Уважаемые студенты ТЭО -18,
Выдаю вам следующее задание по Охране труда.
Выполните по примеру практическую работу №2. Отчет должен содержать:
1. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2
2. Расчет молниезащитного устройства
3. Цель работы:
4. Задание согласно своего варианта
5. Расчет. Сделать расчет по примеру, учитывая данные своего варианта и пользуясь теоретическими сведениями, чтобы знать какие величины остаются в формулах неизменными. Самое главное вы должны выбрать высоту молниеотвода h, сравнивая данные примера и свои. Если у вас высота hx, размеры а, в защищаемого объекта больше, чем в примере, то и высоту молниеотвода h вы должны выбрать больше. Правильно ли вы выбрали покажет построенная защитная зона и ваше здание должно находиться в этой зоне. Если окажется, что здание выходит за пределы зоны, то необходимо увеличить высоту молниеотвода. Рисунок надо выполнять в масштабе.
Расчет небольшой и думаю вы сможете его сами сделать, но с рисунком будут проблемы. Не стесняйтесь, звоните, спрашивайте. Если есть соседи из группы ТЭО-17, то большинство из них могли бы вам помочь. Если не получится – ничего страшного. Построим, когда выйдите. Но расчет сделайте обязательно.
Пример построения защитной зоны и защищаемого здания показываю.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2
Расчет молниезащитного устройства
4.1 Цель работы: ознакомление с конструкцией молниезащитного устройства и изучение методики его расчета
4.2 Теоретические сведения
При поражении наземних объектов, молния может привести к смерти людей и животных, повреждению и разрушению домов и сооружений, привести к взрывам и пожарам. Уменьшить негативные последствия грозовой деятельности позволяет правильно организованный комплекс мер установки молниезащиты.
В данной практической работе рассматривается установка защиты объектов и соорожуний от прямых ударов молнии, то есть от первичного влияния. Приведен метод рассчета стержневого молнниезащитного устройства объектов высотой до 150 м.
Молниезашита объектов может осуществляться одним или несколькими молниеотводами. Молниеотводы могут исполняться как отдельно стоящие конструкции или устанавливаться на зданиях или сооружениях.
Во время расчета молниеотвода учитывается необходимость получения зоны защиты - пространства, внутри которого здание или сооружение защищены от прямых ударов молнией с надежностью 99,5 % и выше для зоны защиты типа А и 95% - для зоны типа Б.
Зона защиты А одиночного стержневого молниеотвода – это конус высотой h0 (см. рисунок 1.1) и радиусом r0 на уровне земли соответственно:
| h0 = 0,85h; | (1.1) |
| r0 = (1.1 – 0,002h) h, | (1.2) |
h – высота молниеотвода.
 |
h h0
rx
hx
1 2
r0
 |
rx
Рисунок 2.1 – Молниеотвод
1 – граница зоны защиты на уровне высоты объекта;
2 – граница заны защиты на уровне земли;
h – высота молниеотвода;
h0 – высота конуса защиты;
hx – высота объекта, который защищается;
rx – радиус зоны защиты на уровне высоты объекта;
r0 – радиус зоны защиты объекта на уровне земли.
Допустимое расстояние по врздуху во время прямого удара молнии в молниеотвод определяется импульсным напряжением Uимп в точке, размещенной от земли на высоте hx. Если ток молнии Iмолн ≥150 кА, то амплитудное значение напряжения:
(1.3)
В этом случае минимальное расстояние по воздуху и земле:
(1.4)
(1.5)
Для рачетов принимают напряженность электрического поля для воздуха Евозд = 500 кВ/м, для земли – Езем = 300 кВ/м.
Задание
На рисунке 1.1 показано размещение сооружения, которое защищается, и молниеотвод. Определить и построить защитную зону одиночного стержневого молниеотвода и его высоту во время удара молнии, если амплитудное значение тока Імолн, значение импульсного сопротивления заземлителя Rимп, высота сооружения, которое защищается hx, размеры сооружения а × в
Імолн
 |
hа
h a(в)
|
hx
 | |||
 |
Sзем
Рисунок 2.2 – Размещение молниеотвода и сооружения, которое защищается
Таблица 2.1 – Данные вариантов.
| № п/п | Імолн, А | Rимп, Ом | hx, м | а, м | в, м |
| 8,5 | |||||
| 8,5 | |||||
| 8,5 | |||||
| 9,5 | |||||
Пример расчета
На рисунке 1.2 показано размещение сооружения, которое защищается, и молниеотвод.
Определить и построить защитную зону одиночного стрержневого молниеотвода и его высоту во время удара молнии, если амплитудное значение тока Імолн = 150кА, значение импульсного сопротивления заземлителя Rимп = 10 Ом, высота сооружения, которое защищается hx = 10 м, размеры сооружения а × в = 6 × 6 м.
Расчет
По формуле 1.3 определяем амплитудное импульсное напряжение:
Расстояние по воздуху полжно быть не менше, чем:
Расстояние по земле должно быть не менше, чем:
При таких расстояниях не будет пробоя между молниеотводом и сооружением, которое защищается.
Высота молниеотвода должна быть выбрана так, чтобы сооружение, которое защищается, находилось в защитной зоне молниеотвода. Для этого, в случае использования одиночного молниеотвода, неоходимо, чтобы радиус конца защитной зоны над сооружением был:
где а(в) – размер большей стороны сооружения, которое защищается.
Определяем значение r0– радиус зоны защиты объекта на уровне земли, принимая высоту молниеотвода h = 20 м.
h 0 = 0,85h = 0.85 × 20 = 17 м
Соответственно, r0 = 21,2 м больше, чем rсоор = 11м и сооружение, которое защищается, при высоте молниеотвода h = 20м, будет находится в защитной зоне.