Определение зоны зашиты

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ЗОНЫ ЗАЩИТЫ
АКТИВНОЙ ЧАСТИ ОТДЕЛЬНО СТОЯЩИХ СТЕРЖНЕВЫХ
МОЛНИЕОТВОДОВ
В.М. Куприенко, «23 ГМПИ-филиал ОАО «31 ГПИСС»
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
Анализ зоны защиты активной части стрежневых
молниеотводов

Определение предельного расстояния между двумя
стержневыми молниеотводами для объектов различной
формы

Определение предельного расстояния между
многократными стержневыми молниеотводами

1
Радиус защиты rx1 активной части одиночного и предельное
расстояние Lmax между двумя стержневыми молниеотводами
Кз= rx1/ha - коэффициент защиты;
tgα1= rx1 /ha, где α1--угол защиты

А
Таблица1 Радиус защиты rx1 активной части
стержневого молниеотвода
Уровень
Pн

РД
СО
МЭК
Эксперим.
rx1
rx1
rx1
rx1
h’
H
rX
I
0,99
0,94 ha
0,61 ha
0,4 ha
0,58 ha
II
0,95
-
-
0,78 ha
0,78 ha
1,1 ha
1,04 ha
h0
l
0
b
0,9
III
1,49 ha
1,1 ha
a
r0
В
Таблица2. Предельное расстояние Lmax между
двумя стержневыми молниеотводами
А


h’
Уровень
h
Pн
h
n
rX
l
h0
m
0
b
a
0

r0
r0
В
РД
СО
МЭК
Эксперим.
Lmax
Lmax
Lmax
Lmax
I
0,99
4 ha
4,75 ha
2,0 ha
2,86 ha
II
0,95
-
-
3,0 ha
3,46 ha
III
0,9
6 ha
5,75 ha
4,5 ha
4,5 ha
2
Влияние формы объекта на радиус защиты активной части
одиночного стержневого молниеотвода
Расчетная схема
α1 α1
hа
А
hМ
А
h0
a
rx1
l
rx1
А-A
Таблица1 Радиус защиты rx1 и угол защиты α1 активной части
молниеотвода
rx2
b
rx1
М
Ст
Уровень
защиты
Pн
a
r x1=rx2
Объект стержень
Объект с плоской
вершиной
rx1
α1 °
rx1
α1 °
I
0,99
0,46 ha
25
0,58 ha
30
II
0,95
0,58 ha
30
0,78 ha
38
III
0,9
0,73 ha
36
1,04 ha
46
Определение предельного расстояния между двумя
стержневыми молниеотводами для объекта высотой hо
К2= rx2/ha - коэффициент защиты; L2max= 2К2 ha
при b=0
Урове
нь
Lmax
rx1
Таблица2. Угол защиты α2 и предельное расстояние
Lmax между двумя стержневыми молниеотводами
Объект
стержень
Pн
rx1
П
М1
М2
Ст
rx2
Lсmax
α2°
Lоmax
α2°
I
0,99
1,93 ha
44
2,86 ha
55
II
0,95
2,15 ha
47
3,46 ha
60
III
0,9
2,75 ha
54
4,5 ha
66
Таблица 3. Угол α2 и предельное расстояние Lпmax
между стержневыми молниеотводами при защите
объекта прямоугольной формы
LПmax
a
n
rx’
rx’
М2
М1
b
rx2
П- образный
объект
rx2
m
а) расположение объекта на оси соединяющей молниеотводы, b=0;
б) объект размерами ахbхhо.(b=2rх2; b=0,9a).
Ст–объект стержень; П– П-образный объект
Уровень
защиты
Pн
Прямоугольный объект: b=0,9a
(двойной молниеотвод)
Lпmax
rх2
α2°
I
0,99
1,3 ha
0,84
40
II
0,95
1,6 ha
1,04
4 46
Влияние формы объекта при определении величины
угла защиты 
70
m
n
α
65
60
b
b2
b1
M1
c1
O
55
M2
c2

50
3
45
2
40
1
β
35
0
a
20
30
40
1 - РН=0,99; 2 - РН=0,95; 3 - для РН=0,9
Определение угла b1 для одиночного (М1)
и b2 двойного (М1, М2) молниеотводов на
высоте объекта h0
При а
h 
10
a  2
2tg  cosb
Графические зависимости изменения
угла α от угла β при защите двумя
стержневыми молниеотводами
в
h  h  h0
5
Предельное расстояние между четырьмя стержневыми
молниеотводами
К4= rx4/ha - коэффициент защиты; L4max= 1,41К4 ha, при a=b
а=L4max1
М1
1
rx1
B
rx2
D
М1
М2
b
O
А
М3
a
3
2
О
М3
rx 2
b= L4 max2
c
rx 4
М4
C
М2
Уровень
защиты
М1; М2; М3; М4 -стержневые молниеотводы;
1 –область защиты активной части одиночного молниеотвода;
2 - область защиты активной части двойного молниеотвода;
3 –внутренняя область защиты активной части четырех
молниеотводов (L4max =a=b).
Определение предельного расстояния L4max для
четырех стрежневых молниеотводов
Pн
Прямоугольный объект: b=a
(четверной молниеотвод)
L4max
rх4
α4°
I
0,99
2,1 ha
1,48 ha
56
II
0,95
2,45 ha
1,73 ha
60
III
0,9
3,9 ha
2.75 ha
70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Коэффициент (угол α) защиты стержневых молниеотводов зависит от формы
объекта и уровня защиты Pн определяемого высотой ha активной части
молниеотводов.

Получены новые данные о предельном расстоянии Lmax между двойными и
многократными стержневыми молниеотводами с учетом формы и размеров
защищаемого объекта.

Диапазон изменения предельного расстояния у П-образного объекта (2,86 ha

4,5 ha ) в зависимости от уровня защиты Pн существенно шире, чем для
объекта в виде стержня (1,93ha  Lсmax  2,75 ha).

Lоmax
Для объекта в форме квадрата предельное расстояние Lпmax, между двумя
стержневыми молниеотводами не превышает удвоенной высоты активной части
молниеотвода, т.е. Lпmax 2,0 ha.

Предельное расстояние L4max между каждой парой четырех стержневых
молниеотводов почти в два раза больше, чем у двойного молниеотвода.

Площадь, защищаемая активной частью стержневых молниеотводов с
надежностью Pн = 0,99 составляет:
- одиночного S=0,7 ha2
- двойного S=2,05 ha2
- 4х стержневого S=6,5 ha2

7