Выполнить расчет молниезащиты для здания производственного назначения шириной Sз

1. Определим класс пожаро- или взрывоопасности здания.
По ПУЭ определим категорию здания по молниезащите и тип зоны защиты молниеотвода.
В соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ, п. 7.3.40–7.3.46, 7.4.3–7.4.8), помещение пункта управления относится к зонам классов П-IIа.
По карте определим среднегодовую продолжительность гроз в заданной местности (Томск): 40-60 часов в год.
По данным РД 34.21.122-87 на основании интенсивности грозовой деятельности определим n - удельную плотность ударов молний в 1 квадратный километр земной поверхности в год, n=4.
2. Рассчитаем ожидаемое количество поражений молнии в год по формуле:
.
3. Определим тип зон и категорию молниезащиты.
Определим тип зоны защиты молниеотвода по значению N=0,04 – зона Б, категория здания по молниезащите - III.
4. Рассчитаем допустимое расстояние по воздуху от молниеотводов до здания.
Наименьшее допустимое расстояние Sв по воздуху от защищаемого объекта до опоры (токоотвода) стержневого или тросового молниеотвода определяется в зависимости от высоты здания, конструкции заземлителя и эквивалентного удельного электрического сопротивления грунта r, Ом·м.
Для зданий и сооружений высотой не более 30 м наименьшее допустимое расстояние Sв при 100>ρ>1000 Ом·м для заземлителя, состоящего из cтойкb железобетонной опоры Sв =2+0,01ρ=2+0,01·440=6,4 м.
5 . Выберем место расположения и тип молниеотводов на основе технико-экономического сравнения двух вариантов исполнения молниезащиты - с одиночным стержневым молниеотводом и с двойным стержневым молниеотводом.
Минимальные размеры молниеотводов, обеспечивающие защиту здания для зоны защиты Б будут при hx=hз=12 м и при минимальном расстоянии от молниеотвода до наиболее удаленной точки здания на плане
rx= м.
Тогда минимально требуемая высота одиночного молниеотвода будет равна:
h= (rx+1,76hx)/1,5=(45+1,76·12)/1,5=44,1 м.
Поскольку в каталогах отсутствует железобетонный молниеотвод требуемой высоты h= 44,1 м (имеется максимум h=30,6 м), то по требуемой высоте одиночного молниеотвода выбираем стальной стержневой молниеотвод типа СМ-45 высотой h=45 м и весом Р1=5633 кг.
Выбор двойного молниеотвода выполним методом подбора, принимаем предварительно два молниеотвода типа МЖ-24,3 высотой h=24,3 м и общим весом стали двух молниеотводов Р2=2·218=436 кг.
Рассчитаем высоту hc и радиус rсх для двойного молниеотвода, поскольку h <L<6h, то применяем формулы:
м> hx= 12 м,
где L – расстояние между молниеотводами, L= Lз+2 Sв =36+2·6,4=48,8 м; м, что удовлетворяет требованию по ширине зоны защиты, поскольку ширина здания составляет Sз =15 м.
Сравнивая вес одиночного молниеотвода и двойного можно сделать вывод, что по технико-экономическому сравнению выгоднее использовать двойной молниеотвод, поскольку его суммарный вес ниже, чем у одинарного.
6