Алгоритм расчета молниезащиты

1. Определить категорию молниезащиты в зависимости от пожаровзрывоопаспых свойств защищаемого объекта, характера местности.

2. Определить конструкцию молниеотводов в зависимости от параметров защищаемого объекта (рис. 2, 3, 4, 5; табл.4).

3. Определить высоту молниеприемника, для создания необходимой зоны (площади) защиты. (Расчет ведется по формулам, приведенным в табл.3).

4) Определить наименьшее допустимое расстояние S_{з доп}, S_{в доп}, S_{в1 доп} от конструкций и частей молниеотвода от других коммуникаций и наземных сооружений (табл.6, 7, рис.6,7).

5) Проверяем выполнение следующих неравенств:

(2)

(3)

(4)

Рассчитанные (или полученные) расстояния от элементов и конструкций молниеотводов от подземных коммуникаций и наземных сооружений (рис.6,7).

Если неравенства (2-4) не выполняются, необходимо выбирать другую конструкцию молниеотвода.

6. Определить норму сопротивления молниезащиты, в зависимости от категории (R_н ).

7. Определить сопротивление молниезащиты R_з в зависимости от выбранной конструкции заземлителя и удельного сопротивления грунта (табл.5).

8. Вычислить импульсное сопротивление молниезащиты R_н по формуле (1).

9. Проверить выполнение неравенства (5)

(5)

если (2) выполняется, то расчет произведен верно.

10. Если неравенство (2) не выполняется, то необходимо выбрать другую конструкцию заземлителя.

11. Выбираем конструкцию молниеотводов в соответствии с рекомендациями раздела "Конструкция молниеотводов" и рис.5, табл.4.

12. Расчет сопровождается схемой молниезащиты, конструкцией молниеотводов и др. пояснениями.

Пример расчета

Задание. Произвести расчет молниезащиты склада горючих материалов, расположенного в г.Ангарске. Размеры склада: длина l=80м, ширина b=40м, высота h_зд=8м. Грунт имеет сопротивление р ≤ 100Ом·м (суглинок).

Решение. 1.Определяем категорию молниезащиты, используя основные положения данной практической работы, табл.1,2.

Категория молниезащиты I, зона защиты А.

2. Определяем конструкцию молниеотвода в зависимости от параметров защищаемого объекта.

Анализ типов молниеотводов, показывает, что в нашем случае, подходит тросовый молниеотвод.

3. Определяем высоту молниеприемника для создания необходимой зоны защиты. Ориентировочно, в первом приближении высоту молниеприемника можно определить по формуле приведенной в примечании 6 к табл.3.

Зададимся =6, м, тогда В – ширина здания равна 20м.

м.

Так как высота молниеотвода h≤150м, то определяем параметры зоны зашиты по формулам п.3 табл.3.

Высота зоны защиты м.

Радиус торцевых областей зоны защиты r₀ на уровне земли

м.

Ширина зоны защиты на участке между опорами м.

Радиус торцевых областей зоны защиты на высоте над землей

м.

Ширина зоны защиты на участке между опорами на высоте над землей м.

4. Определяем наименьшее допустимое расстояние от заземлителя до других подземных коммуникаций, используя табл.6,7 и рис.6,7.

; м; м. При монтаже молниеотводов необходимо, чтобы реальные расстояния .

5. Проверяем выполнение неравенства (4). Для этого необходимо рассчитать реальное расстояние между тросовым молнисприемником и крышей здания, с учетом провеса троса. Используем данные, приведенные в примечании п.5 к табл.3.

Расстояние h, м от стального троса сечением 35-50мм² до поверхности земли в точке его наибольшего провеса равно:

(при а <120м) мм.

Тогда расстояние между тросом молниеприемника и крышей равно:

, где = 8000мм; мм (8м).

Таким образом неравенство (4) выполняется.

6. Определяем норму сопротивления молниезащиты, в зависимости от категории R_н=10Ом (раздел "Нормирование сопротивления заземления").

7. Определяем сопротивление молниезащиты R_з, в зависимости от выбранной конструкции и сопротивления грунта, используя данные табл. 10.4.

Выбираем заземлитель в виде комбинированного двухстержневого (п.2) со следующими параметрами C=6м и L=3м с глубиной заложения t₀=0,8м. R_з= 9,1Ом.

Вычисляем импульсное сопротивление R_И по формуле (1) .

Значение импульсного коэффициента определяем по табл.8, α=0,8, тогда Ом.

9. Проверяем выполнение неравенства (5) ; 7,28<10Ом.

10. Выбираем конструкцию молниеотводов по рис.5 и табл.4. В нашем случае с учетом пп.4,5 расчета подходит металлическая решетчатая опора (рис.5б) высотой h_оп=20м.

В качестве молниеприемника принимаем трос стальной многопроволочный оцинкованный сечением 35мм² и диаметром порядка 7мм. В качестве токоотводов используем сталь круглого сечения диаметром не менее 6мм.

Порядок выполнения работы

1. Получить задание преподавателя и необходимые исходные данные для расчета. Недостающие исходные данные принять самостоятельно.

2. Познакомиться с устройством молниезащиты, типами молниеотводов, принципом выбора молниеотводов.

3. Выполнить расчет молниезащиты производственного объекта.

4. Привести схему молниезащиты объекта.

5. Оформить отчет.

6. Ответить на контрольные вопросы.

Варианты заданий к практической работе №15

Задние 1.Произвести расчет молниезащиты производственного объекта, расположенного в г. Иркутске. Размеры объекта: длина l м, ширина bм, высота h_зд м. Грунт имеет сопротивление р Ом·м.

Исходные данные	Варианты
Объект защиты	Склад пиломатериалов	Склад ЛВЖ	Котельная	АЗС	Компрессорная станция (аммиак)	Компрессорная станция (воздух)	Трансформаторная подстанция	Склад баллонов с пропаном	Птицефабрика	Здание заводоуправления	Склад угля
l, м
b, м
hзд, м			8,5			6,2	6,0	5,8
р, Ом·м

Задание 2.Определить зону защиты одиночного стержневого молниеотвода выстой h, защищающего дымовую трубу высотой h_х, с диаметром основания d_осн., наружный диаметр верхнего отверстия d_в. Схема молниезащиты объекта приведена на рис.9.

Исходные данные	Варианты
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
h, м
hх, м
dосн, м	7,2	7,0	6,8	6,6	6,4	6,2	6,0	5,8	5,6	5,4	5,2
dв, м	2,0	2,0	2,0	1,9	1,9	1,9	1,8	1,8	1,8	1,6	1,6

Задание 3. Рассчитать высоту стержневого молниеотвода, установленного на водонапорной башне. Высота башни h_х, диаметр верхней части d_в. Схема молниезащиты объекта приведена на рис.10.

Исходные данные	Варианты
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
hх, м
dв, м

Контрольные вопросы

1. Молниезащита. Определение.

2. Назовите категории молниезащиты.

3. В чем заключается опасность воздействия прямого удара молнии?

4. Молниеотвод. Устройство. В чем заключается защитное действие молниеотвода?

5. Укажите типы молниеотводов.

6. Какие молниеотводы целесообразно использовать для защиты цеха по производству горючих и легковоспламеняющихся жидкостей?

7. Что собой представляет зона защиты молниеотвода?

8. Что такое заземлитель молниезащиты?

Оглавление

Практическая работа 1 Опасные и вредные производственные факторы…………………….
Практическая работа 2 Анализ опасностей производственного объекта методом причинно-следственных связей………………………………………...
Практическая работа 3 методы анализа производственного травматизма…………………
Практическая работа 4 Выбор средств коллективной защиты работающих………………...
Практическая работа 5 Выбор средств индивидуальной защиты работающих……………..
Практическая работа 6 Цвета сигнальные. Знаки безопасности. Разметка сигнальная…
Практическая работа 7 Средства защиты, используемые в электроустановках…………...
Практическая работа 8 Защитное заземление. Расчет сопротивления искусственного группового заземлителя в однородном грунте……………………..
Практическая работа 9 Расчет сопротивления естественных заземлителей……………….
Практическая работа 10 Расчет сопротивления искусственных заземлителей в двухслойном грунте……………………………………………………….
Практическая работа 11 Защитное зануление. Расчет отключающей способности защитного зануления……………………………………………………..
Практическая работа 12 Расчет сопротивления заземления нейтрали………………………
Практическая работа 13 Средства защиты от статического электричества………………….
Практическая работа 14 Определение класса взрывопожароопасных зон и выбор электрооборудования……………………………………………..
Практическая работа 15 Расчет устройств молниезащиты зданий и сооружений…………..

Производственная безопасность

Практические работы

Часть 1

Редактор издательства

Компьютерная верстка С.А. Миронова

Подписано в печать ______. Формат_____.

Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 9,75.

Уч. изд. л. 9,75. Тираж 100 экз. Зак.____.

ИД №____ от _____

Иркутский государственный технический университет

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83