Высота
молниеотвода и опоры
|
Одиночного
стержневого
|
Двойного
стержневого
|
Одиночного
тросового, высота опоры
|
hx, м
|
rx, м
|
hx, м
|
rоx, м
|
пролет а, м
|
hx, м
|
rоx, м
|
сечение троса
мм2
|
пролет б, м
|
15
|
4
|
12
|
14
|
100
|
20
|
5
|
45
|
140
|
1. Одиночный
стержневой молниеотвод
Зона защиты
. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода
высотой h^.60
м представляет собой конус с образую-, щей в виде ломаной линии
Рис.1. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода до 60
м
Основанием конуса является круг радиусом r=5h. Высота защищаемого
сооружения
hx, расстояние (в плане) от оси молниеотвода до
наиболее удаленной точки сооружения гх. Горизонтальное сечение зоны
защиты на высоте защищаемого сооружения hx представляет круг
радиусом гх (радиус защиты).
Для графического построения образующей конуса зоны защиты
следует;
а) соединить вершину молниеотвода с точками, расположенными
на уровне земли, отстоящими от основания молниеотвода на расстоянии r/2 = 0,75 h в обе стороны от него;
б) точку на молниеотводе, расположенную на высоте 0,8h, соединить с точками на
расстоянии г = 1,5/r в обе стороны от него
Радиус зоны защиты определяется:
rx = 1,5 (h - 1,25hx) (1)
rx = 0,75 (h - hx) (2)
По этим формулам определяется радиус зоны защиты на
защищаемом уровне hx в том случае, когда задаются высотой h типовых конструкций
молниеотводов (например, молниеотводов, принимаемых по нормали Э-898
Гипротяжпромэлектропроекта) или же когда в качестве молниеотвода используются
дымовые трубы, высотные металлические колонны технологических наружных
установок и т.д.
Формула 1 применяется если сооружение имеет меньшие по
сравнению с другими размерами (длиной, шириной) высоту, а формула 2 когда
размеры больше т.е. при отношении hx/rx ≥ 2,67
Зона защиты-
Х-Х (на бысоте hx)
Рис.2. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода
высотой от 60 до 100 м
Если необходимо определить высоту молниеотвода в данной
его точке расположения по отношению к защищаемому уровню hx при известной величине гх,
то последняя находится по формулам (1) и (2).
Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой более
60 м, но не выше 100 м по форме аналогична зоне защиты одиночного стержневого
молниеотвода высотой до 60 м (см. п.1), но в ней основанием конуса принят круг
радиусом г = 90 м (рис.2).
Высота молниеотвода h в метрах от поверхности земли определится
пересечением прямой, соединяющей точки заданных значений hx и гх в метрах
на крайних шкалах.
Значение искомой величины h нужно взять по шкале II номограммы рис3. Соединяя прямой
заданные значения, получим h= 20,3 м.
Рис 3. Номограмма для определения высоты одиночного
стержневого молниеотвода высотой до 60м
Определяем соотношение
hx/rx = 15/4 = 3,75≥ 2,67
Следовательно используем формулу 2
rx = 0,75 (h - hx)
= 0,75 (h - 15)
Отсюда h = 20,3м
2.
Двойной стержневой молниеотвод
Зона защиты двойного стержневого молниеотвода высотой не
более 60 м при расстоянии между единичными молниеотводами изображена на рис.4.
Граница ее между одиночными молниеотводами равной высоты представляет собой
дугу окружности, проходящую через вершины этих молниеотводов с центром,
находящимся на перпендикуляре, восстановленном из середины расстояния а на высоте Н-Ah. Торцовые области зоны
защиты определяются как зоны одиночных стержневых молниеотводов. Очертание зоны
в сечении вертикальной плоскостью посредине между молниеотводами определяется
по правилу построения зоны защиты одиночного стержневого высотой hо. При этом величина ro и rx, численно равные
половине ширины зоны защиты в середине между молниеотводами; соответственно
будут на уровне земли r0 на высоте. hx-rox:.
При расстоянии между единичными молниеотводами h величина ho = 0. При а < 5h совместное действие
единичных молниеотводов нарушается; они должны рассматриваться как одиночные и
величина ho = 0.
Высота зоны защиты в середине двойного стержневого
молниеотвода определяется при известных h и а по формуле
(5)
Высота молниеотвода определяется при известных h0 и а по формуле.
(6)
Высота двойного стержневого молниеотвода в метрах при их равной
высоте может быть определена с помощью двух номограмм (рис.3,5).
Для этого должны быть заданы значения hx, r0x и a
Для определения высоты двойного стержневого молниеотвода
необходимо найти высоту фиктивного молниеотвода ha по шкале h номограммы
(рис.3) способом, указанным в п.3, используя значения hx и r0х (но
шкале гх). Затем по номограмме (рис.5) на пересечении полученной
величины h0 и а найти
искомую высоту h.
Зона защиты
в разрезе
Рис.4. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода
Рис 5.
hx/rоx = 12/14 = 0,85 ≤ 2,67
по шкале I рис 3 h0 = 24 м
Определяем по монограмме (рис 5) h = 35
м
Проверяем по формуле
3.
Одиночный тросовый молниеотвод
. Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой h ≤ 60 м с
расстоянием б между опорами приведена на рис.6. Для расчета зоны защиты
тросового молниеотвода приняты следующие дополнительные обозначения: hon - высота опоры; h - высота молниеотвода,
равная расстоянию от земли до точки максимального провеса троса; б - расстояние
между опорами.
Зона защиты по К-к
Принимается, что верхняя часть зоны защиты ограничена
горизонтальной прямой, проведенной от точки максимального провеса троса.
Торцовые части ее аналогичны таковым у двойного стержневого молниеотвода.
Очертание зоны защиты в вертикальном сечении,
перпендикулярном тросу посредине между опорами, по форме аналогично двойному
стержневому молниеотводу. Но вместо г0= 1,5 h в последнем случае
следует принимать г0 = 1,25h для тросового
молниеотвода.
Графическое построение зоны защиты в горизонтальной плоскости
на уровне
hx производится путем нанесения зоны защиты от опор
молниеотвода (окружности) на высоте hx и соединением их
касательными с точками, находящимися посредине расстояния б и отстоящими от
прямой, соединяющей опоры, на расстоянии г0х-
При расчетах зоны защиты в сечении А-А (рис.6) следует
пользоваться формулами:
rx = 1,25 (h - 1,25hx)
(7)
rx = 0,625 (h - hx)
(8)
Для обеспечения расчетной высоты тросового молниеотвода
высота опор должна быть выбрана с учетом стрелы провеса. Последняя для
стального троса сечением 35-50 мм2 принимается: для пролетов б до
120 м равной 2 м; для пролетов б от 120 до 150 м - 3 м.
Высота опор будет слагаться из расчетной высоты молниеотвода
и принятой величины стрелы провеса троса.
При известных hx и r0х по номограмме (рис.7)
определяется высота одиночного тросового молниеотвода. Она находится по шкале
I, если <3,2, или по шкале II; если >3,2. Способ определения h аналогичен способу
определения высоты одиночного стержневого молниеотвода.
hx/rоx = 20/5 = 4 > 3,2
значит определяем по шкале II монограммы (рис 7)
Эта величина составит h = 28 м
Найденную высоту одиночного тросового молниеотвода нужно
проверить по допустимому расстоянию по воздуху от молниеотвода до защищаемого
сооружения. (Для упрощения проверка опускается.)
Высота опоры с учетом стрелы провеса троса сечением 50мм2
hоп 28+3=31м
молниеотвод зона защита высота
Рис 7. Монограмма для определения высоты одиночного тросового
молниеотвода высотой до 60м