Материал: Пожарная безопасность электроустановок. учебное пособие. Сушко Е.А., Бакаева Г.А
Таблица 5.14
Молниезащита объектов
Объекты |
Молниезащита |
||||
1. Строения для крупного рогатого скота и конюшни |
При защите отдельно стоящими молниеотводами их опоры и заземлители располагать не ближе чем в 5 м от входа в строения. При установке молниеприемников или укладке сетки на защищаемом строении в качестве заземлителей использовать железобетонный фундамент или наружный контур, проложенный по периметру строения под асфальтовой или бетонной отмосткой. К заземлителям защиты от прямых ударов молнии должны быть присоединены находящиеся внутри строения металлические конструкции, оборудование и трубопроводы, устройства выравнивания электрических потенциалов |
||||
2. Металлические скульптуры и обелиски |
Присоединить металлические скульптуры и обелиски к заземлителю любой конструкции, приведенной в п.2.26 [1РД]. При наличии часто посещаемых площадок вблизи таких сооружений большой высоты должно быть выполнено выравнивание потенциала в соответствии с п. 1.10 [1РД] |
||||
3. Наружные установки, содержащие горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 °С |
Корпуса установок из железобетона, металлические корпуса установок и резервуаров при толщине крыши менее 4 мм оборудовать молниеотводами, установленными на защищаемом объекте или отдельно стоящими. Металлические корпуса установок и резервуаров при толщине крыши 4 мм и более присоединить к заземлителю. |
||||
4. Неметаллические трубы, башни, вышки, высотой более 15 м |
до 50 м |
Один стержневой молниеприемник высотой не менее 1 м |
От молниеприемников должна быть предусмотрена прокладка одного токоотвода |
Сечения (диаметры) токоотводов должны удовлетворять требованиям табл.3 [1], а в зонах с высокой загазованностью или агрессивными выбросами в атмосферу диаметры токоотводов должны быть не менее 12 мм |
|
от 50 до 150 м |
Два стержневых молниеприемников высотой не менее 1 м, соединенных на верхнем торце трубы |
Токоотводы должны быть проложены не реже чем через 25 м по периметру основания сооружения, их минимальное количество два |
|||
более 150 м |
Не менее трех стержневых молниеприемников высотой 0,2-0,5 м или по верхнему торцу трубы должно быть уложено стальное кольцо сечение не менее 160 мм2. |
||||
5. Расположенные в сельской местности небольшие строения с неметаллической кровлей (указаны в п.п. 5 и 9 табл. 2) |
Минимальный диаметр молниеприемников и токоотводов – 6 мм; заземлитель – один вертикальный или горизонтальный электрод длиной 2-3 м, диаметром 10 мм, уложенный на глубине не менее 0,5 м. |
При наличии на расстоянии 3-10 м от строения деревьев, в 2 раза и более превышающих его высоту с учетом всех выступающих на кровле предметов (дымовые трубы, антенны) - по стволу ближайшего из деревьев должен быть проложен токоотвод, верхний конец которого выступает над кроной дерева не менее чем на 0,2 м. У основания дерева токоотвод присоединить к заземлителю. |
|||
Если конек кровли соответствует наибольшей высоте строения над ним, то подвесить тросовый молниеприемник, возвышающийся над коньком не менее чем на 0,25 м. Опорами для молниеприемника могут служить закрепленные на стенах строения деревянные планки. Токоотводы прокладывают с двух сторон по торцевым стенам строения и присоединяют к заземлителям. При длине строения менее 10 м токоотвод и заземлитель могут быть выполнены только с одной стороны. |
|||||
При наличии возвышающейся над всеми элементами кровли дымовой трубы - над ней установить стержневой молниеприемник высотой не менее 0,2 м, проложить по кровле и стене строения токоотвод и присоединить его к заземлителю |
|||||
При наличии металлической кровли ее следует, хотя бы в одной точке, присоединить к заземлителю; при этом токоотводами могут служить наружные металлические лестницы, водостоки. К кровле должны быть присоединены все выступающие на ней металлические предметы |
|||||
Задачи для самостоятельного решения
Е.1. Выбрать способ защиты от прямых ударов молнии здания с неметаллической кровлей, требующего устройства молниезащиты III категории. Ответ обосновать.
Е.2. Выбрать способ защиты от прямых ударов молнии здания с металлической кровлей, требующего устройства молниезащиты III категории. Ответ обосновать.
Е.3. Можно ли защиту от прямых ударов молнии здания с неметаллической кровлей, требующего устройства молниезащиты III категории, выполнить стержневым молниеотводом, установленным на кровле?
Е.4. Можно ли защиту от прямых ударов молнии здания с неметаллической кровлей, и требующего устройства молниезащиты III категории, выполнить тросовым молниеотводом, установленным на кровле?
Е.5. Определить наименьшее расстояние по воздуху от здания, требующего устройства молниезащиты III категории, размерами: высота – 24 м, длина – 16 м, ширина 12 м, до опоры стержневого молниеотвода, если грунт – чернозем ( Ом·м), в качестве заземлителя используется одна железобетонная свая диаметром 35 см и длиной 5,5 м.
Е.6. Определить наименьшее допустимое расстояние от защищаемого объекта, требующего устройства молниезащиты III категории, до троса в середине пролета, если грунт – супесь ( Ом·м). Применяется искусственный заземлитель, состоящий из трех вертикальных прямоугольных электродов длиной 3,5 м сечением 180 мм2 и толщиной 6 мм, объединенных горизонтальным электродом сечением 160 мм2 и толщиной 4 мм, при расстоянии между вертикальными электродами 6 м. Суммарная длина молниеприемников и токоотводов составляет 150 м.
Е.7. Дать заключение о возможности использования молниеприемной сетки для здания с неметаллической кровлей при ее уклоне 1:6, требующего устройства молниезащиты III категории.
Е.8. Дать заключение о возможности использования молниеприемной сетки для здания с неметаллической кровлей при ее уклоне 1:12, требующего устройства молниезащиты III категории.
Е.9. Для здания с металлическими фермами, требующего устройства молниезащиты III категории, определить мероприятия для защиты от прямых ударов молнии. В кровле здания используются несгораемые утеплитель и гидроизоляция.
Е.10. Для здания с металлическими фермами, требующего устройства молниезащиты III категории, определить мероприятия для защиты от прямых ударов молнии. В кровле здания используются трудносгораемые утеплитель и гидроизоляция.
Е.11. Определить способ защиты от прямых ударов молнии здания, с металлической кровлей, требующего устройства молниезащиты III категории. Ответ обосновать.
Е.12. Определить количество, сечение и форму токоотводов, проложенных к заземлителям для здания с металлической кровлей, требующего устройства молниезащиты III категории. Размеры здания: высота – 25 м, длина – 20 м, ширина – 12 м.
Е.13. Определить количество и размеры сечения прямоугольных токоотводов для здания, требующего устройства молниезащиты III категории, оборудованного молниеприемной сеткой. Размеры здания: высота – 15 м, длина – 55 м, ширина – 25 м.
Е.14. Определить количество и диаметр токоотводов для здания, требующего устройства молниезащиты III категории, оборудованного молниеприемной сеткой. Размеры здания: высота – 23 м, длина – 60 м, ширина – 30 м.
Е.15. Определить количество, диаметр и места расположения токоотводов, прокладываемых по наружным стенам здания, требующего устройства молниезащиты III категории и оборудованного двойным стержневым молниеотводом, установленным на объекте. Размеры здания: высота – 20 м, длина – 40 м, ширина – 15 м.
Е.16. Определить количество, диаметр и места расположения токоотводов, прокладываемых по наружным стенам здания, требующего устройства молниезащиты III категории. Защита от прямых ударов молнии выполняется одиночным тросовым молниеотводом, установленным на здании. Размеры здания: высота – 19 м, длина – 90 м, ширина – 28 м.
Е.17. Определить тип, количество и размеры искусственных заземлителей защиты от прямых ударов молнии для здания, требующего устройства молниезащиты III категории, при использовании в качестве молниеприемника металлической кровли, при невозможности использования железобетонного фундамента в качестве заземлителя. Размеры здания: высота – 27 м, длина – 28 м, ширина – 12 м, грунт – суглинок ( Ом·м).
Е.18. Определить тип, количество и размеры заземлителей защиты от прямых ударов молнии для здания, требующего устройства молниезащиты III категории, при использовании в качестве молниеприемника металлической кровли и при невозможности использования железобетонного фундамента в качестве заземлителя. Размеры здания: высота – 18 м, длина – 37 м, ширина – 16 м, грунт – супесь ( Ом·м).
Е.19. Определить тип, количество и размеры заземлителей защиты от прямых ударов молнии для здания, требующего устройства молниезащиты III категории, при использовании в качестве молниеприемника молниеприемной сетки и при невозможности использования железобетонного фундамента в качестве заземлителя. Размеры здания: высота – 20 м, длина – 55 м, ширина – 24 м, грунт – суглинок ( Ом·м).
Е.20. Определить тип, количество и размеры заземлителей защиты от прямых ударов молнии для здания, требующего устройства молниезащиты III категории, при использовании в качестве молниеприемника молниеприемной сетки и при невозможности использования железобетонного фундамента в качестве заземлителя. Размеры здания высота – 26 м, длина – 44 м, ширина – 16 м, грунт – супесь ( Ом·м).
Е.21.
Определить тип, количество и размеры
заземлителей защиты от прямых ударов
молнии для здания, требующего устройства
молниезащиты III
категории,
при использовании в качестве молниеприемника
металлической кровли и при невозможности
использования железобетонного фундамента
в качестве заземлителя. Размеры здания:
высота – 28 м, длина – 27 м, ширина – 12 м,
грунт – каменистый (
Ом·м).
Е.22.
Определить тип, количество и размеры
заземлителей защиты от прямых ударов
молнии для здания, требующего устройства
молниезащиты III
категории, при использовании в качестве
молниеприемника металлической кровли
и при невозможности использования
железобетонного фундамента в качестве
заземлителя. Размеры здания: высота –
27 м, длина – 45 м, ширина – 32 м,
грунт – каменистый (
Ом·м).
Е.23. Определить тип, количество и размеры заземлителей защиты от прямых ударов молнии для здания, требующего устройства молниезащиты III категории, при использовании в качестве молниеприемника молниеприемной сетки и при невозможности использования железобетонного фундамента в качестве заземлителя. Размеры здания: высота – 18 м, длина – 40 м, ширина – 20 м, грунт – каменистый ( Ом·м).
Е.24.
Определить тип, количество и размеры
заземлителей защиты от прямых ударов
молнии для здания, требующего устройства
молниезащиты III
категории, при использовании в качестве
молниеприемника молниеприемной сетки
и при невозможности использования
железобетонного фундамента в качестве
заземлителя. Размеры здания: высота –
28 м, длина – 60 м, ширина – 30 м,
грунт – каменистый (
Ом·м).
Е.25. Определить тип, количество и размеры заземлителей защиты от прямых ударов молнии для здания, требующего устройства молниезащиты III категории, при использовании в качестве молниеприемника двойного стержневого молниеотвода, установленного на объекте. Размеры здания: высота – 28 м, длина – 46 м, ширина – 10 м, грунт – супесь ( Ом·м).
Е.26. Определить тип, количество и размеры заземлителей защиты от прямых ударов молнии для здания, требующего устройства молниезащиты III категории, оборудованного одиночным стержневым молниеотводом, установленным на объекте. Размеры здания: высота – 16 м, длина – 30 м, ширина – 15 м, грунт – суглинок ( Ом·м).
Е.27. Определить тип, количество и размеры заземлителей защиты от прямых ударов молнии для здания, требующего устройства молниезащиты III категории, оборудованного одиночным тросовым молниеотводом, установленным на объекте. Размеры здания: высота – 26 м, длина – 110 м, ширина – 20 м, грунт – каменистый ( Ом·м).
Е.28. Определить наименьшие допустимые расстояния в земле между заземлителем защиты от прямых ударов молнии, в качестве которого используется одна железобетонная свая диаметром 30 см и длиной 6 м и коммуникациями, вводимыми в здание, требующего устройства молниезащиты III категории, размеры которого высота – 29 м, длина – 27 м, ширина – 18 м, грунт – чернозем ( Ом·м).
Е.29. Можно ли для защиты от прямых ударов молнии здания III категории молниезащиты применять молниеприемную сетку, выполненную из стальной проволоки диаметром 8 мм, уложенную под несгораемый утеплитель, с шагом ячеек 8х8 м, узлы которой соединены сваркой. Уклон кровли здания составляет 1:6.
Е.30. Можно ли для защиты от прямых ударов молнии здания III категории молниезащиты применять молниеприемную сетку, выполненную из стальной проволоки диаметром 6 мм, уложенную под несгораемый утеплитель, с шагом ячеек 15х15 м, узлы которой соединены сваркой. Уклон кровли здания составляет 1:10.
5.8.4. Разработка молниезащиты зданий Алгоритм решения задач
1. Указать необходимость молниезащиты:
1.1. Определить ожидаемое количество поражений молнией в год здания.
1.2. Определить площади тех помещений здания, которые согласно [2, табл.1] требуют устройства молниезащиты первой, второй и третьей категорий.
1.3. Определить категорию молниезащиты здания, используя [2, п.п.1.3-1.5].
1.4. Для определенной категории молниезащиты здания определить виды воздействий молнии, защита от которых необходима согласно [2, п. 1.2].
2. При необходимости защиты от прямых ударов молнии при использовании стержневых и тросовых молниеотводов:
2.1. Выбрать и обосновать тип молниеприемника (стержневой или тросовый), тип зоны защиты (А и Б).
2.2. Выбрать и обосновать место установки молниеотвода (установленный на объекте или отдельно стоящий). Расположение молниеотвода относительно здания указать на рисунке в соответствующей задаче.
2.3. Определить и обосновать размеры молниеотвода.
2.4. Определить и обосновать количество, размеры и места расположения токоотводов.
2.5. Определить и обосновать тип, количество и размеры заземлителей от прямых ударов молнии. Привести эскиз заземлителя. При необходимости определить наименьшее допустимое расстояние в земле между заземлителями защиты от прямых ударов молнии и коммуникациями, вводимыми в здания или сооружения.
3. При необходимости защиты от вторичных воздействий молнии:
3.1. Предложить и обосновать мероприятия защиты от электростатической индукции.
3.2. Предложить и обосновать мероприятия защиты от электромагнитной индукции.
4. При необходимости защиты от заноса высокого потенциала через наземные (надземные) и подземные металлические коммуникации:
4.1. Предложить и обосновать мероприятия защиты от заноса высокого потенциала по подземным металлическим коммуникациям.
4.2. Предложить и обосновать мероприятия защиты от заноса высокого потенциала по внешним (надземным) металлическим коммуникациям.
4.3. Предложить и обосновать мероприятия защиты от заноса высокого потенциала по воздушным линиям электропередач, вводимым в здания.
Задачи для самостоятельного решения
Ж.1. Определить необходимость оборудования молниезащитой и в случае необходимости разработать молниезащиту здания с использованием одиночного стержневого молниеотвода. Размеры здания: длина – 50 м, ширина – 40 м, высота – 15 м. На кровле на продольной оси (рис. 5.23) выведены прямые дыхательные трубы для свободного отвода в атмосферу паров легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ). Площадь всех помещений здания составляет 3800 м2. При этом суммарная площадь помещений, которые относятся к зоне класса В-I, составляет 2000 м2, а остальные помещения здания относятся к зонам классов В-Iа и В-Iб. Здание расположено в Тамбове, грунт – чернозем ( Ом·м).
Рис. 5.23. Размеры здания
Ж.2. Определить необходимость оборудования молниезащитой и в случае необходимости разработать молниезащиту здания с использованием одиночного стержневого молниеотвода. Размеры здания: длина – 80 м, ширина – 30 м, высота – 10 м. На кровле на продольной оси (рис. 5.24) выведены прямые дыхательные трубы для свободного отвода в атмосферу горючих газов. Площадь всех помещений здания составляет 2200 м2. При этом суммарная площадь помещений, которые относятся к зоне класса В-I, составляет 200 м2, а остальные помещения здания относятся к зоне классов В-Iа. Среднегодовая продолжительность гроз в месте расположения здания составляет 60-80 часов, грунт – суглинок ( Ом·м).