Зоны защиты молниеотводов

10.2.1 Одиночный стержневой молниеотвод

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h представляет собой круговой конус (рис. 10.1), вершина которого находится на высоте h₀ < h. На уровне земли зона защиты образует круг радиусом r₀. Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения h_x представляет собой круг радиусом r_x.

Рис. 10.1. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода:

1 − граница зоны защиты на уровне h_x; 2 – то же на уровне земли

Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов м имеют следующие габаритные размеры:

зона А: h₀ = 0, 85 h; r₀ = (1, 1 − 0, 002 h) h; r_x = (1, 1 − 0, 002 h)(h-h_x /0, 85);

зона Б: h₀ = 0, 92 h; r₀ = 1, 5 h; r_x = 1, 5(h-h_x /0, 92).

Для зоны Б высота одиночного стержневого молниеотвода при известных значениях h_x и r_x может быть определена по формуле

h = (r_x + 1, 63 h_x)/ 1, 5.

10.2.2 Двойной стержневой молниеотвод

Зона защиты двойного стержневого молниеотвода высотой м представлена на рис. 10.2. Торцевые области зоны защиты определяются как зоны одиночных стержневых молниеотводов, габаритные размеры которых h₀, r₀, r_x1, r_x2 определяются по формулам п. 10.2.1 для обоих типов зон защиты.

Внутренние области зон защиты двойного стержневого молниеотвода имеют следующие габаритные размеры:

Зона А:

при

; ; ;

при h <

;

; ;

при 2 h <

;

;

.

При расстоянии между стержневыми молниеотводами L > 4 h для построения зоны А молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

Рис. 10.2. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода:

1 – граница зоны защиты на уровне h_{х 1;} 2 – то же на уровне h_{х 2} ;

3 – то же на уровне земли

Зона Б:

при

; ; ;

при h <

; ; .

При расстоянии между стержневыми молниеотводами L > 6h для построения зоны Б молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

При известных значениях и L (при ) высота молниеотвода для зоны Б определяется по формуле .

Зона защиты двух стержневых молниеотводов разной высоты и ≤ 150 м приведена на рис. 10.3. Габаритные размеры торцевых областей зон защиты , , , , , определяются по формулам п. 10.2.1 как для зон защиты обоих типов одиночного стержневого молниеотвода. Габаритные размеры внутренней области зоны защиты определяются по формулам:

; ; ,

где значения и вычисляются по формулам для п. 10.3.2.

Для двух молниеотводов разной высоты построение зоны А двойного стержневого молниеотвода выполняется при , а зоны Б – при . При соответствующих больших расстояниях между молниеотводами они рассматриваются как одиночные.

Рис. 10.3. Зона защиты стержневых молниеотводов разной высоты

1 − граница зоны защиты на уровне h_x; 2 – то же на уровне земли

10.2.3 Многократный стержневой молниеотвод.

Зона защиты многократного стержневого молниеотвода (рис. 10.4) определяется как зона защиты попарно взятых соседних стержневых молниеотводов высотой м.

Рис. 10.4. Зона защиты (в плане) многократного стержневого молниеотвода

1 − граница зоны защиты на уровне h_x; 2 − то же на уровне земли

Основным условием защищенности одного или нескольких объектов высотой с надежностью, соответствующей надежности зоны А и зоны Б, является выполнение неравенства > 0 для всех попарно взятых молниеотводов. В противном случае построение зон защиты должно быть выполнено для одиночных или двойных стержневых молниеотводов в зависимости от соблюдения условий п. 10.2.2.

10.2.4 Одиночный тросовый молниеотвод

Зона защиты одиночного молниеотвода высотой м приведена на рис. 10.5, где h – высота троса в середине пролета. С учетом стрелы провеса троса сечением 35…50 мм² при известной высоте опор и длине пролета высота троса (в метрах) определяется:

при а < 120 м;

при 120 < а < 150 м.

Зона защиты одиночного тросового молниеотвода имеют следующие габаритные размеры:

Зона А:

; ;

.

Зона Б:

; ; .

Для зоны типа Б высота одиночного тросового молниеотвода при известных значениях и определяется по формуле

.

10.2.5 Двойной тросовый молниеотвод

Зона защиты двойного тросового молниеотвода высотой м приведена на рис. 10.6. Размеры , , для зон защиты А и Б определяются по соответствующим формулам п. 10.2.4. Остальные размеры зон определяются следующим образом:

Рис. 10.5. Зона защиты одиночного тросового молниеотвода

1 − граница зоны защиты на высоте h_x; 2 − то же на уровне земли

Зона А:

при

; ; ;

при h <

;

;

; ;

при 2 h <

;

;

;

.

При расстоянии между тросовыми молниеотводами L > 4 h для построения зоны А молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

Зона Б:

при

; ; ;

при h <

;

;

; .

При расстоянии между тросовыми молниеотводами L > 6 h для построения зоны Б молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

При известных значениях и L (при ) высота тросового молниеотвода для зоны Б определяется по формуле

.

Рис. 10.6. Зона защиты двойного тросового молниеотвода

1 − граница зоны защиты на высоте h_{x 1}; 2 − то же на высоте h_{x 2};

3 − то же на уровне земли

Зона защиты двух тросов разной высоты и приведена на рис. 10.7. Значения , , , , , определяются по формулам п. 10.2.4 как для одиночного тросового молниеотвода. Для определения размеров и используются формулы:

; ,

где и вычисляются по формулам для п. 10.2.5.

Далее по формулам того же п. 10.2.4 вычисляются , , .

Рис. 10.7. Зона защиты двух тросовых молниеотводов разной высоты