Молниезащита.

Атмосферное статическое электричество может порождать грозовые разряды (молнии). Разность потен­циалов между поверхностью земли и атмосферой при грозе может составлять от 100 млн. до 1 млрд. В, скорость молнии порядка 100 000 км/с, а сила тока в ней 180 000 А.

В канале молнии температура достигает 20000°С . Ежегодно на земном шаре бывает до 44 000 гроз, т.е. каждую секунду на небосклоне около 100 молний. В среднем на 1 км² поверхности земли приходится в год 2—4 гро­зовых разряда.

Грозовые разряды, поражающие наземные объекты, проявля­ются в виде:

- прямого удара молнии (непосредственный контакт молнии с объектом, сопровождающийся протеканием через него то­ка молнии);

- вторичных проявлений молнии - электрической индукции (наведение потенциалов на наземных предметах в результате изменений электрического поля грозового облака, что сопряжено с опасностью появления искрения между металли­ческими элементами конструкций и оборудования) и электромаг­нитной индукции (наведение потенциалов в незамкнутых металли­ческих контурах в результате быстрых изменений тока молнии, создающее опасность искрения в местах сближения этих конту­ров);

- заноса высоких потенциалов (перенесение наведенных мол­нией высоких электрических потенциалов в защищаемое здание по трубопроводам, электрическим кабелям и другим металлоконструкциям).

Обеспечение безопасности промышленных зданий обеспечивается молниезащитой. Под молниезащитой понимают комплекс защитных устройств и ме­роприятий, применяемых в промышленных и прочих сооружени­ях, предназначенных для обеспечения безопасности людей, предохранения зданий и оборудования от разрушений, аварий, пожаров при воздействии молнии.

Для зданий и сооружений, не связанных с хранением и производством взрывчатых веществ, расчет и проектирование молниезащиты выполняется в соответствии с «Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений» РД 34.21.122-87.

Здания и сооружения в зависимости от и назначения, интенсивности грозовой деятельности и ожидаемого количества поражений молнией в год должны иметь молниезащиту, которая по степени защиты подразделяется на три категории.

Ожидаемое годовое число поражений молнией прямоугольных зданий и сооружений определяется выражением:

,

а для сосредоточенных зданий и сооружений (башен, вышек и т.д.):

.

В этих формулах b и L –ширина и длина зданий, м; h_x – наибольшая высота здания или сооружения, м; n – среднегодовое число ударов молнии в 1 км² земной поверхности в месте расположения зданий или сооружений.

Здания и сооружения, отнесенные к Ι и II категориям молниезащиты, защищаются от прямых ударов молнии, вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) и подземные металлические коммуникации. Здания и сооружения, отнесенные к Ш категории молниезащиты, должны быть защищены от прямых ударов молнии и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации.

Для создания зон защиты зданий и сооружений могут быть применены одиночный стержневой молниеотвод; двойной стержневой молниеотвод; многократный стержневой молниеотвод; одиночный или двойной тросовый молниеотвод. На рис. 4.52.-4.54. приведены конфигурации и размеры зон защиты одиночного стержневого, двойного стержневого и тросового молниеотводов.

Молниеотводы характеризуются зоной защиты, которая определяется как часть пространства, защищенного от удара молнии с определенной степенью надежности. Любой молниеотвод состоит из молниеприемника, токовода и заземлителя.

Рис.4.52. Одиночный стержневой молниеотвод.

Рис. 4.53. Двойной стержневой молниеотвод.

Рис.4.54. Тросовый молниеотвод.

Заземлители молниезащитного устройства рассчитываются аналогично заземлителям электроустановок. Заземление молниезащитного устройства от прямых ударов молнии оказывает им импульсное сопротивление, т.е. сопротивление растеканию тока молнии R_и. Оно отличается от сопротивления растекания токов промышленной частоты. Сопротивление растеканию тока молнии заземлителя должно быть меньше сопротивления заземлителей ближайших объектов. В противном случае разряд уйдет от молниеотвода.

Вопросы к 4.6.

1. Расскажите о действии электрического тока на человека.

2. Объясните понятие электротравмы.

3. Перечислите причины поражения человека электрическим током.

4. Проведите анализ поражения электротоком в различных сетях.

5. Что такое шаговое напряжение?

6. Что такое напряжение прикосновения?

7. Каковы основные методы и средства защиты от поражения электрическим током?

8. Что такое защитное заземление как с его помощью осуществляется. защита человека о поражения электрическим током?

9. Объясните принцип действия защитного зануления.

10. Дайте понятие защитного отключения.

11. Раскройте принцип действия защитного отключения.

12. Каков порядок организации безопасной эксплуатации электроустановок?

13. Каковы причины образования статического электричества?

14. Раскройте методы защиты от статического электричества.

15. Дайте понятие молниезащиты, зоны защиты молниеотвода.

16. Какие типы молниеотводов существуют.