Защита людей, животных, зданий и сооружений от атмосферного электричества

Вопрос 99

Все здания и сооружения по степени требования к молниезащите делятся на три категории. Здания и сооружения первой категории подлежат защите в любом районе расположения. Здания и сооружения второй и третей категории защищаются от ударов молнии в зависимости от интенсивности грозовой деятельности.

Рабочее помещение, в котором будет использоваться мой программный продукт, находится в прямоугольном высотном здании, со следующими параметрами:

hx = 3,8 м - высота защищаемого здания;

h = 16м - наибольшая высота здания;

L = 80 м - длина здания;

S = 12, м - ширина здания.

Грунт, на котором построено здание, суглинок с удельным сопротивлением ρ = 100 Ом*м.

среднегодовая продолжительность гроз составляет 20 - 40 часов в год, отсюда n = 2.

Подсчет ожидаемого количества N поражений молнией в год для зданий и сооружений прямоугольной формы производится по формуле:

,

где h - наибольшая высота здания или сооружения, м;, L - соответственно ширина и длина здания или сооружения, м; - среднегодовое число ударов молнии в 1 км земной поверхности (удельная плотность, ударов молнии в землю) в месте нахождения здания или сооружения.

Учитывая имеющиеся данные, рассчитаем количество поражений молнией в год для нашего здания:

N = [(12 + 6 * 16)(80 + 6 * 16) - 7,7 * 256] * 2 * 0,000001 0,034 грозовых часов/год.

Таким образом:

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h представляет собой круговой конус, вершина которого находится на высоте h0<h. На уровне земли зона защиты образует круг радиусом r0. Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения hx представляет собой круг радиусом rx (рис. 18).

Рис. 18 Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода:1 - граница зоны защиты на уровне hx, 2 -то же на уровне земли.

При этом радиус зоны защиты на высоте защищаемого здания, равняется:

rx = / 2 = / 2 = 40,5 м.

Высота одиночного стержневого молниеотвода:

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

h= (rx + 1,63hx) / 1,5 = (40.5+1.63∙3.8)/ 1,5=31,129м;

0 - высота вершины конуса защиты, h0 = 0,92 h = 31,129м; 0 - радиус зоны защиты на уровне земли, r0 = 1,5 h = 31,129 *1,5=46,69 м

Для защиты здания достаточно одного стержневого молниеотвода.