Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Глава 9. Защита от атмосферного электричества 9.1. Основные характеристики грозовой деятельности
Гроза - это атмосферное явление, сопровождающееся молниями и оглушительными раскатами грома. Молния - это электрический разряд в атмосфере между заряженным облаком и землей или между разноименно заряженными частями облака. Возможны разряды и между соседними облаками. Длина канала молнии обычно достигает нескольких километров, причем значительная часть его находится в грозовом облаке. Во время грозы можно наблюдать молнии различного вида: плоские - на поверхности облаков; точечные — светящиеся точки, пробегающие на фоне облаков; шаровые круглая, светящаяся газовая масса, кипящая и разбрасывающая искры диаметром 10-20 см, существующая от долей секунд до нескольких минут, скорость перемещения до 2 м/с по направлению ветра; линейные - искровой разряд с разветвлениями длиной 2-3 км, диаметром в несколько десят- ков сантиметров. Первичными поражающими факторами молниевых разрядов являются прямые удары (ток молнии достигает сотен и тысяч ампер). Вторичными — разрушение объектов, расщепление деревьев, пожары, взрывы за счет быстрого испарения материала; обрыв линий электропередач; электрический разряд с проводов и электроаппаратуры; разность потенциалов между отдельными предметами внутри зданий и разряд; разрушение изоляции электроустановок, пробой на корпус и др. Молния чаще всего ударяет в места выхода на поверхность грунтовых вод, на участки стыка пород земли разной удельной электрической проводимости (рис. 9.1), в места выхлопа газов и выхода дыма из труб (из-за повышенной ионизации воздуха), в наиболее возвышающиеся над землей части зданий и сооружений. а - включения фунтов высокой электрической проводимости (l - глина, 2 - песок); б - стыкование фунтов различной электрической проводимости; в, г - повышенная ионизация воздуха (выход нагретых газов) Рис. 9.1. Избирательность воздействия молнии Ударяет молния в землю и в места с большим удельным электрическим сопротивлением, если в земле проложены протяженные металлические трубопроводы или кабели [38]. Возможность поражения объекта молнией в значительной степени определяется интенсивностью грозовой деятельности в той местности, где он расположен. Она зависит от его размеров и конфигурации, расположения среди соседних объектов и ряда других условий. Поле растекания потенциалов при разряде молнии на землю представляет собой окружность на поверхности земли с радиусом R=20 м (иногда до 50м), внутри которой человек или животное могут попасть под напряжение шага. Шаговое напряжение можно определить по формуле иш=<ра-я>б (9.1) где сра,(рб - потенциалы ног, В. Возможность поражения объекта молнией определяется интенсивностью грозовой деятельности в местности, где этот объект расположен, зависит от его размеров и конфигураций, расположения среди объектов. Интенсивность грозовой деятельности характеризуется средним количеством грозовых часов в год (пч). Иногда грозовую деятельность измеряют количе- ством грозовых дней в году (пд). Принято продолжительность грозы считать равной 1,5 часа (пд= 30 дней) и 2 часа (пд > 30 дней). Следовательно, интенсивность грозовой деятельности пч = (1,5...2)пд (9.2) Имеется более обобщенный показатель - число ударов в год (п) на 1 км поверхности земли (табл. 9.1). Таблица 9.1 - Число ударов молнии в год
Вероятное число ударов молнии в год в здание или сооружение, не имеющее молниезащиты, определяется по формуле = (B + 6hx)(L + 6hx)n10 О (9.3) где В - ширина здания, м; L - длина здания, м; hх— наименьшая высота здания, м. Число ударов молний для таких объектов, как дымовые трубы котельных, водонапорные и силосные башни, мачты, деревья, определяют из выражения
(9.4) где h - высота объекта, м. Число опасных ударов в незащищенную линию электропередач (в год) составит N = 0,42LhcpnJ/f, (9.5) где L- протяженность линии, км; hcp - средняя высота подвеса проводов, м; ч - интенсивность грозовой деятельности в год, ч. В этом случае допущено, что опасная зона простирается от оси линии в обе стороны на 3 hcp Различают два рода воздействий молнии на объекты: первичное, связанное с прямым ударом; вторичное, вызываемое электромагнитной и электростатической индукцией и заносом высоких потенциалов через металлические коммуникации в сооружения при разряде облака. При прямом ударе могут возникать пожары, взрывы, разрушения конструкций, поражения людей, перенапряжение на проводах электрической сети. При электростатической индукции заряженное облако поляризует более или менее хорошо изолированные проводники. На поверхности земли и объек- тах появляются связанные заряды положительного знака. Их быстрое освобождение приводит также к значительным разностям потенциалов между металлическими конструкциями и землей, вызванным протеканием зарядов через большие сопротивления. Образующиеся при этом искровые разряды внутри сооружения могут привести к взрывам, пожарам и т. д. Электромагнитная индукция возникает в стадии главного разряда, когда очень большой и быстро изменяющийся ток создает в пространстве интенсивное переменное магнитное поле. В пронизанных частью этого поля контурах из протяженных металлических предметов (трубопроводов, электрических проводов, оболочек и т. п.) появляется электродвижущая сила (ЭДС), способная вызвать искрообразование, если в каких-либо местах контур разорван или в нем имеются плохие электрические контакты (неплотные болтовые соединения, корродированные участки, например во фланцах). В замкнутых контурах появляется ток, и индуцированная энергия рассеивается в виде джоулевого тепла, редко вызывая опасные последствия. Занос высокого потенциала происходит по различным надземным и подземным протяженным коммуникациям (рельсы, трубопроводы, воздуховоды, оболочки кабелей, воздушные провода и т. п.) как при прямом ударе в них, так и в случае, если эти коммуникации находятся вблизи молниеотвода или другого предмета, пораженного молнией. Date: 2015-07-01; view: 973; Нарушение авторских прав |