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