон происходит при аварийных ситуациях, а также наружные установки, содержащие взрывоопасные жидкости и газы. Для этих объектов удар молнии создает опасность взрыва только при совпадении с технологической аварией.

К III категории относится объекты, в которых прямое или вторичное воздействие молнии не вызывает взрыва, но может вызвать пожар. Кроме того, к этой категории относятся объекты, поражение которых представляет опасность для людей и животных (общественные здания, высотные сооружения, животноводческие комплексы), а также небольшие строения в сельской местности, выполненные из сгораемых кокггрукцнй.

2.6. Средства и способы молннезашнты

Наиболее надежным средством защиты от прямого удара молнии является молниеотвод - устройство, предназначенное для непосредственного контакта с каналом молнии и отвода ее тока в землю. Молниеотводы делятся па отдельно стоящие, т.е. установленные на некотором расстоянии от защищаемого объекта и обеспечивающие растекание тока в земле мимо объекга, и установленные на самом объекте, обеспечивающие растекание тока по контролируемым путям так, что обеспечивается безопасность людей, низкая вероятность взрыва или пожара.

Отдельно стоящие молниеотводы исключают возможность термического воздействия молнии на объект, обеспечивают наибольшую безопасность и применяются для объектов I категории. Для объектов II и III категории в равной мере допустимо использование как отдельно стоящих, так и установленных на объекте молниеотводов.

Молниеотвод (рис. I и 2) состоит из молниеприемника 1, опоры 2, токоотвода 3 и заземлителя 4. На практике, функции молннеприемника, опоры и токоотвода может выполнять, например, металлическая мачта или ферма здания.

Защитное действие молниеотвода основано на свойстве молнии с большей вероятностью поражать высокие и хорошо заземленные объекты по сравнению с расположенными рядом объектами меньшей высоты.

Рис.1. Конструкция стержневого молниеотвода I - молниеприемник, 2 - опора, 3- токоотвод, 4 – заземлитель

   Рис.2. Конструкция тросового молниеотвода 1 -  молниеприемник, 2 - опора, 3- токоотвод, 4 - заземлитель

Количественно зашитное действие молниеотвода определяется через отношение вероятности попадания молнии в защищаемый объект к общему числу ударов в молниеотвод и объект (вероятность прорыва). Отсюда вытекает понятие зоны защиты молниеотвода - это внешняя граница пространства с постоянным значением вероятности прорыва. В [1] принято две зоны зашиты: зона А обеспечивает защиту от 99,5% попаданий молнии, зона Б - от 95%.

По типу молниеприемннка молниеотводы делятся на стержневые (вертикальные), тросовые (горизонтальные протяженные) и молниеприемные сетки. Зона, защиты стержневого молниеотвода представляет собой круговой конус, зона защиты тросового - двускатную поверхность (рис. 3 и 4). Основное требование к размерам зоны защиты и расположению молниеотводов относительно защищаемого объекта заключается в том, что объект должен полностью, включая все выступающие части и детали, размещаться внутри зоны защиты.

Молниеприемные сетки выполняются из стальной проволоки диаметром не менее 6 мм с шагом ячеек не более 6 х 6 м с соединением узлов сваркой и размещаются на кровле здания, при этом кровля должна быть горизонтальной (уклон не более 1:8) из расчета равновероятности поражения молнией любого ее участка. При больших уклонах кровли удары молнии наиболее вероятны вблизи конька, и в этих случаях более экономична установка стержневых или тросовых молниеприемников.

Для обеспечения безопасности людей и защиты от вторичных проявлений молнии, токоотводы прокладываются в малодоступных местах по кратчайшему расстоянию к заземлителям, а искусственные заземлители размещаются равномерно по территории объекта на глубине не менее 0,5 м.

Заземлители молниезащиты могут быть естественными или искусственными, при этом для всех категорий молниезащиты предпочтение отдается естественным заземлителям.

В прил. 2 приведены характеристики некоторых объектов и соответствующие им категории молниезащиты и зоны защиты молниеотводов.

Рис. 3. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода

Геометрические размеры зон защиты определяются по формулам, приведенным в табл. 2.

Таблица 2 Размеры зон защиты одиночных молниеотводов высотой менее 150 м

Примечания:

а) во всех случаях для зоны А высота молниеотвода h определяется методом последовательных приближений.

b) для зоны Б при известных значениях rx и hх:

h = (rx + 1,63hx)/1,5 -для стержневого молниеотвода;

h = (rx + 1,85hx)/1,7 -для тросового молниеотвода;

с) для тросового молниеотвода h - высота троса в середине пролета с учетом стрелы провеса троса. При известной длине пролета L высота опор молниеотвода:

 при L < 120 м;

                                           при 120 < L < 150 м.                                      (3)

Рис. 5. Двойной стержневой молниеотвод

Для расширения горизонтальных размеров зон защиты используются несколько стержневых или тросовых молниеотводов с перекрывающимися зонами защиты. Чаще всего используются двойные стержневые (рис. 5) или двойные тросовые (рис. 6) молниеотводы.

Для двойных стержневых и тросовых молниеотводов высотой менее 150 м (рис. 5 и 6) габаритные размеры наружных областей зоны защиты h01, h02, r01, r02, rх1, rх2  определяются по формулам табл.2 для соответствующего типа одиночного молниеотвода. Внутренние области имеют следующие размеры:

                                                           (4)

                                                   rcx = rx     при L < h                                               (5)

rcx = rc(hc –hx)/hc    при L > h                                               

Значения hc1 и hc2 определяются по табл. 3.

Таблица 3. Наименьшая высота внутренней области зоны защиты двойного молниеотвода

3. ЗАДАНИЕ ПО РАБОТЕ

Рассчитать двойной тросовый молниеотвод (рис. 5) с одинаковой высотой опор (h2 = h3).

Задание выполняется согласно варианту, указанному преподавателем. Номер варианта состоит из двух цифр. Первая определяет тип защищаемого объекта из табл. 4, вторая - размеры объекта из табл. 5

Таблица 4. Исходные данные. Тип объекта

Таблица 5. Исходные данные. Размеры здания или сооружения

4. ПОРЯДОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАБОТЫ

4.1. Найти ожидаемое количество N поражений молнией объекта. Для сосредоточенных зданий и сооружений (Lз ≈ Sз) используют формулу (1), для зданий и сооружений прямоугольной формы - формулу (2). Удельная плотностъ ударов молнии n определяется по табл. 1, размеры объекта берутся из исходных данных. Результаты расчетов по п. 4.1 - 4.7 последовательно заносить в табл. 6.

Таблица 6. Размеры зоны защиты двойного тросового молниеотвода

4.2. Пользуясь полученным значением N и прил. 2, определить требуемую категорию молниезащиты и тип зоны защиты молниеотвода

4.3. Определить длину пролега L. Принимаем L = Lз + (8 ... 10), м

4.4. Определить высоту провеса троса h. Принимаем h = h4 + (3...5), м

4.5. По формуле (3) определить высоту опор hоп.    

4.6. Определить в первом приближении расстояние l между опорами соседних молниеотводов. Для этого принимаем l = 0,8Sз, м.

4.7. По формулам табл. 2 для выбранной зоны защиты определить размеры внешних границ зоны защиты молниеотвода; по формулам (4), (5) и табл. 3 определить размеры внутренних границ зоны защиты молниеотвода.

4.8. Проверить соответствие размеров зоны защиты габаритам здания. Условия проверки: hс > Нз  и 2rх + 2rх > Sз

4.9. Если хотя бы одно из условий проверки не выполнено, следует повторить расчет с п.4.3, изменив одно или несколько из следующих условий расчета:

а) высоту молниеотводов h,

b) расстояние между опорами соседних молниеотводов l

4.10. Начертить в масштабе объект, молниеотвод и зону его защиты в трех проекциях аналогично рис. 4-5.

5. ОФОРМЛЕНИЕ РАБОТЫ

Отчет следует выполнять в отдельной тетради на отдельном двойном тетрадном листе.

Отчет должен содержать следующие части: шифр зачетной книжки, номер группы, фамилия и инициалы студента, дата выполнения работы.

С начала страницы отчет оформляют по образцу:

26.10.99., ТВ-510, Иванов В.В., з.к.63071

Лабораторная работа № 6, вариант №10

" Проектирование молниезащиты ".

Затем выделяют нумерацией и подчеркиванием 6 разделов.

1. Цель работы.

2. Общие сведения (теория вопроса и применяемые приборы).

3. Нормативные требования (нормативный документ для проектирования молниезащиты).

4. Расчетная часть (расчетные формулы в виде: формула в символьной записи, формула с численными значениями параметров, значение вычисленной величины с указанием размерностей).

5. Графическая часть (рисунок объекта и молниеотвода).

6. Выводы по работе (сопоставление полученных данных и нормативных требований).

Работу целесообразно защищать на следующем занятии. На отчете по работе преподаватель делает отметку. Отчет с отметкой передается преподавателю на экзамене (зачете).

6. ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Что называется молнией и как она образуется?

2. Какие опасные воздействия производит молния?

3. Какими параметрами характеризуется грозовая деятельность?

4. Что называется молниезащитой?

5. На чем основана классификация защищаемых обьектов по категории молниезащиты?

6. Опишите конструкцию и принцип действия молниеотвода.

7. Что называется зоной защиты молниеотвода. Какие виды молниеотводов Вы знаете?

8. Каково должно быть взаимное расположение молниеотводов и защищаемого ими объекта?

ЛИТЕРАТУРА

1. Инструкция по устройству молниезашиты зданий и сооружений. РД 34.21.122-87/Минэнерго СССР.- М.: Энергоатомиздат, 1989.— 56с.

2. Пчелинцев В.А., Коптев Д.В., Орлов Г.Г. Охрана труда в строительстве. - М.: Высшая школа, 1991. - 270 с.

3. Прокофьев Ф.И. Охрана труда в геодезии и картографии. - .М.: Недра, 1987. -  292 с.

Приложение 1

Карта среднегодовой продолжительности гроз в часах для территории РФ

Приложение 2

Категории молниезащиты и типы зон защиты молниеотводов

refleader.ru

Реферат Грозозащита

Реферат на тему:

План:

Введение
• 1 Внешняя система молниезащиты
• 2 Внутренняя система молниезащиты
• 3 Нормативные документы
• 4 Устройства и типичные схемы молниезащиты систем электроснабжения 220-380 В
Примечания

Введение

Молниезащи́та (громозащи́та, грозозащи́та) — это комплекс технических решений и специальных приспособлений для обеспечения безопасности здания, а также имущества и людей находящихся в нем. На земном шаре ежегодно происходит до 16-и миллионов гроз, то есть около 44 тысяч за день[1]. Прямой удар молнии очень опасен для здоровья людей, нередки случаи смертельного исхода. Для зданий и сооружений угрозами вследствие непосредственного контакта канала молнии с поражаемыми объектами являются возможность возгорания либо разрушения, а также повреждение чувствительного оборудования вследствие сопутствующего молнии импульсного электромагнитного поля.

Молния ударяет в молниеотвод Эйфелевой башни. Фотография 1902 г.

Молниезащита зданий разделяется на внешнюю и внутреннюю.

1. Внешняя система молниезащиты

Внешняя молниезащита представляет собой систему, обеспечивающую перехват молнии и отвод её в землю, тем самым, защищая здание (сооружение) от повреждения и пожара. Система внешней молниезащиты, организованная по принципу молниеприёмной сетки, проектируется индивидуально под каждое конкретное здание. В момент прямого удара молнии в строительный объект правильно спроектированное и сооруженное молниезащитное устройство должно принять на себя ток молнии и отвести его по токоотводам на заземление. Прохождение тока молнии должно произойти без ущерба для защищаемого объекта и быть безопасным для людей, находящихся как внутри, так и снаружи этого объекта.

Состав внешней молниезащиты:

• Молниеотво́д (молниеприёмник, громоотвод) — устройство, перехватывающее разряд молнии. Выполняется из металла (нержавеющая либо оцинкованная сталь, алюминий, медь)
• Токоотво́ды (спуски) — часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю.
• Заземли́тель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через проводящую среду.

Молниезащита линии электропередачи

2. Внутренняя система молниезащиты

Внутренняя система грозозащиты состоит из шины выравнивания потенциалов, которая объединяет все протяженные металлоконструкции дома, в частности соединяет нейтраль электросети с контуром заземления, экраны телевизионных кабелей, трубы водоснабжения и отопления с контуром заземления, громоотводы и металлоконструкции с контуром заземления.

3. Нормативные документы

В России сложилась непростая ситуация с нормативными документами регламентирующими требования к молниезащите зданий. В настоящий момент существуют два документа на основе которых можно спроектировать систему молниезащиты.

Это «Инструкция по молниезащите зданий и сооружений» РД 34.21.122-87[2] от 30 июля 1987 года и «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» CO 153—343.21.122-2003 от 30 июня 2003 года.

В соответствии с положением Федерального закона от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ «О техническом регулировании» ст. 4 органы исполнительной власти вправе утверждать документы и акты только рекомендательного характера. К такому документу и относится «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» CO 153—343.21.122-2003.

Приказ Минэнерго России от 30.06.03№ 280 не отменяет действие предыдущего издания «Инструкция по молниезащите зданий и сооружений» от 30 июля 1987 года. Таким образом, проектные организации вправе использовать при определении исходных данных и при разработке защитных мероприятий положение любой из упомянутых инструкций или их комбинацию.

Процесс проектирования осложняется и тем фактом что ни одна из указанных инструкций не освещает вопроса применения устройств защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений. Старая редакция инструкции вообще не предусматривала такого раздела, а новое CO 153—343.21.122-2003 освещает этот вопрос только на уровне теории, никаких указаний по практическому применению устройств защиты не предусмотрено. Все вопросы, которые не освещены в самой инструкции предписывается рассматривать в других нормативных документах, соответствующей тематики, в частности стандартов организации МЭК (Международной Электротехнической Комиссии).

4. Устройства и типичные схемы молниезащиты систем электроснабжения 220-380 В

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) делятся на тип 1, тип 2 и тип 3.

Тип 1 способен пропустить через себя всю энергию типичного удара молнии, не разрушившись. Но, за устройством типа 1 сохраняется достаточно большой бросок напряжения (единицы киловольт).

Обычно тип 1 устанавливается только в сельской местности с воздушными линиями. Рекомендации компании ABB (см. PDF файл на их сайте) требуют типа 1 в зданиях с громоотводами, а также в зданиях, подключенных воздушными линиями, и в зданиях, отдельно стоящих или находящихся рядом с высокими объектами (деревьями).

По этим же рекомендациям городская квартирная и офисная проводка не требует типа 1 (считается, что тип 1 уже есть на КТП).

Тип 2 не способен самостоятельно, без предшествующего типа 1, выдержать без разрушения удар молнии. Однако же его живучесть гарантируется в случае совместного применения с типом 1. Бросок напряжения за типом 2 обычно около 1.4-1.7 кВ.

Тип 3 для своей живучести требует применения типов 1 и 2 перед собой, и устанавливается непосредственно рядом с потребителем. Им может являться, например, фильтр "Пилот" или же варисторная защита в блоках питания некоторых бытовых устройств (автоматика отопительных котлов).

Никакая молниезащита не защищает от длительных перенапряжений, например, от повышения до 380В при "отгорании нуля".

В случае сквозного прогорания УЗИП от фазы до PE возможно выделение на нем огромного количества тепла и пожар в щитке. Для защиты от этого УЗИП обязательно должен устанавливаться с защитой - плавкими вставками или же "автоматами". ABB рекомендует "автоматы" C25 для защиты типа 2 и плавкие вставки 125 A для защиты типа 1. Существуют также УЗИП, совмещенные с "автоматами" для своей защиты.

В случае, когда вводной "автомат" имеет номинал <= 25A, возможно подключение УЗИП за ним, в этом случае вводной автомат также выполняет функции защиты УЗИП.

Схемы молниезащиты выполняются либо с приоритетом безопасности, либо с приоритетом бесперебойности. В первом случае недопустимо разрушение УЗИП и иных устройств, а также ситуация, когда временно отключается молниезащита, но допустимо срабатывание автоматики с полным отключением потребителей. Во втором случае допустимо временное отключение молниезащиты, но недопустим перебой в снабжении потребителей.

Схемы, рекомендуемые ABB, сделаны по принципу приоритета бесперебойности. В случае, когда нужен приоритет безопасности, возможно - при номинале вводного автомата <= 25А и наличии вводного УЗО - подключить УЗИП после УЗО, в этом случае вводной автомат защитит УЗИП от сквозного прогорания, а УЗО будет срабатывать при срабатывании УЗИП и требовать ручного повторного включения.

При одновременной установке типа 1 и типа 2 расстояние между ними по кабелю должно быть не менее 5м, а расстояние от типа 2 до типа 3 и потребителей - не менее 10м. Это создает индуктивность, нужную для того, чтобы автомат более высокой ступени срабатывал раньше. Возможно также и использование УЗИП типов 1+2, совмещающих в одном корпусе оба устройства (защищается от прогорания так же, как тип 1).

Устройства УЗИП имеют разные исполнение для систем TN-C-S и ТТ (в последних типа 2 установлены варисторы на L-N и разрядник на N-PE). Необходимо выбирать устройство под свою систему заземления.

Примечания

1. Молниезащита. Российская энциклопедия по охране труда - slovari.yandex.ru/dict/trud/article/ot2/ot2-0104.htm?text=Молниезащита
2. http://www.snip-info.ru/Rd__34_21_122-87.htm - www.snip-info.ru/Rd__34_21_122-87.htm РД 34.21.122-87

wreferat.baza-referat.ru

3.1 принцип работы молниеотвода. Молниезащита подстанции

Похожие главы из других работ:

Асинхронные электродвигатели, способы измерения скорости и момента

Принцип работы

При подаче к обмотке статора напряжения, в каждой фазе создаётся магнитный поток, который изменяется с частотой подаваемого напряжения. Эти магнитные потоки сдвинуты относительно друг друга на 120°, как во времени, так и в пространстве...

Атомные электростанции

2.1 Принцип работы

На рисунке показана схема работы атомной электростанции с двухконтурным водо-водяным энергетическим реактором. Энергия, выделяемая в активной зоне реактора...

Виды, принцип работы и назначение автоматического выключателя

2. Принцип работы

Принцип работы автоматического выключателя следующий При включении автомата напряжение, подаваемое на верхнюю винтовую клемму 4 проходит через биметаллическую пластину 6 (тепловое расцепление) и через обмотку соленоида 9...

Гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС): эскиз сооружения, порядок работы. Генераторы электроэнергии ГАЭС, КПД. Сравнение с гидроэлектростанциями (ГЭС)

2.2 Принцип работы

Практически во всем мире в современных энергообъединениях почти исключительное распространение получило гидроаккумулирование - благодаря соизмеримости мощности и количества перераспределяемой энергии ГАЭС с потребностями энергосистем...

Гидроэлектростанции: принцип работы, крупнейшие аварии

2. ПРИНЦИП РАБОТЫ ГЭС

Принцип работы ГЭС достаточно прост. Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию (рисунок 1)...

Изучение механизма работы солнечных элементов, их соединений – батарей

3. Принцип работы СЭ

Рассмотрим p-n переход, описанный выше. При температурах выше 0є К температурные колебания атомной решётки приводят к появлению подвижных (т. е. свободных) электронов и дырок в материале как p-типа, так и n-типа...

Использование вторичных энергоресурсов газотурбинной установки для отопления зданий и сооружений

3.4 Принцип работы

Включение теплообменника необходимо выполнять в следующей последовательности: 1) провести внешний осмотр теплообменника; 2) закрыть дренажи унифицированных модулей...

Никола Тесла

Принцип работы

Передача происходит следующим образом: на передающей стороне (в радиопередатчике) формируются высокочастотные колебания (несущий сигнал) определенной частоты. На него накладывается сигнал, который нужно передать (звука, изображения и т.д...

О научно-исследовательской работе воздушных линий электропередач ультравысокого напряжения постоянного тока

3. Принцип работы

Мощность равна произведению напряжения на ток (). Таким образом, увеличив напряжение можно уменьшить передаваемый по проводу ток и, как следствие, можно уменьшить сечение провода, необходимого для передачи этой мощности, что удешевит ЛЭП...

Пироэлектрические свойства кристаллов

1.1 Принцип работы ППИ

Работа ППИ основана на пироэлектрическом эффекте, который заключается в том, что при изменении температуры кристалла изменяется величина его поляризации. Из 32 кристаллографических классов 10, лишенные центра симметрии...

Привод механизма арретирования от электродвигателя

1.2 Описание конструкции. Принцип действия прибора и принцип работы привода механизма арретирования

Привод представляет собой электромеханическую систему, состоящую из электродвигателя привода, кинематической передачи и элемента силового воздействия на гироскоп...

Применение лазеров в лазерном шоу

2.2 Принцип работы

RGB-лазеры работают следующим образом: три отдельных лазерных модуля излучают красный, синий, зеленый лучи. Далее эти лучи объединяются при помощи дихроических зеркал (отражают конкретный цвет). На выходе получаем белый лазерный луч...

Проект блока детектирования мощности дозы гамма-излучения

1.1 Принцип работы ГРС

Чтобы выбрать необходимый прибор, нужно сначала выяснить какой вид измерений требуется выполнить - измерение дозы, мощности дозы или загрязнения, какие энергии и уровни мощности дозы наиболее вероятны в месте измерения...

Тиристорный электропривод постоянного тока с подчиненным управлением

1.1 Принцип работы УВ

электропривод ток выпрямитель Управляемый выпрямитель (УВ) в электроприводе выполняет роль усилителя мощности. В этом разделе исследуется однофазный однополупериодный нереверсивный УВ, работающий на активную нагрузку R...

Энергетическая установка с реактором РБМК-1500

3.2 Принцип работы

К технологическим каналам вода поступает с температурой 270°С. Омывая твэлы, вода нагревается до температуры насыщения...

fis.bobrodobro.ru

Молниезащита

Опасность поражения молнией заключается в прямом уда­ре и во вторичном проявлении молнии вследствие электро­статической и электромагнитной индукции. Сила тока в мол­нии − до 200000 А; температура канала − 6000 − 10000 оС. Наи­более подвержены поражению высокие объекты (трубы, мачты, ЛЭП).

Нормативный документ, в соответствии, с которым опре­деляются мероприятия по защите от молний, − СН 305-77, а также "Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений" РД 34.21 122-87.

Молниезащитой называется комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, со­хранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от возможных взрывов, загорании и разрушений, вызванных электрическим, тепловым или механическим воздействием молнии.

Физическая сущность молниезащиты заключается в на­правлении потока электричества по специальному провод­нику − молниеотводу от защищаемого объекта в землю для дальнейшего растекания тока.

Категория молниезащиты и тип зоны защиты зависят от назначения здания и сооружения; интенсивности грозовой деятельности в районе; ожидаемого количества поражений молний в год.

Зона защиты молниеотвода − это часть пространства, внут­ри которого здание или сооружение защищено от прямых уда­ров молнии с определенной степенью надежности (зона за­щиты А − 99,5%; Б − 95% и выше).

Зона защиты одиночного молниеотвода представлена на рис.3.

Рис. 3. Зона защиты единичного стержневого молниеотвода:

1 — граница зоны защиты на уровне высоты объекта; 2 — то же, на уровне земли; h — высота молниеотвода; h0 — высота конуса защиты; hx — высота защищаемого объекта; rx — радиус зоны защиты на уровне высоты объекта; r0 — радиус зоны зашиты объекта на уровне земли. Зона защиты для данного молниеотвода представляет собой конус высотой h0 с радиусом основания на земле r0.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода вы­сотой h≤150 м представляет со­бой круговой конус с вершиной на высоте ho = 0,85h и с радиу­сом у основания ro ≈ 1,5h.

Радиус круга защиты rx  на высоте защищаемого сооруже­ния:

rx = (1,1 − 0,002h)(h − hx/0,85).

Существуют также зависимости, позволяющие, задаваясь размерами защищаемого объекта (hx и rx), определить величину h. Эта зависимость для зоны Б имеет вид:

h =( rx +1,63 hx )/1,5.

 Для молниеотводов других типов зависимости иные.

Кроме одиночного молниеотвода, существуют двойные и многократные стержневые молниеотводы, а также одиночные и двойные тросовые молниеотводы, которые применяются для протяжен­ных защищаемых объектов.

Статическое электричество

Статическое электричество − совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией (ослаблением) свободного электрического заряда...

Добавить комментарий

bgdstud.ru

• 
  Шабрение поверхности деталей инструмент применяемый принцип шабрения
• 
  Строительные машины и механизмы
• 
  Коррозия сплавов
• 
  Виды приводов
• 
  Полиспасты схемы полиспастов
• 
  Технические характеристики фотон 1069
• 
  Культиватор пропашной
• 
  Фольксваген т6 фото
• 
  Реле стартера уаз
• 
  Что в себя включает дорога
• 
  Земснаряд это что