Молниезащита зданий и сооружений. Молния защита зданий и сооружений

Молниезащита зданий и сооружений

Молния — искровой разряд статического электричества, акку­мулированного в грозовых облаках. Энергия искрового разряда мол­нии и возникающие при этом токи представляют опасность для чело­века, зданий и сооружений.

С грозовым разрядом связано электромагнитное поле, которое индуктирует напряжение на проводах и проводящих конструкциях зданий и сооружений вблизи места удара. Индуктированные напря­жения на линиях электропередачи могут достигать сотен киловольт и вызывать перекрытие изоляции в установках с рабочим напряжением до35...110кВ.

Протекание тока молнии вызывает нагрев проводника до тем­пературы каления, плавления или испарения.

Механические воздействия тока молнии проявляются в расще­плениях деревьев, разрушении небольших каменных строений, кир­пичных труб, незащищенных молниеотводами и др.

Прямой удар молнии (поражение молнией) — непосредствен­ный контакт канала молнии со зданием или сооружением, который сопровождается протеканием через него тока молнии.

Вторичное проявление молнии — наведение потенциалов на металлических элементах конструкции, оборудования, в незамкнутых металлических контурах, вызванное близкими разрядами молнии и создающее опасность искрения внутри объекта.

Занос высокого потенциала — перенесение в защищаемое зда­ние или сооружение по протяженным металлическим коммуникаци­ям (трубопроводам, кабелям и т.п.) элек­трических потенциалов, возникающих при прямых и близких ударах молнии и соз­дающих опасность искрения внутри защи­щаемого объекта.

Молниеотвод — устройство, воспринимающее удар молнии и отводящее ее ток в землю. Молниеотвод состоит из молниеприемника, воспринимающего удар молнии, токоотвода, соединяющего молниеприемник с заземлителем, через который ток молнии стекает в землю.

№60.ОСВОБОЖДЕНИЕ ОТ ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

При поражении электрическим током необходимо как можно скорее освободить пострадавшего от действия тока, поскольку тяжесть электротравмы зависит от продолжительности его действия.

Если пострадавший находится на высоте, то необходимо при­нять меры, предупреждающие падение пострадавшего или обеспечи­вающие его безопасность.

Немедленно отключить токоведущие части, к которым прикаса­ется пострадавший. Если это невозможно сделать быстро, следует от­тащить пострадавшего от токоведущих частей, пользуясь изоли­рующими защитными средствами.

Освобождение пострадавшего от действия тока

При напряжении до 1000 В для отделения пострадавшего от то-коведущих частей можно воспользо­ваться любыми непроводящими ток предметами: обмотать руку шарфом, оттянуть его за одежду, встать на сверток сухой ткани, сухую доску. Даже голой рукой можно оттянуть пострадавшего за его сухую одежду (рис. 6.17), отстающую от тела (за во­рот, хлястик, полу пиджака). Нельзя тянуть за брюки или обувь, которые могут оказаться сырыми или иметь металлические детали, соприкасающиеся с телом.

Если пострадавший судорожно сжал провод и оторвать его не­возможно, то можно прервать ток, проходящий через пострадавшего, отделив его не от провода, а от земли (подсунув под него сухую доску, оттянув ноги сухой веревкой). После этого он легко разожмет руку.

Можно быстро перерубить провода топором или лопатой (по од­ному, чтобы не появилась электрическая дуга из-за короткого замы­кания между проводами). Удобно пользоваться кусачками с изолиро­ванными рукоятками. Допускается обернуть неизолированные рукоятки сухой одеждой, полиэтиленовым пакетом или любым ди­электрическим материалом.

Напряжение до 1000 В. При напряжении 380/220 Б и ниже, ес­ли ток проходит на землю только через тело пострадавшего, можно не опасаться поражения спасающего шаговым напряжением, так как ток, проходящий через пострадавшего столь велик, чтобы создать ша­говое напряжение опасных значений. Но если провод, которого каса­ется пострадавший, лежит на земле или соприкасается с заземлен­ными металлическими предметами, существует опасность поражения шаговым напряжением. В такой ситуации подходить к проводу или месту заземления без диэлектрических галош или сапог нельзя. Для освобождения пострадавшего при этом лучше воспользоваться сухой палкой или доской, изолировав от нее руки своей одеждой.

Оказывающий помощь, если ему необходимо коснуться тела по­страдавшего, не прикрытого одеждой, должен надеть диэлектрические перчатки или обмотать руку шарфом, надеть на руку рукав пиджака или пальто, или просто сухую материю.

При отделении пострадавшего от токоведущих частей рекомен­дуется действовать одной рукой, держа вторую в кармане или за спи­ной. Подходить к пострадавшему следует маленькими шагами.

Напряжение выше 1000 В. Если в установке напряжением более 1000 В быстрое отключение невозможно, то пользоваться какими бы то ни было подручными средствами вроде палки, доски или сухой одежды нельзя.

В этом случае необходимо надеть диэлектрические перчатки и боты и оттащить пострадавшего от частей установки, находящихся под напряжением, пользуясь изо­лирующими защитными средст­вами, рассчитанными на это на­пряжение (штанги, клещи для предохранителей или коврики), либо вызвать автома­тическое отключение установки, устроив в ней короткое замыкание на безопасном расстоянии от пострадавшего.

Например, на ВЛ набрасы­вают голый провод на 3 или 2 фа­зы (не на одну\), предварительно присоединив его к какому-либо заземлителю. Этот провод после со­прикосновения с проводами ВЛ не должен касаться бросавшего или других людей, и никто не должен стоять ближе 5 м от заземлителя.

На ВЛ напряжением выше 1000 В после отключения может со­храниться опасный для жизни емкостный заряд. Прикасаться к по­страдавшему без изолирующих средств можно только после надежно­го заземления ВЛ [5].

studfiles.net

Молниезащита зданий и сооружений

Молния — искровой разряд статического электричества, акку­мулированного в грозовых облаках. Энергия искрового разряда мол­нии и возникающие при этом токи представляют опасность для чело­века, зданий и сооружений.

С грозовым разрядом связано электромагнитное поле, которое индуктирует напряжение на проводах и проводящих конструкциях зданий и сооружений вблизи места удара. Индуктированные напря­жения на линиях электропередачи могут достигать сотен киловольт и вызывать перекрытие изоляции в установках с рабочим напряжением до35...110кВ.

Протекание тока молнии вызывает нагрев проводника до тем­пературы каления, плавления или испарения.

Механические воздействия тока молнии проявляются в расще­плениях деревьев, разрушении небольших каменных строений, кир­пичных труб, незащищенных молниеотводами и др.

Прямой удар молнии (поражение молнией) — непосредствен­ный контакт канала молнии со зданием или сооружением, который сопровождается протеканием через него тока молнии.

Вторичное проявление молнии — наведение потенциалов на металлических элементах конструкции, оборудования, в незамкнутых металлических контурах, вызванное близкими разрядами молнии и создающее опасность искрения внутри объекта.

Занос высокого потенциала — перенесение в защищаемое зда­ние или сооружение по протяженным металлическим коммуникаци­ям (трубопроводам, кабелям и т.п.) элек­трических потенциалов, возникающих при прямых и близких ударах молнии и соз­дающих опасность искрения внутри защи­щаемого объекта.

Молниеотвод — устройство, воспри­нимающее удар молнии и отводящее ее токв землю. Молниеотвод состоит из молние-приемника, воспринимающего удар молнии,токоотвода, соединяющего молниеприемникс заземлителем, через который ток молниистекает в землю.

№60.ОСВОБОЖДЕНИЕ ОТ ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

При поражении электрическим током необходимо как можно скорее освободить пострадавшего от действия тока, поскольку тяжесть электротравмы зависит от продолжительности его действия.

Если пострадавший находится на высоте, то необходимо при­нять меры, предупреждающие падение пострадавшего или обеспечи­вающие его безопасность.

Немедленно отключить токоведущие части, к которым прикаса­ется пострадавший. Если это невозможно сделать быстро, следует от­тащить пострадавшего от токоведущих частей, пользуясь изоли­рующими защитными средствами.

Освобождение пострадавшего от действия тока

При напряжении до 1000 В для отделения пострадавшего от то-коведущих частей можно воспользо­ваться любыми непроводящими ток предметами: обмотать руку шарфом, оттянуть его за одежду, встать на сверток сухой ткани, сухую доску. Даже голой рукой можно оттянуть пострадавшего за его сухую одежду (рис. 6.17), отстающую от тела (за во­рот, хлястик, полу пиджака). Нельзя тянуть за брюки или обувь, которые могут оказаться сырыми или иметь металлические детали, соприкасающиеся с телом.

Если пострадавший судорожно сжал провод и оторвать его не­возможно, то можно прервать ток, проходящий через пострадавшего, отделив его не от провода, а от земли (подсунув под него сухую доску, оттянув ноги сухой веревкой). После этого он легко разожмет руку.

Можно быстро перерубить провода топором или лопатой (по од­ному, чтобы не появилась электрическая дуга из-за короткого замы­кания между проводами). Удобно пользоваться кусачками с изолиро­ванными рукоятками. Допускается обернуть неизолированные рукоятки сухой одеждой, полиэтиленовым пакетом или любым ди­электрическим материалом.

Напряжение до 1000 В. При напряжении 380/220 Б и ниже, ес­ли ток проходит на землю только через тело пострадавшего, можно не опасаться поражения спасающего шаговым напряжением, так как ток, проходящий через пострадавшего столь велик, чтобы создать ша­говое напряжение опасных значений. Но если провод, которого каса­ется пострадавший, лежит на земле или соприкасается с заземлен­ными металлическими предметами, существует опасность поражения шаговым напряжением. В такой ситуации подходить к проводу или месту заземления без диэлектрических галош или сапог нельзя. Для освобождения пострадавшего при этом лучше воспользоваться сухой палкой или доской, изолировав от нее руки своей одеждой.

Оказывающий помощь, если ему необходимо коснуться тела по­страдавшего, не прикрытого одеждой, должен надеть диэлектрические перчатки или обмотать руку шарфом, надеть на руку рукав пиджака или пальто, или просто сухую материю.

При отделении пострадавшего от токоведущих частей рекомен­дуется действовать одной рукой, держа вторую в кармане или за спи­ной. Подходить к пострадавшему следует маленькими шагами.

Напряжение выше 1000 В. Если в установке напряжением более 1000 В быстрое отключение невозможно, то пользоваться какими бы то ни было подручными средствами вроде палки, доски или сухой одежды нельзя.

В этом случае необходимо надеть диэлектрические перчатки и боты и оттащить пострадавшего от частей установки, находящихся под напряжением, пользуясь изо­лирующими защитными средст­вами, рассчитанными на это на­пряжение (штанги, клещи для предохранителей или коврики), либо вызвать автома­тическое отключение установки, устроив в ней короткое замыкание на безопасном расстоянии от пострадавшего.

Например, на ВЛ набрасы­вают голый провод на 3 или 2 фа­зы (не на одну\), предварительно присоединив его к какому-либо заземлителю. Этот провод после со­прикосновения с проводами ВЛ не должен касаться бросавшего или других людей, и никто не должен стоять ближе 5 м от заземлителя.

На ВЛ напряжением выше 1000 В после отключения может со­храниться опасный для жизни емкостный заряд. Прикасаться к по­страдавшему без изолирующих средств можно только после надежно­го заземления ВЛ [5].

№61. СВЕТОВАЯ И ЗВУКОВАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ.

studfiles.net

Молниезащита зданий и сооружений. Защита от молний внутренняя и внешняя

Грозовые разряды атмосферного электричества могут вызывать повреждения изоляции, аварии в электроустановках, несчастные случаи с людьми и разрушение зданий и сооружений.

Возникновение грозовых разрядов

При нагреве солнцем земной поверхности возникают восходящие потоки воздуха, насыщенные водяными парами. Более мелкие частицы воды заряжаются отрицательно, более крупные — положительно.

Под действием ветра и силы тяжести происходит разделение разноименно заряженных частиц. Частицы воды в облаках, поднявшихся на высоту более 5 км, замерзают и разрушаются. Положительно заряженные кристаллики располагаются в верхней части облака, на высоте 5—7 км, отрицательно заряженные — на высоте 2—5 км. В результате разделения зарядов в облаках образуются так называемые объемные заряды, и различные части грозового облака имеют разную величину и знак заряда. Заряды нижней части облака наводят на земле заряды противоположного знака.

Между облаками и землей, а также между разными частями облака или между разными облаками возникают поля высокой напряженности — несколько десятков тысяч вольт на сантиметр. При напряженности поля около 30 кВ/см происходит ионизация воздуха, начинается пробой — так называемый лидерный разряд (слабосветящийся канал диаметром 10—20 м), движущийся со средней скоростью до 200—300 км/сек. 

Под действием поля заряды на земле — на участках с повышенной проводимостью (влажные места, электропроводящие слои и т. д.) или с высокими объектами (холмы, дымовые трубы, водонапорные башни, опоры, провода линий электропередач, деревья, отдельно стоящие на равнине здания и т. д.) — движутся навстречу лидеру.

Лидер направляется к тому объекту, по отношению к которому напряженность электрического поля наиболее высока, и тогда возникает мощный встречный разряд, распространяющийся со скоростью, соизмеримой со скоростью света (рис. 1). При этом за время меньше одной десятитысячной доли секунды через пораженное сооружение проходит ток, достигающий сотен тысяч ампер, под действием которого плазма разогревается до нескольких десятков тысяч градусов и начинает ярко светиться.

Световой эффект разряда воспринимается как молния, а взрывообразное расширение воздуха в канале разряда вызывает звуковой эффект — гром. 

 

Рис. 1. Схема процесса электризации грозового облака и развития грозового разряда на наземный объект.

Как показали измерения, примерно 3/4 разрядов возникает из отрицательно заряженных частей облака, 1/4 разрядов — из положительно заряженных зон. Вслед за первым могут возникнуть еще несколько последовательных разрядов.

Грозовые разряды характеризуются следующими параметрами:

• амплитуда тока — наиболее часто наблюдается ток 10—30 кА, в 5—6% измерений ток достигал величины 100—200 кА;

• длина фронта волны — длительность нарастания тока молнии до его максимального значения (обычно 1,5—2 мкс).

Значительно реже наблюдают шаровую молнию, представляющую собой светящийся плазменный шар диаметром до полуметра медленно движущийся под влиянием потоков воздуха вдоль поверхности земли. Шаровая молния проникает в здания через дымовые трубы, окна, двери.

Если шаровая молния касается живого организма, бывают смертельные поражения, возникают сильные ожоги, а при соприкосновении с сооружениями происходит взрыв и механическое разрушение объектов. Природа шаровой молнии еще недостаточно изучена.

 

Защита от молний это достаточно важный пункт в электрической цепи дома. Если в многоквартирном доме этим занимается организация, обслуживающая электрическую сеть, то в частном жилом фонде зачастую приходится все брать в свои руки. Но прежде чем начать наш рассказ, мы достаточно в очень краткой форме постараемся рассмотреть, что такое молния и какая она бывает. Молния - это природный разряд электричества.

Условия возникновения молний.

1. Мощные вертикальные движения воздушных масс.

2. Достаточно влажный воздух.

3. Большой вертикальный градиент температуры.

 

Классификация молний.

По развивающему каналу.

1. Направленные в низ молнии.

2. Направленные в верх молнии.

По характеру заряда.

1. Отрицательные молнии (90%).

2. Положительные молнии (10%).

Молния состоит из одного или нескольких ударов.

1. Короткий удар молнии до 2мс.

2. Длинный удар молнии более 2мс.

 

Итак наше введение закончено, как вы уже успели заметить, что мы действительно в очень краткой форме постарались вам напомнить багаж школьных знаний. Ну, а теперь переходим непосредственно к нашему сегодняшнему рассказу.

 

Воздействие тока молнии на здания и сооружения

Прямой удар молнии вызывает расщепление опор, расплавление конструкций, воспламенение и взрыв, механическое разрушение, недопустимый нагрев металлических конструкций от протекающего по ним в землю тока молнии. По данным эксплуатации молния прожигает листовой металл толщиной 4 мм.

Электростатическая индукция проявляется в создании на изолированных от земли металлических конструкциях и проводниках высокого потенциала, приводящего к пробою на землю, который в свою очередь может вызвать поражение людей током, воспламенение и взрыв взрывоопасных смесей, а также нарушение изоляции в электроустановках.

Электромагнитная индукция проявляется в индуктировании при токе разряда на протяженных изолированных друг от друга и от земли металлических конструкциях и коммуникациях (балки, рельсы, трубопроводы и т. п.) высоких потенциалов, которые могут вызвать искру или дугу.

При грозовом разряде происходит также занос высоких потенциалов по внешним наземным конструкциям и коммуникациям.

Здания и сооружения, в зависимости от их назначения и интенсивности грозовой деятельности в районе их местонахождения, должны иметь защиту от поражения молнией или вызванных разрядом молнии вторичных воздействий.

Территория от Урала до Красноярска и южней Красноярска, от Красноярска до Хабаровска относится к. местностям со средней продолжительностью грозовой деятельности от 40 до 60 часов. В районе северней Красноярска, от Красноярска до Николаевска-на-Амуре, средняя продолжительность грозовой деятельности от 20 до 40 часов. Повышенная грозовая деятельность от 60 до 80 часов в год наблюдается в районах Горного Алтая (Бийск—Горно-Алтайск — Усть-Каменогорск). Молниезащита зданий и сооружений должна выполняться по проектам, разработанным специализированными организациями.

 

 

Молниезащита.

Молниезащита бывает внутренней  (Защита от вторичных воздействия тока молнии)и внешней (Защита от прямых ударов молнии.). Это если посмотреть в глубь вопроса, как бы два охранных контура, которые работая в паре друг с другом, могут почти на все 100% обезопасить ваше жилище.

 

Защита от прямых ударов молнии.

Зона действия молниеотвода

Действие молниезащитных устройств заключается в том, что вблизи защищаемого объекта устанавливается возвышающийся над ним металлический молниеприемник, надежно соединенный с землей. При возникновении грозового разряда, лидер, устремляющийся к земле, приближается к наиболее высокой точке, имеющей повышенную проводимость (такой точкой служит вершина заземленного молниеприемника), и разряд происходит на молниеприемник, минуя защищаемый объект.

Зоной защиты одиночного стержневого молниеприемника высотой h является конус высотой 0,92 h с основанием в виде круга радиусом 1,5 h (рис. 2).

Все сооружения, вписывающиеся в конус, будут защищены от прямого удара молнии с надежностью не менее 95% (зона Б). Внутри конуса высотой 0,85 h и радиусом основания 1,1 h надежность защиты составляет 99,5%. (Зона А). 

 

Рис. 2. Зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода. А – зона защиты с надежностью 99,5%; Б – зона защиты с надежностью 95%; 1 – молниеотвод; 2 – защищаемый объект.

Если площадь объекта больше защищаемой зоны, нужно увеличить высоту молниеотвода или устанавливать несколько молниеотводов. 

 

 

Внешняя защита.(Защита от прямых ударов молнии.)

В первую очередь это молниеотвод, которой всегда устанавливается на самой высокой точке дома, соединенный проводником с вашей системой заземления.

 

Задача внешней системы молниезащиты состоит в том, чтобы на долю секунды раньше непосредственного контакта уловить разряд молнии и отправить его по токоотводам на заземление.

Молниеприемник, который устанавливается на крыше, обычно бывает двух видов.

1. Высокий металлический штырь.

 

2. Трос, протянутый вдоль всего конька крыши.

 

Есть еще один вариант и состоит он в том, что на крышу вашего жилья укладывается металлическая сетка, сваренная из арматур сечением 8 - 10 кв.мм, и с шагом ячеек обычно составляющих 2- 6м.

 

Но в принципе, между всеми этими способами молниезащиты особой разницы не существует. Задача у всех одна - уловить разряд молнии.

Сечение молниеприемника должно быть не меньше 12 кв.мм, но лучше конечно, чтобы ваш молниеприемник имел запас по сечению. При установке штыря всегда надо помнить, что он должен возвышаться над самой высокой точкой кровли не меньше чем на 30 см, то же самое относится и к тросовому приемнику.

Здесь так же следует помнить еще один момент. Зона, которую защищает громоотвод, примерно равна его высоте. То есть при высоте над землей к примеру 8м он защитит от попадания молнии территорию круга с радиусом равным 8 метрам. И ниже, мы постарались привести вам в пример ряд схематичных рисунков громоотводов и зон, которые они могут защитить.

 

Рисунок 1.

 

Рисунок 2.

 

Рисунок 3.

Провод, по которому энергия молнии пойдет к заземлителю, лучше брать стальной сечением не меньше 10кв.мм или медный с сечением не меньше 6кв.мм. Здесь, это тот случай когда чем толще, тем лучше. Проводник соединяется с приемником сваркой или при помощи болтового соединения. Проводник не должен проходить мимо металлических элементов ближе чем на 30см.

 

 

Внутренняя защита. Защита от вторичных воздействия тока молнии

Основной мерой борьбы с возникновением внутри зданий или сооружений высоких потенциалов вследствие электростатической индукции при атмосферных разрядах является заземление всех проводящих элементов здания.

Для устранения влияния электромагнитной индукции в протяженных металлических элементах (трубопроводы, металлоконструкции и т. п.) последние надежно соединяют металлическими перемычками.

Для устранения заноса высоких потенциалов через воздушные и подземные коммуникации вводы сетей электроснабжения, радиофикации, сигнализации и связи выполняют кабельными и устанавливают вентильные разрядники (например РВН-0,5) и искровые промежутки, срабатывающие при увеличении напряжения.

 

 

Данный вид защиты обеспечивают спец устройства, которые обычно добавляются в схему домового щитка и ВУ (вводного устройства). Суть данных спец устройств в следующем - предположим, что молния и не попадает в дом, но во время грозы довольно часто происходят скачки напряжения. Это объясняется тем, что электромагнитное поле при ударе молнии может создавать импульсные токи в проводке и всевозможных устройствах.

Разряд необязательно должен ударить именно в дом - это может произойти и на расстоянии. Но если же все-таки молния попадает в дом, то в лучшем случае молниеотвод сбросит напряжение в заземлитель, но, а в худшем - разряд ударит по электрической сети вашего дома.

Даже когда энергия молнии стечет по молниеотводу, ток, возникающий в проводке, может привести к порче чувствительной аппаратуры. Ну, а при прямом воздействии, лучше и не представлять, что может произойти. И здесь нам бы хотелось представить вашему вниманию достаточно интересную таблицу - способов распространения высоковольтных атмосферных разрядов.

Таблица 1. Высоковольтный атмосферный разряд. Способы распространения.

 

Чтобы всего этого не произошло существуют специальные устройства - ограничители. 

 

Рисунок 4.

А. Ограничитель категории В.

Б. Ограничитель категории В+С.

В. Ограничитель категории С.

Существует так же ограничитель категории D. Выглядит точно так же, как и представленные нами на данном изображении ограничители. Как вы можете видеть данные устройства по своему внешнему виду напоминают обычные автоматические выключатели, только без рычага отключения. Все, что вам надо знать про ограничители перенапрежения (ОПН) - это то, что они устанавливаются между фазой и заземлением или нулевым проводом и заземлением. Задача ограничителей заключается в нейтрализации импульса перенапряжения.

На практике в основном используются три вида ограничителей - В, С, D.

1. Класс В - данные ограничители устанавливаются на в ходе в щит. Они предназначены для защиты от сверхвысокого напряжения или иначе говоря прямого удара молнии.

2. Класс С - устройства устанавливаются по схеме после ОПН класса В и служат защитой от наведенных токов.

3. Класс D - устанавливается, когда в вашем жилище находятся особо чувствительные приборы.

Применять всегда следует все три вида, потому что у них разный порог чувствительности, и ставить по схеме один за другим. ОПН рассчитаны как для однофазных сетей, так и для трех фазных. 

 

Несколько схем подключения ограничителей:

 

Схема 1. Подключения ОПН, которые располагаются между входным автоматом и проводником заземления, сеть трехфазная.

 

Схема 2. Подключение ОПН, которые располагаются между входным автоматом и проводником заземления, сеть однофазная.

 

Схема 3. Подключение ОПН при однофазной цепи.

 

Рисунок 5. Применение ОПН различного класса для защиты аппаратуры, находящейся в данный момент в доме.

Изображения некоторых ОПН или УЗИП (устройство защиты от импульсных перенапряжений) линейки фирмы Legrand, а так же схемы их подключения:

 

Схемы подключения:

 

Примечание. Помните, что все схемы даны для примера. Все может видоизмениться при использовании другого вида оборудования.

И напоследок нам бы хотелось дать вам один, наверное уже надоевший совет. Не экономьте на защите вашего жилища. И покупайте всю аппаратуру у проверенных продавцов. И тогда ни какие молнии будут не страшны ни вам, ни вашему жилью.

olymp.in

Молниезащита зданий и сооружений — Мегаобучалка

Молниезащита — система защитных устройств и мероприятий, применяемых в промышленных и гражданских сооружениях для защиты их от аварий, пожаров при попадании в них молнии. Молния — особый вид прохождения электрического тока через огромные воздушные промежутки, источник которого — атмосферный заряд, накопленный грозовым облаком. Условия образования таких облаков большая влажность й быстрое изменение температуры. В результате возникновения восходящих потоков воздуха и быстрой конденсации водяных паров, содержащихся в воздухе, образуется большое количество водяной пыли, которая заряжается отрицательно. Воздействие тока молнии возможно трех типов. Прямой удар при разряде молнии в объект оказывает тепловое и механическое воздействие. При этом ток молнии может вызвать нагревание токоотвода до температуры каления, плавления и даже испарения. Быстрое разогревание вызывает нарастание электродинамических напряжений в конструкциях. Это вызывает механические разрушения, часто происходящие в виде взрыва. Вторичное воздействие разряда молнии сопровождается появлением в пространстве изменяющетося во времени магнитного поля, которое индуцирует в контурах, образованных из различных протяженных металлических предметов (трубопроводов, электропроводок и т. д.), всегда имеющихся в здании, электродвижущую силу. В замкнутых контурах электродвижущая сила вызывает появление наведенных токов. В тех контурах, в которых контакты недостаточно надежны в местах соединения, эти токи могут вызвать искрение или сильное нагревание, что очень опасно для помещений, где могут образовываться опасные концентрации горючих или взрывоопасных веществ. Занос высоких потенциалов в здания может происходить по любым металлоконструкциям, рельсовым путям, эстакадам, проводам ЛЭП, трубопроводам и т. д. Эти заносы сопровождаются электрическими разрядами, которые могут явиться источником взрыва или пожара. Защита от поражения молнией зависит от типа производства, расположенного в здании, и от среднегодовой грозовой деятельности атмосферы. Грозовая деятельность может быть оценена ожидаемым количеством поражений молнией в год зданий и сооружений:

Все сооружения по необходимости устройства молниезащиты разделены на три категории. В зданиях и сооружениях I категории длительное время сохраняются или систематически возникают взрывоопасные смеси газов, паров и пыли с воздухом или другими окислителями; перерабатываются или хранятся взрывчатые вещества в неметаллических упаковках или в открытом виде. Взрыв таких зданий и сооружений сопровождается значительными разрушениями и человеческими жертвами. В зданиях и сооружениях II категории взрывоопасные смеси газов, паров и пыли с воздухом или другими окислителями возникают только в момент производственных аварий или неисправностей; взрывчатые вещества хранятся в прочной металлической упаковке. Взрыв в таких помещениях сопровождается, как правило, незначительными разрушениями без человеческих жертв. В зданиях и сооружениях III категории прямой удар молнии может вызвать пожар, механические разрушения и поражения людей. К. этой категории можно отнести жилые и общественные здания, дымовые трубы, водонапорные башни, газгольдеры, резервуары.

В соответствии с инструкцией СН 305—77 здания и сооружения I и II категорий подлежат молниезащите от прямых ударов молнии, вторичных воздействий и заноса высоких потенциалов. Здания и сооружения III категории должны иметь защиту от прямых ударов молнии и от заноса высоких потенциалов по надземным проводящим коммуникациям (за исключением наружных емкостей со взрыво- и пожароопасными жидкостями и газами, а также вертикальных наружных труб). Для защиты зданий и промышленных сооружений от тока молнии устраивают молниеотводы (громоотводы). Они воспринимают молнию и отводят ее ток в землю. Молниеотводы делят на стержневые и тросовые, которые подразделяют на отдельно стоящие, изолированные и не изолированные от защищаемого здания. Наиболее часто применяются стержневые молниеотводы. Тросовые используются для защиты длинных и узких сооружений, а также, когда из-за густой сети подземных коммуникаций нельзя установить большое число стержневых молниеотводов. Защитное действие молниеотвода основано на свойстве молнии поражать наиболее высокие и хорошо заземленные металлические конструкции и характеризуется зоной защиты, под которой понимается часть пространства, защищенного от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности.

Зона защиты двойного стержневого молниеотвода, состоящего из двух стержневых молниеотводов разной высоты. Торцовые части сечения — это зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода. Для защиты больших площадей и объектов применяют многократные стержневые молниеотводы. Для определения внешней границы зоны защиты трех-четырех взаимодействующих молниеотводов используют те же приемы, что и для одиночного или двойного стержневого молниеотвода. Конструктивно молниеотвод представляет собой молниеприемник, токоотводящий спуск и заземлитель. Опоры молниеотводов могут выполняться из стали в виде стоек из труб одного диаметра и железобетонных колонн или дерева. Там, где это возможно, в качестве опор для крепления токоведущих частей молниеотвода следует использовать конструкции самих защищаемых зданий. Молниеприемники стержневых молниеотводов изготавливаются из стальных стержней и имеют высоту не менее 200 мм. Высокие объекты, как правило, имеют каркас из металла или железобетона, который может служить токоотводом. Следует только предусмотреть надежное соединение во время строительства стальной арматуры железобетонных деталей каркаса. В качестве таких токоотводов можно использовать конструктивные элементы (перила балконов, пожарные лестницы и т, д.) или специально проложенные стальные проводки. К каркасу объекта, являющемуся токоотводом, подсоединяют все металлические элементы здания (трубопроводы, каркасы лифтов и т. д.). Каркас объекта через каждые 20... 30 м по его периметру присоединяют к заземляющему контуру.

megaobuchalka.ru

Молниезащита зданий и сооружений

 

Молния – это мощный электрический разряд в атмосфере между разноименно заряженными облаками или между облаком и землей, деревом, зданием или другим наземным объектом.

В грозовых тучах может образовываться потенциал от 106 до 109 В. При прямом разряде на землю по каналу молнии протекает ток до 230 – 250 КА, разогревающий ее до 30000°С. Такие раз ряды представляют собой большую пожароопасность.

Удары молний могут вызвать взрыв и разрушение конструкций, в том числе деревянных, бетонных, кирпичных. Молнии могут вызвать электрическое поражение людей за счет наведенных потенциалов на оборудовании, коммуникациях и т.п., действия шагового электричества в зоне растекания тока по земле.



Чаще всего молнии ударяют в наиболее высокие объекты или заземленные конструкции. Поэтому укрываться от грозы под одиночными высокими деревьями, стогами сена или находиться рядом с трубами, мачтами, молниеотводами на расстоянии ближе 20 м опасно. Во время грозы следует прекратить все полевые работы.

Защиту от атмосферного электричества осуществляют в соответствии с "Инструкцией по устройству молпиезагциты зданий и сооружений" (РД 34.21.122-87).

Для защиты зданий и сооружений от прямых ударов молнии устраивают молниеотводы, принимающие разряд на себя и отводящие ток в землю. Молниеотвод (рис. 4.12) состоит из опоры 3, молниеприемника 1, токоотвода 2 и заземлителя 4. В качестве опоры применяют железобетонные или деревянные столбы, металлические мачты, стволы растущих рядом деревьев, сами здания и сооружения.

Молниеприемники могут быть стержневые, как показано на рисунке 75, выполненные из отрезков стали любого профиля сечением не меньше 100мм2 и длиной не менее 200мм, тросовые (рис. 75) в виде натянутого на двух опорах троса сечением не менее 35мм2 и сетчатые, выполненные из проволоки диаметром не менее 6мм в виде сетки, накладываемые на неметаллическую кровлю.

В качестве молниеприемников используют металлическую кровлю защищаемых объектов.

 

 

Токоотводы изготавливают из стали любого профиля, чаще проволочные диаметром не менее 6мм, присоединяя к молниеприемнику и заземлителю сваркой "внахлест". Прокладывают токоотводы, как правило, снаружи защищаемого сооружения, В качестве токоотводов разрешается использовать металлические конструкции защищаемого сооружения.

В качестве заземлителей используют железобетонные фундаменты зданий и сооружений. Если этого сделать нельзя, применяют искусственные заземлители.

Зона защиты – это пространство, внутри которого объекты с определенной степенью надежности защищены от прямых ударов молнии. Для одиночного стержневого молниеотвода высотой до 150 м она представляет собой круговой конус с вершиной на высоте h0 (рис. 4.12). На уровне земли зона защиты образует круг радиусом r0, и на высоте hx от земли – радиусом гх.

При степени надежности защиты 99,5% и выше эти параметры определяют по формулам:

:                                                h0 = 0,85h;                                             (4.1)

 

r0 =(1,1-0,002h)h;                                       (4.2)

,                                (4.3)

где h0 – высота молниеотвода.

При степени надежности защиты 95% и выше эти параметры имеют вид:

                                               h0 = 0,92h;                                               (4.4)

 

r0 = 1,5h;                                                 (4.5)

;                                        (4.6)

Высота одиночного стержневого молниеотвода для последнего случая при известных величинах hx и rх должна быть не менее:

                                             (4.7)

Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой до 15м приведена на рис. 4.13.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.13.Схема тросового молниеотвода 1 – молниеотвод; 2 – условная линия, ограничивающая зону защиты; 3 – опора; 4 –  заземлители

 

При степени надежности защиты 99,5% и выше расчетные формулы имеют следующий вид:

h0 = 0,85h;                                                 (4.8)

 

r0=(1,35-0,0025h)h;                                       (4.9)

 

;                               (4.10)

Для степени надежности защиты 95% и более:

 

:                                       h0 = 0,92h;                                                (4.11)

 

r0 = 1,7h;                                                  (4.12)

 

                                           (4.13)

 

При известных hx и rх высота h определяется по формуле:

                                             (4.14)

Протяженные объекты защищают несколькими стержневыми или тросовыми молниеотводами.

Кроме прямого удара молнии, загорание может быть вызвано ее вторичными проявлениями: "электрической и магнитной индукцией" заносом в здание высоких потенциалов.

Добавить комментарий

bgdstud.ru

---

• 
  Iveco daily 50c15 технические характеристики
• 
  Зенкерование отверстий
• 
  Маз 5516а5
• 
  Изготовление подшипников
• 
  Демонтаж тс
• 
  Какие машины работают на полях ответ
• 
  Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов 2018
• 
  Магнето это
• 
  Регулятор частоты вращения
• 
  Управление техническое
• 
  Грузопассажирский подъемник