ΣΥΡΜΑ ΚΕΡΑΥΝΟΥ - μια συσκευή για την προστασία κτιρίων και κατασκευών από άμεσους κεραυνούς. Το Μ. περιλαμβάνει τέσσερα κύρια μέρη: ένα αλεξικέραυνο που αντιλαμβάνεται άμεσα έναν κεραυνό. κάτω αγωγός που συνδέει το αλεξικέραυνο με το ηλεκτρόδιο γείωσης. ηλεκτρόδιο γείωσης μέσω του οποίου το ρεύμα κεραυνού ρέει στο έδαφος. το ρουλεμάν (στήριγμα ή στηρίγματα) που προορίζεται για τη στερέωση του αλεξικέραυνου και του κάτω αγωγού.

Ανάλογα με τον σχεδιασμό του αλεξικέραυνου, διακρίνονται η ράβδος, το καλώδιο, το πλέγμα και τα συνδυασμένα αλεξικέραυνα.

Ανάλογα με τον αριθμό των αλεξικέραυνων κοινής δράσης, χωρίζονται σε μονές, διπλές και πολλαπλές.

Επιπλέον, στη θέση Μ. υπάρχουν χωριστά, απομονωμένα και μη απομονωμένα από το προστατευόμενο κτίριο. Η προστατευτική δράση του κεραυνού βασίζεται στην ιδιότητα του κεραυνού να χτυπά τις υψηλότερες και καλά γειωμένες μεταλλικές κατασκευές. Λόγω αυτής της ιδιότητας, ένα προστατευόμενο κτίριο χαμηλότερου ύψους πρακτικά δεν χτυπιέται από κεραυνό εάν εισέλθει στη ζώνη προστασίας Μ. Η ζώνη προστασίας Μ είναι το τμήμα του χώρου που γειτνιάζει με αυτό και με επαρκή βαθμό αξιοπιστίας (τουλάχιστον 95%) παρέχοντας προστασία για κατασκευές από απευθείας χτυπήματα κεραυνών. Τις περισσότερες φορές, η ράβδος M χρησιμοποιείται για την προστασία κτιρίων και κατασκευών.

Ο κεραυνός με σχοινί χρησιμοποιείται συχνότερα για την προστασία κτιρίων μεγάλου μήκους και γραμμές υψηλής τάσης. Αυτά τα Μ. κατασκευάζονται με τη μορφή οριζόντιων καλωδίων στερεωμένων σε στηρίγματα, κατά μήκος καθενός από τα οποία τοποθετείται ένας συλλέκτης ρεύματος. Ράβδος και καλώδιο Μ. παρέχουν τον ίδιο βαθμό αξιοπιστίας προστασίας.

Ως αλεξικέραυνο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια μεταλλική οροφή, γειωμένη στις γωνίες και κατά μήκος της περιμέτρου τουλάχιστον κάθε 25 m, ή ένα μεταλλικό συρμάτινο πλέγμα με διάμετρο τουλάχιστον 6 mm επάλληλο σε μια μη μεταλλική οροφή, με επιφάνεια πλέγματος έως 150 mm2, με κόμπους που στερεώνονται με συγκόλληση και γειώνονται ακριβώς όπως μια μεταλλική οροφή. Τα μεταλλικά καλύμματα είναι προσαρτημένα στο πλέγμα ή την αγώγιμη οροφή πάνω από τις καμινάδες και τους σωλήνες εξαερισμού, και ελλείψει καλυμμάτων, συρμάτινα δαχτυλίδια εφαρμόζονται ειδικά στους σωλήνες.

Μ. καλάμι - Μ. με κατακόρυφη διάταξη του αλεξικέραυνου.

M. καλώδιο (εκτεταμένο) - M. s οριζόντια διάταξηαλεξικέραυνο, στερεωμένο σε δύο γειωμένα στηρίγματα.

ΖΩΝΕΣ ΚΕΡΑΥΝΙΚΗΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ

Συνήθως η ζώνη προστασίας ορίζεται από μέγιστη πιθανότηταμια διάσπαση που αντιστοιχεί στο εξωτερικό της όριο, αν και στο βάθος της ζώνης η πιθανότητα διάσπασης μειώνεται σημαντικά.

Η μέθοδος υπολογισμού καθιστά δυνατή την κατασκευή μιας ζώνης προστασίας για αλεξικέραυνα ράβδου και σύρματος με αυθαίρετη τιμή της πιθανότητας διάρρηξης, δηλ. για οποιοδήποτε αλεξικέραυνο (μονό ή διπλό), μπορείτε να φτιάξετε έναν αυθαίρετο αριθμό ζωνών προστασίας. Ωστόσο, για τα περισσότερα δημόσια κτίρια, μπορεί να παρασχεθεί επαρκές επίπεδο προστασίας χρησιμοποιώντας δύο ζώνες, με πιθανότητα διάβασης 0,1 και 0,01.

Όσον αφορά τη θεωρία αξιοπιστίας, η πιθανότητα διάσπασης είναι μια παράμετρος που χαρακτηρίζει την αστοχία ενός αλεξικέραυνου ως προστατευτική συσκευή. Με αυτή την προσέγγιση, οι δύο αποδεκτές ζώνες προστασίας αντιστοιχούν στον βαθμό αξιοπιστίας 0,9 και 0,99. Αυτή η αξιολόγηση αξιοπιστίας ισχύει όταν ένα αντικείμενο βρίσκεται κοντά στα όρια της ζώνης προστασίας, για παράδειγμα, ένα αντικείμενο με τη μορφή δακτυλίου ομοαξονικού με αλεξικέραυνο. Για πραγματικά αντικείμενα (συνήθη κτίρια), στα όρια της ζώνης προστασίας, κατά κανόνα, βρίσκονται μόνο τα ανώτερα στοιχεία και το μεγαλύτερο μέρος του αντικειμένου τοποθετείται στο βάθος της ζώνης. Η αξιολόγηση της αξιοπιστίας της ζώνης προστασίας κατά μήκος των εξωτερικών συνόρων της οδηγεί σε υπερβολικά χαμηλές τιμές. Επομένως, προκειμένου να ληφθεί υπόψη η αμοιβαία διάταξη των αλεξικέραυνων και των αντικειμένων που υπάρχουν στην πράξη, οι ζώνες προστασίας Α και Β αποδίδονται στο RD 34.21.122-87 με κατά προσέγγιση βαθμό αξιοπιστίας 0,995 και 0,95, αντίστοιχα.

Αλεξικέραυνο μονής ράβδου.

Η ζώνη προστασίας ενός αλεξικέραυνου μονής ράβδου με ύψος h είναι ένας κυκλικός κώνος (Εικ. Α3.1), η κορυφή του οποίου βρίσκεται σε ύψος h0

1.1. Ζώνες προστασίας αλεξικέραυνων μονής ράβδου με ύψος h; Τα 150 m έχουν τις ακόλουθες συνολικές διαστάσεις.

Ζώνη Α: h0 = 0,85h,

r0 = (1,1 - 0,002h)h,

rx = (1,1 - 0,002h)(h - hx/0,85).

Ζώνη Β: h0 = 0,92h;

rx \u003d 1,5 (h - hx / 0,92).

Για τη ζώνη Β, το ύψος μιας μονής ράβδου αλεξικέραυνου για γνωστές τιμές h και μπορεί να προσδιοριστεί από τον τύπο

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

Ρύζι. P3.1. Ζώνη προστασίας ενός αλεξικέραυνου μονής ράβδου:

I - το όριο της ζώνης προστασίας στο επίπεδο hx, 2 - το ίδιο στο επίπεδο του εδάφους

Μονόσυρμα αλεξικέραυνο.

Η ζώνη προστασίας ενός μονοσυρμάτινου αλεξικέραυνου με ύψος h; 150 m φαίνεται στο σχ. P3.5, όπου h είναι το ύψος του καλωδίου στο μέσο του ανοίγματος. Λαμβάνοντας υπόψη την κλίση του καλωδίου με διατομή 35-50 mm2, με γνωστό ύψος στηρίξεων hop και μήκος ανοίγματος a, προσδιορίζεται το ύψος του καλωδίου (σε μέτρα):

h = hop - 2 στο a< 120 м;

h = hop - 3 στις 120< а < 15Ом.

Ρύζι. P3.5. Ζώνη προστασίας ενός μονοσυρμάτινου αλεξικέραυνου. Οι ονομασίες είναι οι ίδιες όπως στο Σχ. P3.1

Οι ζώνες προστασίας ενός μονοσυρμάτινου αλεξικέραυνου έχουν τις ακόλουθες συνολικές διαστάσεις.

Για μια ζώνη τύπου Β, το ύψος ενός μόνο συρμάτινου αλεξικέραυνου με γνωστές τιμές hx και rx καθορίζεται από τον τύπο

Το κατακόρυφο ηλεκτρόδιο γείωσης κατασκευάζεται με διαδοχική μηχανοποιημένη βύθιση ηλεκτροδίων με σπείρωμα μήκους 1,2-3 μέτρων, διασυνδεδεμένων με ορειχάλκινους συνδέσμους. Ηλεκτρόδια χάλυβα διαμέτρου 14,2-17,2 mm, με ηλεκτροχημική επίστρωση χαλκού (99,9% καθαρότητας), πάχους 0,25 mm. εγγυάται υψηλή αντοχή στη διάβρωση και διάρκεια ζωής του ηλεκτροδίου γείωσης στο έδαφος για τουλάχιστον 40 χρόνια. Η υψηλή μηχανική αντοχή του ηλεκτροδίου γείωσης του επιτρέπει να βυθιστεί σε βάθος έως και 30 μέτρα. Η επικάλυψη χαλκού των ηλεκτροδίων έχει υψηλή πρόσφυση και πλαστικότητα, γεγονός που καθιστά δυνατή τη βύθιση των ράβδων στο έδαφος χωρίς να σπάσει η ακεραιότητα και να ξεκολλήσει το στρώμα χαλκού.

Διαβάστε επίσης: Ενεργητικά και παθητικά μέτρα που χρησιμοποιούνται για την πυροπροστασία. ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΑΙΤΙΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΡΑΥΜΑΤΙΣΜΩΝ. ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΕΣ ΖΩΝΕΣ ΚΑΙ ΜΕΣΑ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ. συνειρμική μνήμη. Η δομή της συσχετιστικής συσκευής αποθήκευσης. Ταξινόμηση. Εισιτήριο 10. Ο ρόλος και η θέση της διεθνούς νομοθεσίας στο ρωσικό σύστημα προστασίας των παιδιών Εισιτήριο 15. Εσωτερική πολιτική του Αλέξανδρου Ι. Προσπάθειες μεταρρύθμισης της κρατικής δομής της Ρωσίας. Πεδίο 20. Βασικές νομικές ρυθμίσεις στον τομέα της κοινωνικής και νομικής προστασίας των πολιτών. Συσκευές φόρτωσης αποθηκών. Σχέδια. Περιοχή εφαρμογής.

ΣΥΡΜΑ ΚΕΡΑΥΝΟΥ - μια συσκευή για την προστασία κτιρίων και κατασκευών από άμεσους κεραυνούς. Το Μ. περιλαμβάνει τέσσερα κύρια μέρη: ένα αλεξικέραυνο που αντιλαμβάνεται άμεσα έναν κεραυνό. κάτω αγωγός που συνδέει το αλεξικέραυνο με το ηλεκτρόδιο γείωσης. ηλεκτρόδιο γείωσης μέσω του οποίου το ρεύμα κεραυνού ρέει στο έδαφος. το ρουλεμάν (στήριγμα ή στηρίγματα) που προορίζεται για τη στερέωση του αλεξικέραυνου και του κάτω αγωγού.

Ανάλογα με τον σχεδιασμό του αλεξικέραυνου, διακρίνονται η ράβδος, το καλώδιο, το πλέγμα και τα συνδυασμένα αλεξικέραυνα.

Ανάλογα με τον αριθμό των αλεξικέραυνων κοινής δράσης, χωρίζονται σε μονές, διπλές και πολλαπλές.

Επιπλέον, στη θέση Μ. υπάρχουν χωριστά, απομονωμένα και μη απομονωμένα από το προστατευόμενο κτίριο. Η προστατευτική δράση του κεραυνού βασίζεται στην ιδιότητα του κεραυνού να χτυπά τις υψηλότερες και καλά γειωμένες μεταλλικές κατασκευές. Λόγω αυτής της ιδιότητας, ένα προστατευόμενο κτίριο χαμηλότερου ύψους πρακτικά δεν χτυπιέται από κεραυνό εάν εισέλθει στη ζώνη προστασίας Μ. Η ζώνη προστασίας Μ είναι το τμήμα του χώρου που γειτνιάζει με αυτό και με επαρκή βαθμό αξιοπιστίας (τουλάχιστον 95%) παρέχοντας προστασία για κατασκευές από απευθείας χτυπήματα κεραυνών. Τις περισσότερες φορές, η ράβδος M χρησιμοποιείται για την προστασία κτιρίων και κατασκευών.

Ο κεραυνός με σχοινί χρησιμοποιείται συχνότερα για την προστασία κτιρίων μεγάλου μήκους και γραμμές υψηλής τάσης. Αυτά τα Μ. κατασκευάζονται με τη μορφή οριζόντιων καλωδίων στερεωμένων σε στηρίγματα, κατά μήκος καθενός από τα οποία τοποθετείται ένας συλλέκτης ρεύματος. Ράβδος και καλώδιο Μ. παρέχουν τον ίδιο βαθμό αξιοπιστίας προστασίας.

Ως αλεξικέραυνο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια μεταλλική οροφή, γειωμένη στις γωνίες και κατά μήκος της περιμέτρου τουλάχιστον κάθε 25 m, ή ένα μεταλλικό συρμάτινο πλέγμα με διάμετρο τουλάχιστον 6 mm επάλληλο σε μια μη μεταλλική οροφή, με επιφάνεια πλέγματος έως 150 mm2, με κόμπους που στερεώνονται με συγκόλληση και γειώνονται ακριβώς όπως μια μεταλλική οροφή. Τα μεταλλικά καλύμματα είναι προσαρτημένα στο πλέγμα ή την αγώγιμη οροφή πάνω από τις καμινάδες και τους σωλήνες εξαερισμού, και ελλείψει καλυμμάτων, συρμάτινα δαχτυλίδια εφαρμόζονται ειδικά στους σωλήνες.

Μ. καλάμι - Μ. με κατακόρυφη διάταξη του αλεξικέραυνου.

M. καλώδιο (εκτεταμένο) - M. με οριζόντια διάταξη του αλεξικέραυνου, στερεωμένο σε δύο γειωμένα στηρίγματα.

ΖΩΝΕΣ ΚΕΡΑΥΝΙΚΗΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ

Συνήθως, η ζώνη προστασίας ορίζεται από τη μέγιστη πιθανότητα διάρρηξης που αντιστοιχεί στο εξωτερικό της όριο, αν και η πιθανότητα διάρρηξης μειώνεται σημαντικά στο βάθος της ζώνης.

Η μέθοδος υπολογισμού καθιστά δυνατή την κατασκευή μιας ζώνης προστασίας για αλεξικέραυνα ράβδου και σύρματος με αυθαίρετη τιμή της πιθανότητας διάρρηξης, δηλ. για οποιοδήποτε αλεξικέραυνο (μονό ή διπλό), μπορείτε να φτιάξετε έναν αυθαίρετο αριθμό ζωνών προστασίας. Ωστόσο, για τα περισσότερα δημόσια κτίρια, μπορεί να παρασχεθεί επαρκές επίπεδο προστασίας χρησιμοποιώντας δύο ζώνες, με πιθανότητα διάβασης 0,1 και 0,01.

Όσον αφορά τη θεωρία αξιοπιστίας, η πιθανότητα διάσπασης είναι μια παράμετρος που χαρακτηρίζει την αστοχία ενός αλεξικέραυνου ως προστατευτικής διάταξης. Με αυτή την προσέγγιση, οι δύο αποδεκτές ζώνες προστασίας αντιστοιχούν στον βαθμό αξιοπιστίας 0,9 και 0,99. Αυτή η αξιολόγηση αξιοπιστίας ισχύει όταν ένα αντικείμενο βρίσκεται κοντά στα όρια της ζώνης προστασίας, για παράδειγμα, ένα αντικείμενο με τη μορφή δακτυλίου ομοαξονικού με αλεξικέραυνο. Για πραγματικά αντικείμενα (συνήθη κτίρια), στα όρια της ζώνης προστασίας, κατά κανόνα, βρίσκονται μόνο τα ανώτερα στοιχεία και το μεγαλύτερο μέρος του αντικειμένου τοποθετείται στο βάθος της ζώνης. Η αξιολόγηση της αξιοπιστίας της ζώνης προστασίας κατά μήκος των εξωτερικών συνόρων της οδηγεί σε υπερβολικά χαμηλές τιμές. Επομένως, προκειμένου να ληφθεί υπόψη η αμοιβαία διάταξη των αλεξικέραυνων και των αντικειμένων που υπάρχουν στην πράξη, οι ζώνες προστασίας Α και Β αποδίδονται στο RD 34.21.122-87 με κατά προσέγγιση βαθμό αξιοπιστίας 0,995 και 0,95, αντίστοιχα.

Αλεξικέραυνο μονής ράβδου.

Η ζώνη προστασίας ενός αλεξικέραυνου μονής ράβδου με ύψος h είναι ένας κυκλικός κώνος (Εικ. Α3.1), η κορυφή του οποίου βρίσκεται σε ύψος h0

1.1. Ζώνες προστασίας αλεξικέραυνων μονής ράβδου με ύψος h; Τα 150 m έχουν τις ακόλουθες συνολικές διαστάσεις.

Ζώνη Α: h0 = 0,85h,

r0 = (1,1 - 0,002h)h,

rx = (1,1 - 0,002h)(h - hx/0,85).

Ζώνη Β: h0 = 0,92h;

rx \u003d 1,5 (h - hx / 0,92).

Για τη ζώνη Β, το ύψος μιας μονής ράβδου αλεξικέραυνου για γνωστές τιμές h και μπορεί να προσδιοριστεί από τον τύπο

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

Ρύζι. P3.1. Ζώνη προστασίας ενός αλεξικέραυνου μονής ράβδου:

I - το όριο της ζώνης προστασίας στο επίπεδο hx, 2 - το ίδιο στο επίπεδο του εδάφους

Μονόσυρμα αλεξικέραυνο.

Η ζώνη προστασίας ενός μονοσυρμάτινου αλεξικέραυνου με ύψος h; 150 m φαίνεται στο σχ. P3.5, όπου h είναι το ύψος του καλωδίου στο μέσο του ανοίγματος. Λαμβάνοντας υπόψη την κλίση του καλωδίου με διατομή 35-50 mm2, με γνωστό ύψος στηρίξεων hop και μήκος ανοίγματος a, προσδιορίζεται το ύψος του καλωδίου (σε μέτρα):

h = hop - 2 στο a< 120 м;

h = hop - 3 στις 120< а < 15Ом.

Ρύζι. P3.5. Ζώνη προστασίας ενός μονοσυρμάτινου αλεξικέραυνου. Οι ονομασίες είναι οι ίδιες όπως στο Σχ. P3.1

Οι ζώνες προστασίας ενός μονοσυρμάτινου αλεξικέραυνου έχουν τις ακόλουθες συνολικές διαστάσεις.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Τα ηλεκτρικά δίκτυα διανομής (PC) με τάση 0,4-10 kV τα τελευταία χρόνια είναι εξοπλισμένα με ηλεκτρικό εξοπλισμό, συσκευές, συσκευές, μονωτές και καλώδια, κατασκευασμένα σε μια νέα σύγχρονη τεχνική βάση. Η λειτουργία τέτοιων εγκαταστάσεων δικτύου απαιτεί αξιόπιστο σύστημα αντικεραυνικής προστασίας με χρήση σύγχρονων τεχνικών μέσων. Η ανάπτυξη τεχνικών μέσων και μεθόδων προστασίας από υπερτάσεις Η/Υ σχετίζεται με ποσοτική εκτίμηση των παραμέτρων του κεραυνού και του πιθανού αριθμού ζημιών από κεραυνό. Για τον υπολογισμό της πυκνότητας των απευθείας κεραυνών στο έδαφος, χρησιμοποιούνται πληροφορίες για την ένταση της δραστηριότητας της καταιγίδας. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η θωράκιση των αντικειμένων του δικτύου από κτίρια, κατασκευές, δέντρα κ.λπ. Η θωράκιση σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να μειώσει τον αριθμό των απευθείας επισκέψεων σε αντικείμενα δικτύου κατά ~ 70%.

Αξιόπιστη προστασία επιτυγχάνεται εάν ο εξοπλισμός και οι κατασκευές έχουν επαρκώς υψηλή αντοχή μόνωσης ή εάν έχουν εγκατασταθεί στον υπολογιστή αποτελεσματικές συσκευές αντικεραυνικής προστασίας. Για την προστασία υπολογιστών με τάση 0,4-10 kV από κεραυνούς, μη γραμμικούς απαγωγείς υπερτάσεων (OPN), απαγωγείς μακράς σπινθήρα (RDI), απαγωγείς βαλβίδων (RV) και σωληνοειδείς απαγωγείς (RT), προστατευτικά διάκενα σπινθήρα (IP) είναι μεταχειρισμένα. Ο τύπος, ο αριθμός και η θέση εγκατάστασης των συσκευών προστασίας επιλέγονται κατά το σχεδιασμό συγκεκριμένων εγκαταστάσεων δικτύου. Κατά την εγκατάσταση συσκευών προστασίας, οι απαιτήσεις για την τιμή της αντίστασης γείωσης επιλέγονται σύμφωνα με το PUE. Για κύριες γραμμές με τάση 6-10 kV, κατασκευασμένες σε διαστάσεις εναέριας γραμμής με τάση 35 kV, συνιστάται η χρήση συρμάτινων αλεξικέραυνων στις προσεγγίσεις σε υποσταθμούς και σημεία διανομής.

Το καθήκον της προστασίας του υπολογιστή με τάση 0,4 kV είναι η αποφυγή ζημιών σε ανθρώπους, ζώα και την εκδήλωση πυρκαγιών λόγω της διείσδυσης κεραυνών στην εσωτερική καλωδίωση κτιρίων κατοικιών και άλλων κτιρίων, καθώς και ζημιές στο ηλεκτρικό εξοπλισμός υποσταθμών 6-10 / 0,4 kV.

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΚΕΡΑΥΝΟσυρμάτων

Παράμετροι αλεξικέραυνων ράβδων και συρμάτων

Παράμετροι αλεξικέραυνων ράβδων

Ένα αλεξικέραυνο ράβδου είναι μια κατασκευή με τη μορφή ενός κάθετα τοποθετημένου πλέγματος, σωλήνα ή ράβδου. Ένα αλεξικέραυνο ως μέσο αντικεραυνικής προστασίας προτάθηκε από τον W. Franklin το 1749. Τα σύγχρονα αλεξικέραυνα τυπικών τύπων έχουν ύψος έως και 40 μέτρα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, για τη δημιουργία μη τυποποιημένων αλεξικέραυνων, ως φέρουσες κατασκευές χρησιμοποιούνται εργοστασιακές σωλήνες, στηρίγματα γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας ή μεταλλικές πύλες ανοιχτού εξοπλισμού διανομής.

Το αλεξικέραυνο πρέπει να έχει αξιόπιστη σύνδεση με το έδαφος με αντίσταση 5-25 ohms στη διασπορά του παλμικού ρεύματος. Η προστατευτική ιδιότητα των αλεξικέραυνων ράβδων είναι ότι προσανατολίζουν τον οδηγό της αναδυόμενης αστραπής εκκένωσης προς τον εαυτό τους. Η εκκένωση συμβαίνει απαραίτητα στην κορυφή του αλεξικέραυνου, εάν σχηματίζεται σε μια συγκεκριμένη περιοχή που βρίσκεται πάνω από το αλεξικέραυνο. Αυτή η περιοχή έχει τη μορφή ενός διαστελλόμενου κώνου προς τα πάνω και ονομάζεται ζώνη βλάβης 100%. Έχει διαπιστωθεί με πειραματικά δεδομένα ότι το ύψος προσανατολισμού του κεραυνού H εξαρτάται από το ύψος του αλεξικέραυνου h. Για αλεξικέραυνα ύψους έως 30 μέτρα:

και για αλεξικέραυνα με ύψος μεγαλύτερο από 30 μέτρα H=600m, θεωρείται ότι η κορυφή του κώνου της ζώνης 100% ζημιάς βρίσκεται συμμετρικά προς τον άξονα του αλεξικέραυνου στο ύψος του προστατευόμενου αντικειμένου, και η ακτίνα του είναι στο ύψος προσανατολισμού:

όπου βρίσκεται το ενεργό μέρος του αλεξικέραυνου, που αντιστοιχεί στην περίσσευσή του πάνω από το ύψος του προστατευμένου αντικειμένου:

Εκτός από την καθορισμένη ζώνη, το προστατευτικό αποτέλεσμα ενός αλεξικέραυνου ράβδου χαρακτηρίζεται από μια ζώνη προστασίας, δηλ. χώρο όπου αποκλείονται οι κεραυνοί. Η ζώνη προστασίας ενός αλεξικέραυνου μονής ράβδου έχει τη μορφή σκηνής, που εκτείνεται προς τα κάτω (Εικ. 1.1). Για τον υπολογισμό της ακτίνας προστασίας σε οποιοδήποτε σημείο της προστατευτικής ζώνης, συμπεριλαμβανομένου του ύψους του προστατευόμενου αντικειμένου, χρησιμοποιείται ο ακόλουθος τύπος:

όπου p είναι συντελεστής διόρθωσης ίσος με 1 για αλεξικέραυνα με ύψος μικρότερο από 30 μέτρα και ίσο με υψηλότερα αλεξικέραυνα.

Στην περίπτωση που χρησιμοποιούνται πολλά αλεξικέραυνα για την προστασία εκτεταμένων αντικειμένων, συνιστάται οι ζώνες της 100% ήττας τους να κλείνουν πάνω από το αντικείμενο ή ακόμα και να επικαλύπτονται μεταξύ τους, αποκλείοντας μια κατακόρυφη αστραπή στο προστατευμένο αντικείμενο (Εικ. 1.2). Η απόσταση (S) μεταξύ των αξόνων των αλεξικέραυνων πρέπει να είναι ίση ή μικρότερη από την τιμή που καθορίζεται από την εξάρτηση:

Η ζώνη προστασίας δύο και τεσσάρων αλεξικέραυνων στην κάτοψη στο ύψος του προστατευμένου αντικειμένου έχει τα περιγράμματα που φαίνονται στο Σχ. 1.3, α, β.

Η ακτίνα προστασίας που φαίνεται στο σχήμα προσδιορίζεται με τον ίδιο τρόπο όπως για ένα μόνο αλεξικέραυνο και το μικρότερο πλάτος της ζώνης προστασίας καθορίζεται από ειδικές καμπύλες. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι με αλεξικέραυνα ύψους έως 30 μέτρων, που βρίσκονται σε απόσταση, το μικρότερο πλάτος της ζώνης προστασίας είναι ίσο με μηδέν.

Εικόνα 1.1 - Ζώνη προστασίας ενός αλεξικέραυνου μονής ράβδου:

1 - τα σύνορα της ζώνης προστασίας. 2 - τμήμα της ζώνης προστασίας στο επίπεδο

Εικόνα 1.2 - Σχέδιο διάταξης αλεξικέραυνων ράβδων, που εξασφαλίζει το κλείσιμο ζωνών 100% ζημιάς

Εικόνα 1.3 - Γραφική αναπαράσταση της ζώνης προστασίας:

α) - για δύο αλεξικέραυνα. β) - για τέσσερα αλεξικέραυνα

Με την παρουσία τριών και τεσσάρων αλεξικέραυνων, τα περιγράμματα της προστατευτικής ζώνης μοιάζουν με το Σχ. 1.3 β. Οι ακτίνες προστασίας προσδιορίζονται σε αυτή την περίπτωση με τον ίδιο τρόπο όπως για τα μεμονωμένα αλεξικέραυνα. Το μέγεθος καθορίζεται από τις καμπύλες για κάθε ζεύγος αλεξικέραυνων. Η διαγώνιος ενός τετράπλευρου ή η διάμετρος ενός κύκλου που διέρχεται από τις κορυφές ενός τριγώνου που σχηματίζεται από τρία αλεξικέραυνα, σύμφωνα με τις συνθήκες προστασίας ολόκληρης της περιοχής, πρέπει να ικανοποιεί τις εξαρτήσεις για αλεξικέραυνα με ύψος μικρότερο από 30 m :

για αλεξικέραυνα με ύψος μεγαλύτερο από 30 m:

Κατά την εγκατάσταση ανεξάρτητων αλεξικέραυνων, είναι απαραίτητο να τηρούνται ορισμένες αποστάσεις αέρα μεταξύ του αλεξικέραυνου και του προστατευμένου αντικειμένου. Αυτή η απαίτηση προέρχεται από το γεγονός ότι τη στιγμή ενός κεραυνού ενός αλεξικέραυνου δημιουργείται πάνω του ένα υψηλό δυναμικό, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε αντίστροφη εκκένωση από το αλεξικέραυνο προς το αντικείμενο. Το δυναμικό στο αλεξικέραυνο τη στιγμή της εκφόρτισης καθορίζεται από την εξάρτηση:

όπου - αντίσταση παλμικής γείωσης του αλεξικέραυνου 5 - 25 Ohm. - ρεύμα κεραυνού σε καλά γειωμένο αντικείμενο, kA.

Πιο συγκεκριμένα, το δυναμικό στο αλεξικέραυνο μπορεί να προσδιοριστεί λαμβάνοντας υπόψη την αυτεπαγωγή

δραστηριότητα αλεξικέραυνου:

όπου a είναι η απότομη κλίση του μετώπου κύματος ρεύματος, kA/μs. - σημείο αλεξικέραυνου στο ύψος του αντικειμένου, m. - ειδική αυτεπαγωγή του αλεξικέραυνου, μH/m.

Για τον υπολογισμό της ελάχιστης επιτρεπόμενης προσέγγισης ενός αντικειμένου σε ένα αλεξικέραυνο, μπορεί κανείς να προχωρήσει από την εξάρτηση:

όπου E in είναι η επιτρεπόμενη ένταση παλμικού ηλεκτρικού πεδίου στον αέρα, που υποτίθεται ότι είναι 500 kV / m.

Οι κατευθυντήριες οδηγίες για την προστασία από υπερτάσεις συνιστούν να λαμβάνεται η απόσταση από το αλεξικέραυνο ίση με:

Αυτή η εξάρτηση ισχύει για ρεύμα κεραυνού 150 kA, κλίση ρεύματος 32 kA/μs και αυτεπαγωγή αλεξικέραυνου 1,5 μH/m. Ανεξάρτητα από τα αποτελέσματα του υπολογισμού, η απόσταση μεταξύ του αντικειμένου και του αλεξικέραυνου πρέπει να είναι τουλάχιστον 5 m.

Σχοινί αλεξικέραυνο

Ένα από τα πιο αξιόπιστα μέσα για την πρόληψη των άμεσων κεραυνών των γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας είναι η ανάρτηση γειωμένων συρμάτινων αλεξικέραυνων πάνω από αυτές. Αυτή η συσκευή είναι ακριβή και επομένως χρησιμοποιείται μόνο σε γραμμές πρώτης κατηγορίας με τάση 110 kV και άνω. Όταν η γραμμή σε μεταλλικά ή ξύλινα στηρίγματα δεν καλύπτεται πλήρως με καλώδια, καλύπτουν μόνο προσεγγίσεις σε υποσταθμούς σε ένα τμήμα 1-2 km. Ανάλογα με τον σχεδιασμό των στηριγμάτων, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ένα ή δύο καλώδια, σφιχτά στερεωμένα στο μεταλλικό στήριγμα ή στις μεταλλικές πλαγιές γείωσης των ξύλινων στηρίξεων. Για την προστασία του καλωδίου από υπερκαύση από κεραυνικό ρεύμα και για τον έλεγχο της γείωσης, η στήριξη του καλωδίου γίνεται με χρήση ενός μονωτήρα ανάρτησης με διάκενο σπινθήρα. Η αποτελεσματικότητα της προστασίας του καλωδίου είναι όσο μεγαλύτερη, τόσο μικρότερη είναι η γωνία που σχηματίζεται από την κατακόρυφο που διέρχεται από το καλώδιο και τη γραμμή που συνδέει το καλώδιο με το πιο εξωτερικό μέρος των καλωδίων. Αυτή η γωνία ονομάζεται προστατευτική γωνία, λαμβάνοντας την τιμή της στην περιοχή από 20-30 0 .

Η προστατευτική ζώνη για ένα καλώδιο στη διατομή κάθετα στη γραμμή έχει τη μορφή παρόμοια με την προστατευτική ζώνη για ένα μόνο αλεξικέραυνο. Το πλάτος της προστατευτικής ζώνης, που αποκλείει την άμεση ζημιά στα καλώδια στο επίπεδο του ύψους ανάρτησής τους, καθορίζεται από την εξάρτηση:

Αυτή η εξάρτηση ισχύει για ύψος ανάρτησης καλωδίου 30 m και κάτω.

Η προσέγγιση για τον προσδιορισμό των ζωνών προστασίας των αλεξικέραυνων εξηγείται παρακάτω, η κατασκευή των οποίων πραγματοποιείται σύμφωνα με τους τύπους εφαρμογές 3 RD 34.21.122-87.

Η προστατευτική δράση ενός αλεξικέραυνου βασίζεται στην "ιδιότητα του κεραυνού να χτυπά ψηλότερα και καλά γειωμένα αντικείμενα πιο πιθανό από κοντινά αντικείμενα χαμηλότερου ύψους. Επομένως, σε ένα αλεξικέραυνο που υψώνεται πάνω από το προστατευμένο αντικείμενο ανατίθεται η λειτουργία αναχαίτισης κεραυνών, το οποίο, ελλείψει αλεξικέραυνου, θα χτυπούσε το αντικείμενο Ποσοτικά Η προστατευτική δράση ενός αλεξικέραυνου καθορίζεται μέσω της πιθανότητας διάρρηξης - ο λόγος του αριθμού των κεραυνών προς το προστατευμένο αντικείμενο (ο αριθμός των σκαφών) στον συνολικό αριθμό χτυπημάτων στο αλεξικέραυνο και στο αντικείμενο.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να εκτιμηθεί η πιθανότητα μιας σημαντικής ανακάλυψης, με βάση διαφορετικές φυσικές έννοιες των διαδικασιών του κεραυνού. Το RD 34.21.122-87 χρησιμοποιεί τα αποτελέσματα των υπολογισμών χρησιμοποιώντας μια πιθανολογική μέθοδο που συσχετίζει την πιθανότητα να χτυπήσει ένα αλεξικέραυνο και ένα αντικείμενο με την εξάπλωση των καθοδικών τροχιών κεραυνού χωρίς να λαμβάνει υπόψη τις διακυμάνσεις των ρευμάτων του.

Σύμφωνα με το αποδεκτό μοντέλο σχεδίασης, είναι αδύνατο να δημιουργηθεί μια ιδανική προστασία από άμεσες κεραυνούς, γεγονός που αποκλείει εντελώς τις ανακαλύψεις στο προστατευμένο αντικείμενο. Ωστόσο, στην πράξη, η αμοιβαία διευθέτηση του αντικειμένου και του αλεξικέραυνου είναι εφικτή, παρέχοντας μια μικρή πιθανότητα διάσπασης, για παράδειγμα, 0,1 και 0,01, που αντιστοιχεί σε μείωση του αριθμού των ζημιών στο αντικείμενο κατά περίπου 10 και 100 φορές σε σύγκριση με το αντικείμενο όπου δεν υπάρχει αλεξικέραυνο. Για τις περισσότερες σύγχρονες εγκαταστάσεις, τέτοια επίπεδα προστασίας παρέχουν έναν μικρό αριθμό ανακαλύψεων σε όλη τη διάρκεια ζωής τους.

Παραπάνω, εξετάσαμε ένα βιομηχανικό κτίριο με ύψος 20 m και διαστάσεις 100 × 100 m, που βρίσκεται σε περιοχή με διάρκεια καταιγίδας 40-60 ωρών το χρόνο. Εάν αυτό το κτίριο προστατεύεται από αλεξικέραυνα με πιθανότητα διάσπασης 0,1, μπορεί να αναμένεται ότι δεν θα έχει περισσότερες από μία ανακάλυψη σε 50 χρόνια. Ταυτόχρονα, δεν είναι όλες οι ανακαλύψεις εξίσου επικίνδυνες για το προστατευμένο αντικείμενο, για παράδειγμα, είναι δυνατές αναφλέξεις σε υψηλά ρεύματα ή μεταφερόμενα φορτία, τα οποία δεν βρίσκονται σε κάθε εκκένωση κεραυνού. Κατά συνέπεια, μπορεί να αναμένεται μία επικίνδυνη επίπτωση σε αυτήν την εγκατάσταση για μια περίοδο που είναι σίγουρα μεγαλύτερη από 50 χρόνια ή για τις περισσότερες βιομηχανικές εγκαταστάσεις των κατηγοριών ΙΙ και ΙΙΙ, όχι περισσότερες από μία επικίνδυνες επιπτώσεις για όλο το χρόνο ύπαρξής τους. Με πιθανότητα ξέσπασης 0,01 στο ίδιο κτίριο, δεν μπορεί να αναμένεται περισσότερο από ένα ξέσπασμα σε 500 χρόνια, περίοδος πολύ μεγαλύτερη από τη διάρκεια ζωής οποιασδήποτε βιομηχανικής εγκατάστασης. Ένα τέτοιο υψηλό επίπεδο προστασίας δικαιολογείται μόνο για εγκαταστάσεις κατηγορίας Ι που αποτελούν διαρκή κίνδυνο έκρηξης.

Εκτελώντας μια σειρά υπολογισμών της πιθανότητας διάσπασης κοντά στο αλεξικέραυνο, είναι δυνατό να κατασκευαστεί μια επιφάνεια που είναι η γεωμετρική θέση των κορυφών των προστατευόμενων αντικειμένων, για την οποία η πιθανότητα διάσπασης είναι σταθερή τιμή . Αυτή η επιφάνεια είναι το εξωτερικό όριο του χώρου, που ονομάζεται ζώνη προστασίας του αλεξικέραυνου. για ένα μονό αλεξικέραυνο αυτό το όριο είναι η πλευρική επιφάνεια ενός κυκλικού κώνου, για ένα μονό καλώδιο είναι μια επίπεδη επιφάνεια με αέτωμα.

Συνήθως, η ζώνη προστασίας ορίζεται από τη μέγιστη πιθανότητα διάρρηξης που αντιστοιχεί στο εξωτερικό της όριο, αν και η πιθανότητα διάρρηξης μειώνεται σημαντικά στο βάθος της ζώνης.

Η μέθοδος υπολογισμού καθιστά δυνατή την κατασκευή μιας ζώνης προστασίας για αλεξικέραυνα ράβδου και σύρματος με αυθαίρετη τιμή της πιθανότητας διάρρηξης, δηλ. για οποιοδήποτε αλεξικέραυνο (μονό ή διπλό), μπορείτε να φτιάξετε έναν αυθαίρετο αριθμό ζωνών προστασίας. Ωστόσο, για τα περισσότερα δημόσια κτίρια, μπορεί να παρασχεθεί επαρκές επίπεδο προστασίας χρησιμοποιώντας δύο ζώνες, με πιθανότητα διάβασης 0,1 και 0,01.

Όσον αφορά τη θεωρία αξιοπιστίας, η πιθανότητα διάσπασης είναι μια παράμετρος που χαρακτηρίζει την αστοχία ενός αλεξικέραυνου ως προστατευτικής διάταξης. Με αυτή την προσέγγιση, οι δύο αποδεκτές ζώνες προστασίας αντιστοιχούν στον βαθμό αξιοπιστίας 0,9 και 0,99. Μια τέτοια αξιολόγηση αξιοπιστίας ισχύει όταν ένα αντικείμενο βρίσκεται κοντά στα όρια της ζώνης προστασίας, για παράδειγμα, ένα αντικείμενο με τη μορφή δακτυλίου ομοαξονικού με αλεξικέραυνο. Για πραγματικά αντικείμενα (συνήθη κτίρια), στα όρια της ζώνης προστασίας, κατά κανόνα, βρίσκονται μόνο τα ανώτερα στοιχεία και το μεγαλύτερο μέρος του αντικειμένου τοποθετείται στο βάθος της ζώνης. Η αξιολόγηση της αξιοπιστίας της ζώνης προστασίας κατά μήκος των εξωτερικών συνόρων της οδηγεί σε υπερβολικά χαμηλές τιμές. Επομένως, προκειμένου να ληφθεί υπόψη η αμοιβαία διάταξη των αλεξικέραυνων και των αντικειμένων που υπάρχουν στην πράξη, οι ζώνες προστασίας Α και Β αποδίδονται στο RD 34.21.122-87 με κατά προσέγγιση βαθμό αξιοπιστίας 0,995 και 0,95, αντίστοιχα.

Ρύζι. 1. Νομογράμματα για τον προσδιορισμό του ύψους απλών (α) και διπλού ίσου ύψους (β) αλεξικέραυνων στη ζώνη Α.

Η μέθοδος υπολογισμού της πιθανότητας διάρρηξης έχει αναπτυχθεί μόνο για αστραπές προς τα κάτω, που χτυπούν κυρίως αντικείμενα ύψους έως 150 m. Επομένως, στο RD 34.21.122 - 87, οι τύποι για την κατασκευή ζωνών προστασίας για μονές και πολλαπλές ράβδους και συρμάτινες αλεξικέραυνα είναι περιορίζεται σε ύψος 150 μ. Μέχρι σήμερα, ο όγκος των πραγματικών δεδομένων για Η ευαισθησία αντικειμένων μεγαλύτερου ύψους σε κατερχόμενο κεραυνό είναι πολύ μικρή και αναφέρεται κυρίως στον τηλεοπτικό πύργο Ostankino (540 m). Με βάση τις φωτογραφικές καταγραφές, μπορεί να υποστηριχθεί ότι ο καθοδικός κεραυνός σπάει πάνω από 200 μέτρα κάτω από την κορυφή του και προσκρούει στο έδαφος σε απόσταση περίπου 200 μέτρων από τη βάση του πύργου. Εάν θεωρήσουμε τον τηλεοπτικό πύργο Ostankino ως αλεξικέραυνο, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι τα σχετικά μεγέθη των ζωνών προστασίας των αλεξικέραυνων με ύψος μεγαλύτερο από 150 m σπάνια μειώνονται με την αύξηση του ύψους των αλεξικέραυνων. Δεδομένων των περιορισμένων πραγματικών δεδομένων για την πρόσκρουση υπερυψηλών αντικειμένων, το RD 34.21.122 - 87 περιλαμβάνει τύπους για την κατασκευή ζωνών προστασίας μόνο για αλεξικέραυνα με ύψος μεγαλύτερο από 150 m.

Ρύζι. 2. Νομογράμματα για τον προσδιορισμό του ύψους μονού (α) και διπλού ίσου ύψους (β) αλεξικέραυνων στη ζώνη Β.

Η μέθοδος για τον υπολογισμό των ζωνών προστασίας από ζημιές από ανιόντες κεραυνούς δεν έχει ακόμη αναπτυχθεί. Ωστόσο, είναι γνωστό από τις παρατηρήσεις ότι οι ανοδικές εκκενώσεις διεγείρονται από μυτερά αντικείμενα κοντά στην κορυφή ψηλών κατασκευών και εμποδίζουν την ανάπτυξη άλλων εκκενώσεων από χαμηλότερα επίπεδα. Επομένως, για τόσο ψηλά αντικείμενα όπως καμινάδες ή πύργοι από οπλισμένο σκυρόδεμα, παρέχεται πρώτα απ 'όλα προστασία από τη μηχανική καταστροφή του σκυροδέματος κατά τη διέγερση του ανιούσας κεραυνού, η οποία πραγματοποιείται με την τοποθέτηση ράβδων ή δακτυλίων αλεξικέραυνων που παρέχουν τη μέγιστη δυνατή υπέρβαση στην κορυφή του αντικειμένου για δομικούς λόγους ( παράγραφος 2.31).

Αυτό το εγχειρίδιο περιέχει νομογράμματα για τον προσδιορισμό του ύψους της ράβδου ΑΠΟκαι αυτοκινητόδρομο Τμονές και διπλές αλεξικέραυνα που παρέχουν ζώνες προστασίας Α και Β (Εικ. 1 και 2). Η χρήση αυτών των νομογραμμάτων, κατασκευασμένη σύμφωνα με τους τύπους υπολογισμού και τη σημειογραφία εφαρμογές 3Το RD 34.21.122-87 επιτρέπει τη μείωση του όγκου των υπολογισμών και την απλοποίηση της επιλογής των μέσων αντικεραυνικής προστασίας στο σχεδιασμό.

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ CCC R

ΚΥΡΙΑ ΤΕΧΝΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Η/Ζ

ΚΑΤΕΥΘΥΝΤΗΡΙΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ
ΜΕ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟ ΖΩΝΩΝ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΡΑΒΔΟΥ ΚΑΙ ΚΑΛΩΔΙΟΥ
ΣΥΡΜΑΤΑ ΚΕΡΑΥΝΟΥ

RD 34.21.121

ΜΟΣΧΑ 1974

Συντάχθηκε από VEI, GNIEI, Energosetproekt

ΕΓΚΡΙΝΩ:

Υπαρχηγός

Glavtekhupravleniya

F. SINCHUGOV

ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ

Η προστατευτική επίδραση των αλεξικέραυνων βασίζεται στο γεγονός ότι ο κεραυνός είναι πιο πιθανό να χτυπήσει ψηλότερα και καλά γειωμένα μεταλλικά αντικείμενα σε σύγκριση με κοντινά χαμηλότερα. Ένα αλεξικέραυνο, το οποίο παίρνει μια αστραπιαία εκκένωση, είναι μια μεταλλική συσκευή που δεσπόζει πάνω από την προστατευμένη κατασκευή, που αποτελείται από ένα αλεξικέραυνο, έναν αγωγό προς τα κάτω και ένα ηλεκτρόδιο γείωσης. Για την προστασία των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων από άμεσες εκκενώσεις κεραυνού, συνιστάται η χρήση αλεξικέραυνων ράβδων και συρμάτων. Οι ράβδοι αλεξικέραυνου κατασκευάζονται με τη μορφή κατακόρυφων μεταλλικών κατασκευών εγκατεστημένων ανεξάρτητα ή σε οποιεσδήποτε κατασκευές (για παράδειγμα, πύλες, καμινάδες) και οι αλεξικέραυνα καλωδίων έχουν τη μορφή οριζόντια κρεμασμένων συρμάτων (καλώδια).

Ο βαθμός προστασίας μιας κατασκευής από ένα αλεξικέραυνο καθορίζεται από την πιθανότητα αλεξικέραυνου στην προστατευμένη κατασκευή παρακάμπτοντας το αλεξικέραυνο. Η πιθανότητα μιας αστραπιαίας διάρρηξης είναι ίση με την αναλογία του αριθμού των αλεξικέραυνων στην προστατευμένη κατασκευή προς τον συνολικό αριθμό των αλεξικέραυνων στο αλεξικέραυνο και στην προστατευμένη κατασκευή.

Ο υπολογισμός της αντικεραυνικής προστασίας πραγματοποιείται από ζώνες προστασίας. Η πιθανότητα διάρρηξης κεραυνού σε οποιοδήποτε αντικείμενο που βρίσκεται εντός της ζώνης προστασίας δεν πρέπει να υπερβαίνει την επιτρεπόμενη τιμή.

Τα περιγράμματα και οι διαστάσεις της ζώνης προστασίας καθορίζονται από τον αριθμό, το ύψος και τη σχετική θέση των αλεξικέραυνων και εξαρτώνται από την επιτρεπόμενη πιθανότητα αλεξικέραυνου. Όσο μικρότερη είναι η ζώνη προστασίας, τόσο μικρότερη είναι η πιθανότητα αστραπής διάρρηξης. Ο χώρος μεταξύ των αλεξικέραυνων προστατεύεται πιο αξιόπιστα από ό,τι στο εξωτερικό των αλεξικέραυνων. Η προστατευτική επίδραση των αλεξικέραυνων μειώνεται με την αύξηση του ύψους του προστατευμένου αντικειμένου.

Οι ζώνες προστασίας των αλεξικέραυνων ύψους έως 60 m έχουν δοκιμαστεί από πολυετή εμπειρία λειτουργίας και παρέχουν επαρκή αξιοπιστία. Οι ζώνες προστασίας των αλεξικέραυνων με ύψος μεγαλύτερο από 60 m σύμφωνα με τη μεθοδολογία αυτών των κατευθυντήριων γραμμών καθορίζονται με εκτιμώμενη πιθανότητα αστραπής διάρρηξης σε ένα αντικείμενο όχι μεγαλύτερη από 10 -2 και αλεξικέραυνων - όχι μεγαλύτερη από 10 - 2 και 10 -3. Η εκτιμώμενη πιθανότητα ενός κεραυνού βασίζεται σε εργαστηριακές δοκιμές σε μοντέλα, εμπειρία λειτουργίας και γνώση για την ανάπτυξη εκκενώσεων κεραυνού.

ΖΩΝΕΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΑΚΕΡΑΥΝΟΚΡΑΤΩΝ

1. Η ζώνη προστασίας ενός αλεξικέραυνου μονής ράβδου ύψους έως 60 m έχει το σχήμα που φαίνεται στην εικ. , οι διαστάσεις της ζώνης καθορίζονται από τη σχέση

Ρύζι. 1. Ζώνη προστασίας αλεξικέραυνου μονής ράβδου ύψους έως 60 m:

η- ύψος αλεξικέραυνου.h x- ύψος σημείου στα όρια της προστατευόμενης ζώνης·h a = h - h x- ενεργό ύψος του αλεξικέραυνου

Η ζώνη προστασίας ενός αλεξικέραυνου μονής ράβδου με ύψοςη60 έως 250 m κολοβωμένη σε απόστασηρε ηαπό την κορυφή (Εικ. ) και καθορίζεται από τις σχέσεις

Ρύζι. 2. Ζώνη προστασίας αλεξικέραυνου μονής ράβδου με ύψος μεγαλύτερο από 60 m:

ρε η = 0,5(η- 60) στα 60< η£100 εκατ. ρε η= 0,2 ηστο η> 100 μ

Ρύζι. Εικ. 3. Εξάρτηση του ύψους ενός αλεξικέραυνου μονής ράβδου ύψους έως 30 m από την ακτίνα προστασίας σε διαφορετικά επίπεδαh x

Ρύζι. 4. Νομόγραμμα για τον υπολογισμό της ζώνης προστασίας ενός αλεξικέραυνου μονής ράβδου ύψους έως 30 m

Για προστατευμένα αντικείμενα με ύψος 60 - 100 m, το ύψος του αλεξικέραυνουηπροσδιορίζεται από το νομόγραμμα στο Σχ. , συγκρίνεται με το κρίσιμο ύψοςω κρ, το οποίο ορίζει το όριο περικοπής της ζώνης προστασίας,

Ρύζι. 5. Νομόγραμμα για τον υπολογισμό της ζώνης προστασίας αλεξικέραυνου μονής ράβδου ύψους έως 100 m

Λόγω περικοπής ζωνών προστασίας στοηπιο λιγο ω κρτο ύψος του αλεξικέραυνου επιλέγεται ίσο με το κρίσιμο.

Στο ύψος των αλεξικέραυνωνη> 100 m, η κατασκευή της ζώνης προστασίας πραγματοποιείται απευθείας σύμφωνα με τους τύπους (), () και ().

2. Τα περιγράμματα της ζώνης προστασίας δύο αλεξικέραυνων (διπλό αλεξικέραυνο) φαίνονται στο σχ. Γιαη 60 εκατ. £ και εικ. για 60 £ η£ 250 μ. Για καθένα από τα αλεξικέραυνα με ύψος μεγαλύτερο από 60 m, η ζώνη προστασίας είναι κολοβωμένη σε απόστασηρε ηαπό την κορυφή, όπως για ένα μόνο αλεξικέραυνο.

Ρύζι. 6. Ζώνη προστασίας δύο αλεξικέραυνων εξίσου ψηλού ύψους έως 60 m:

αλλά- απόσταση μεταξύ αλεξικέραυνων. σε Χ- το μικρότερο πλάτος της ζώνης προστασίας στο επίπεδοh x; r x- ακτίνα της ζώνης προστασίας ενός μόνο αλεξικέραυνου.R- την ακτίνα του κύκλου που διέρχεται από τις κορυφές των αλεξικέραυνων και το σημείο 0 , που είναι σε επίπεδοω 0

Ρύζι. 7. Ζώνη προστασίας δύο αλεξικέραυνων ράβδων με ύψος άνω των 60 m:

ρε η = 0,5(η- 60) στα 60< η£100 εκατ. ρε η = 0,2 ηστο η> 100 μ

Η κατασκευή της εξωτερικής ζώνης των αλεξικέραυνων πραγματοποιείται παρόμοια με την κατασκευή της ζώνης ενός μόνο αλεξικέραυνου σύμφωνα με τους τύπους () ή () ανάλογα με το ύψος. Το μικρότερο πλάτος της ζώνης προστασίας σε xανάμεσα σε αλεξικέραυνα στο επίπεδοh xπροσδιορίζεται από τις καμπύλες στο Σχ. Και . Για αλεξικέραυνα με ύψος 30 έως 250 m, η τιμή και των δύο συντεταγμένων πρέπει να πολλαπλασιαστεί με τον συντελεστή .

Ρύζι. 8. Τιμές του μικρότερου πλάτους της ζώνης προστασίας σε xδύο αλεξικέραυνα με ύψοςη 30 εκατ. £ για

Ρύζι. 9. Η τιμή του μικρότερου πλάτους της ζώνης προστασίας σε xδύο αλεξικέραυνα για

Το μικρότερο ύψος της ζώνης προστασίαςη 0 για αλεξικέραυνα ύψους έως 30 m ισούται με

(6)

για αλεξικέραυνα από 30 έως 250 m

(7)

αλλά όχι περισσότερο ω κρ, καθορίζεται από τον τύπο (), ανη³ 60 μ.

3. Η ζώνη προστασίας τριών ή περισσότερων αλεξικέραυνων υπερβαίνει σημαντικά το άθροισμα των ζωνών προστασίας μεμονωμένων αλεξικέραυνων.

Κατασκευή οριζόντιων τμημάτων της ζώνης προστασίας στο επίπεδοh xφαίνεται στο σχ. - στο παράδειγμα αλεξικέραυνων τριών και τεσσάρων ράβδων. Διαστάσεις σε x/2 προσδιορίζονται από τις καμπύλες στο σχ. και ανάλογα μεένα/ η ακαι το ύψος του αλεξικέραυνου. Ακτίνα προστασίαςr xπροσδιορίζεται με τον ίδιο τρόπο όπως για ένα μόνο αλεξικέραυνο. Με μια αυθαίρετη θέση πολλών αλεξικέραυνων, η ζώνη προστασίας τους μπορεί να προσδιοριστεί αθροίζοντας τις ζώνες οποιωνδήποτε τριών γειτονικών αλεξικέραυνων (Εικ. ).

Ρύζι. 10. Ζώνη προστασίας τεσσάρων αλεξικέραυνων ράβδων ίδιου ύψους. οριζόντιο τμήμα της ζώνης προστασίας στο επίπεδοh x

1, 2, 3, 4 - αλεξικέραυνα

Ρύζι. 11. Ζώνη προστασίας τριών αλεξικέραυνων ίδιου ύψους. οριζόντιο τμήμα της ζώνης προστασίας στο επίπεδοh x

1, 2, 3 - αλεξικέραυνα

Ρύζι. 12. Ζώνη προστασίας τεσσάρων αλεξικέραυνων αυθαίρετων τοποθετημένων ράβδων ίδιου ύψους. οριζόντιο τμήμα της ζώνης προστασίας στο επίπεδοh x

1, 2, 3, 4 - αλεξικέραυνα

Μέρος της ζώνης προστασίας τριών ή περισσότερων αλεξικέραυνων με ύψος μεγαλύτερο από 60 m, που βρίσκεται έξω από τους κύκλους που διέρχονται από τα κέντρα των γειτονικών τριών αλεξικέραυνων, είναι κολοβωμένο σε απόσταση.ρε ηΑπο πάνω. Το τμήμα της ζώνης που βρίσκεται μέσα στους κύκλους δεν είναι περικομμένο. αξίαρε ηκαθορίζεται από τους τύπους () και ().

Απαραίτητη προϋπόθεση για την προστασία ολόκληρης της περιοχής στο επίπεδοh xείναι ένα:

για αλεξικέραυνα με ύψοςη£30 εκατομμύρια: ρε 8 £ · η α;

για αλεξικέραυνο ύψους 30< η 250 εκατ. £: ρε 8 £ · η α · Π,

όπου ρε- διάμετρος κύκλου που σύρεται μέσω τριών παρακείμενων αλεξικέραυνων.

ΖΩΝΕΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΚΑΛΩΔΙΩΝ ΚΕΡΑΥΝΩΝ

Η ζώνη προστασίας ενός συρμάτινου αλεξικέραυνου (οριζόντια αναρτημένο σύρμα) έχει το σχήμα που φαίνεται στο σχ. για αλεξικέραυνα ύψους έως 30 m και στο σχ. για αλεξικέραυνα με ύψος 30 έως 250 μ. Ζώνη προστασίας στο επίπεδοh xπεριορίζεται σε δύο γραμμές παράλληλες με το αλεξικέραυνο, που βρίσκεται σε απόστασηr xαπό το κατακόρυφο επίπεδο που διέρχεται από το αλεξικέραυνο. Αυτή η απόστασηr x, που ονομάζεται υπό όρους κατ' αναλογία με μία ακτίνα προστασίας αλεξικέραυνου μονής ράβδου, προσδιορίζονται από τους τύπους:

η < 30 м

(8)

για ένα μονόσυρμα αλεξικέραυνο με ύψοςηαπό 30 έως 250 μ

Ρύζι. 13. Ζώνη προστασίας ενός συρμάτινου αλεξικέραυνου ύψους έως 30 m:

ΕΝΑ- οριζόντια τομή της ζώνης προστασίας στο επίπεδοh x; Τ- καλώδιο

Ρύζι. 14. Ζώνη προστασίας μονοσυρμάτινου αλεξικέραυνου με ύψος άνω των 30 m

Ύψος ζώνης προστασίας αλεξικέραυνου σχοινιού 30< η< 250 м усекается сверху на величину

Ρύζι. 15. Νομόγραμμα για τον υπολογισμό της ζώνης προστασίας ενός μονοσυρμάτινου αλεξικέραυνου ύψους έως 30 m

Ρύζι. 16. Νομόγραμμα για τον υπολογισμό της ζώνης προστασίας ενός μονοσυρμάτινου αλεξικέραυνου με ύψος 30 έως 100 m

Ύψος αλεξικέραυνουη, που προσδιορίζεται από το νομόγραμμα (Εικ. ), συγκρίνεται με το κρίσιμο ύψος

στο η < ω κρτο ύψος του αλεξικέραυνου επιλέγεται ίσο μεω κρ. Η μέθοδος επιλογής προστασίας καλωδίου βασίζεται στην εξάρτηση της πιθανότητας διάρρηξης κεραυνού από τη γωνία προστασίας του καλωδίου (ένα ) και το ύψος των εναέριων γραμμών. Η αντιστοιχία μεταξύ της τεχνικής που περιγράφεται εδώ και στο τμήμα αντικεραυνικής προστασίας των εναέριων γραμμών καθορίζεται από την αναλογία tg a = r x/ η α.

4. Η κατασκευή της ζώνης προστασίας δύο παράλληλων συρμάτινων αλεξικέραυνων φαίνεται στο σχ. Και . Οι εξωτερικές περιοχές της ζώνης προστασίας ορίζονται ως για ένα μόνο συρμάτινο αλεξικέραυνο μεη> 30 m και κολοβωμένη σε απόστασηρε ηΑπο πάνω. Το κατακόρυφο τμήμα της ζώνης προστασίας μεταξύ δύο συρμάτινων αλεξικέραυνων περιορίζεται από ένα τόξο κύκλου που διέρχεται από τα αλεξικέραυνα και το μέσον μεταξύ των αλεξικέραυνωνΟστο ύψος

(11)

όπου ένας - απόσταση μεταξύ αλεξικέραυνων.

Ρύζι. 17. Ζώνη προστασίας δύο συρμάτινων αλεξικέραυνων 1 και 2 ύψους έως 30 m:

Εγώ - οριζόντια τομή στο επίπεδοh x; II - κατακόρυφο τμήμα της ζώνης προστασίας

Ρύζι. 18. Ζώνη προστασίας δύο συρμάτινων αλεξικέραυνων με ύψος άνω των 30 m

R= 1 σε η£30 εκατ. 19 . Γύρω από το αλεξικέραυνο 1 μεγαλύτερου ύψους, χτίζεται ζώνη προστασίας, όπως για ένα μόνο αλεξικέραυνο. Περαιτέρω, μια οριζόντια γραμμή τραβιέται μέσω της κορυφής του αλεξικέραυνου 2 χαμηλότερου ύψους έως ότου τέμνεται με τη ζώνη προστασίας του αλεξικέραυνου 1. Λαμβάνοντας αυτό το σημείο τομής ως την κορυφή κάποιου πλασματικού αλεξικέραυνου 3 του ίδιου ύψους με το μικρότερο αλεξικέραυνο, κατασκευάζεται μια ζώνη προστασίας για δύο αλεξικέραυνα 2 και 3, τα περιγράμματα των οποίων περιορίζουν το εσωτερικό τμήμα της συνολικής ζώνης προστασίας.

Ρύζι. 19. Ζώνη προστασίας δύο αλεξικέραυνων διαφορετικού ύψους:

1, 2 - αλεξικέραυνα. 3 - πάνω από πλασματικό αλεξικέραυνο

Για αλεξικέραυνα με ύψοςη> 60 m και σχοινί η> 30 m, η ζώνη προστασίας στην κορυφή τους είναι κολοβωμένη σε απόστασηρε ηαπό την κορυφή ειδικά για κάθε ένα από τα αλεξικέραυνα και σύμφωνα με τον τύπο τους.

Η συνολική ζώνη προστασίας των αλεξικέραυνων καλωδίων και ράβδων καθορίζεται από την επικάλυψη των ζωνών τους. Κατασκευάζεται επίσης η διαμόρφωση της ζώνης προστασίας στο άκρο του συρμάτινου αλεξικέραυνου. Σε αυτή την περίπτωση, το άκρο του καλωδίου θα πρέπει να θεωρείται ως αλεξικέραυνο του κατάλληλου ύψους.

Οι ζώνες προστασίας με πιθανότητα διάσπασης όχι μεγαλύτερη από 10 -2 προορίζονται για ανοιχτούς διακόπτες σταθμών και υποσταθμών, καθώς και για κατασκευές κοινής ωφέλειας που χρειάζονται αντικεραυνική προστασία. Σε αυτή την περίπτωση, οι είσοδοι των συσκευών και των ράβδων θα πρέπει να βρίσκονται όσο το δυνατόν πιο μακριά στο βάθος της ζώνης προστασίας, καθώς η καταστροφή τους από κεραυνό αποτελεί τον μεγαλύτερο κίνδυνο.

Οι ζώνες προστασίας με πιθανότητα διάρρηξης όχι μεγαλύτερη από 10 -3 προορίζονται για τμήματα κορμού ράβδων υψηλής κρίσιμης σημασίας, τα οποία, λόγω του υψηλού ή μήκους τους, ενδέχεται να υπόκεινται σε συχνούς κεραυνούς.

Η αξιοπιστία της προστασίας αυξάνεται με την τοποθέτηση αντικειμένων στο εσωτερικό τμήμα της ζώνης προστασίας πολλαπλών αλεξικέραυνων.

Λόγω της πιθανολογικής φύσης των αστραπιαίων ανακαλύψεων, η εφαρμογή αντικεραυνικής προστασίας, η οποία αποκλείει εντελώς την ήττα προστατευμένων αντικειμένων, δεν είναι πάντα σκόπιμη και σε ορισμένες περιπτώσεις δεν είναι τεχνικά εφικτή. Η βέλτιστη αξιοπιστία της αντικεραυνικής προστασίας καθορίζεται με βάση τη σύγκριση του κόστους της αντικεραυνικής προστασίας και της πιθανής ζημιάς από κεραυνό.

Η αξιοπιστία της αντικεραυνικής προστασίας χαρακτηρίζεται από τον αριθμόσι κεραυνοί ετησίως ανά προστατευόμενη κατασκευή ή τον αριθμό των ετών κατά τα οποία αναμένεται μια αστραπή στην προστατευόμενη περιοχή

b = ψ N,

όπου ψ - την πιθανότητα διάρρηξης στη ζώνη προστασίας (10 -2 ή 10 -3, αντίστοιχα, στη ζώνη).

Ν- ο συνολικός αριθμός χτυπημάτων ετησίως στο αλεξικέραυνο και στην προστατευμένη κατασκευή.

Αναμενόμενος αριθμός κεραυνών και έτος σε μια πανύψηλη κατασκευή (συμπεριλαμβανομένου ενός αλεξικέραυνου) με ύψοςημέτρα:

N = n Tπ R 2 10 -6 , (12)

όπου n\u003d 0,06 - ο αριθμός των κεραυνών στο έδαφος με έκταση 1 km 2 ανά 1 ώρα καταιγίδας, .

Τ- η μέση ένταση δραστηριότητας της καταιγίδας για μια δεδομένη περιοχή, h.

R= 3,5 η- την ισοδύναμη ακτίνα του κύκλου που περιγράφει την περιοχή από την οποία η κατασκευή «συλλέγει» τους κεραυνούς, m.

Ο αριθμός των κεραυνών ανά έτος σε μια ομάδα πανύψηλων κατασκευών (συμπεριλαμβανομένης μιας ομάδας αλεξικέραυνων):

Τ = nts 10 -6 , (13)

όπου μικρό- η περιοχή που οριοθετείται από τόξα κύκλων που περιγράφεται με ακτίναRγύρω από κάθε αλεξικέραυνο, m 2 .

Ο αριθμός των χτυπημάτων ανά έτος σε μια εκτεταμένη πανύψηλη κατασκευή (συμπεριλαμβανομένου ενός αλεξικέραυνου) με ύψοςηκαι μήκος λ ,(Μ):

Ν= 2 nTLR 10 -6 , (14)

όπου R = 3,5 η.

Αριθμός πινελιών ανά μήκος κατασκευήςμεγάλο(m), πλάτος Μ(m) και ύψος η(m) καθορίζεται από τον τύπο (), όπου

S=(l + 7 η)(m + 7 η). (15)