РАСЧЕТ ЗАЩИТЫ МОЛНЕОТВОДОВ ОТ ПРЯМЫХ УДАРОВ МОЛНИИ
КЛАССИФИКАЦИЯ ЗДАНИЙ ПО УРОВНЮ МОЛНИЕЗАЩИТЫ
В зависимости от степени опасности, вызываемой ударами молнии, и значимости объектов все здания и сооружения разделяются на три категории.
К первой категории относятся здания и сооружения, в которых длительно сохраняются или систематически возникают взрывоопасные смеси газов, паров и пыли с воздухом, длительно хранятся взрывчатые вещества в неметаллических упаковках или в открытом виде, имеются негерметично закрытые аппараты и оборудование с горючими жидкостями с температурой вспышки 45 С и ниже. Сюда относятся все помещения классов В-I и В-II и здания категории А по ПУЭ. Взрыв таких объектов сопровождается разрушением зданий или человеческими жертвами.
Ко второй категории относятся здания и сооружения, которых длительно сохраняются или систематически возникают смеси газов паров или пыли с воздухом, способные взрываться от электрической искры без значительных разрушений или человеческих жертв Сюда относятся здании категории В, в которых взрывоопасные концентрации возникают в момент аварии, хранилища взрывчатых веществ в прочной металлической упаковке, закрытые герметизированные хранилища и аппараты, расположены. вне помещения, в которых хранятся ЛВЖ и горючие газы с температурой вспышки 45 С и ниже, не толщиной стенок не менее 5 мм; имеющие дыхательные клапаны и газоотводные трубы (например, газгольдеры, цистерны); открытые хранилища ИИЖ и здания, в которых находятся легковоспламеняемые вещества, загорание которых может вызвать разрушительные последствия(производство и хранение изделий из целлулоида, склады кинопленки и др.); здания в которых изготовляются, применяются и хранятся бензин, бензол, толуол, ацетилен, сероводород, аммиак, спирты, здания нефтепереработки, топливоподготовки и топливоподачи, сушильные цехи, бензораздаточные колонки и др. Помещения классов В-Iа, В-Iг и В-IIа относятся ко второй категории.
К третьей категории относятся здания и сооружения, не пошедшие в первую или вторую категории, для которых прямой удар молнии опасен только в отношении пожара, механических разрушений и несчастных случаев с людьми Сюда относятся все производственные сооружения, в которых отсутствует взрывчатые и ЛВЖ жилищные сооружения, сельскохозяйственные постройки; металлургические металлообрабатывающие деревообделочные предприятия, общественные здания, трубы, башни и т.п.
Молниезашита зданий различных категорий имеет свои особенности. Здания и сооружения первой категории всегда защищаются от прямых ударов молнии, от вторичных проявлений молнии и от заноса высоких потенциалов. От прямых ударов молнии они защищаются при помощи молниеотводов, надземные и подземные токопроводящие элементы которых должны быть изолированы от частей защищаемого объекта и от любых металлических элементов, имеющих связь с защищаемым объектом Невысокие сооружения (до 15 м ) защищаются отдельно стоящими молниеотводами или молниеотводами устанавливаемыми на самом сооружении, но изолированно от него. Сопротивление растекание заземлителя не должно превышать 10 см а в условиях грунтов с большим удельным сопротивлением 40-50 см. Для высоких сооружений (30 м и более неизолированные молниеотводы устанавливаются на самом объекте проводами прокладываемыми по стенам, но с соблюдением следующих дополнительных мероприятий
допустимое сопротивление заземлителей не должно превышать 5 Ом Заземлитесь выполняется в виде контура, охватывающего все сооружение; на отдельных уровнях (этажах) выравнивают потенциалы между токоотводами и металлическими деталями сооружения посредством замкнутого металлического контура, соединяющего все токоотводы, элементы конструкций и оборудование внутри зданий.
Для защиты вторичных проявлений молнии необходимо все находящиеся в здании металлические предметы и вводы в здание всех коммуникаций надежно заземлить .причем импульсное сопротивление не должно превышать 1 Ом. Если же заземление всех металлических предметов, находящихся в здании невозможно, заземляется металлическая крыша здания либо накладывается сетка со сторонами ячеек 8-10 мм на непроводящую крышу и заземляется. Токоотводы от сетки или крыши здания устраиваются через каждые 15-20 м по периметру здания Переходные сопротивления мест соединения трубопровод не должны превышать 0,3 Ом, если же этого нельзя добиться, устраивают перемычки в местах соединения из медной проволоки сечением 16-35 мм2. Все трубопроводы, кабельные линии и т.п. заземляются в начале на концах, на ответвлениях и на вводах в здание. Использование в качестве токоотводов и заземлителей трубопроводов с ЛВЖ и газами не допускается. Для зашиты от заноса опасного потенциала запрещается ввод в здания и сооружения I категории проводов воздушных линий электропередачи связи. Энергию разрешается подводить лишь кабелями с заземлением оболочек на контур защиты от вторичных проявлений молнии. При наличии воздушных вводов устанавливаются специальные защитные мероприятия, которые здесь не рассматриваются.
Заземляющие устройства защиты от прямых ударов молнии выполняются изолированно от заземлится защиты от вторичных воздействий молниезащитного заземления и подземных коммуникаций, кроме случаев неизолированной установки молниеотводов.
Сооружения второй категории от прямых ударов молнии защищаются молниеотводами устанавливаемые непосредственно на защищаемом объекте. При этом в качестве молниеприемника с установкой спусков к заземлению не реже чем через 15-20 м по периметру При больших высотах здания (8 м и более) через каждые два этажа устанавливаются выравнивающие контуры, соединенные с токоотводами Защита от вторичных проявлений молнии осуществляется так же, как и зданий 1 категории. Кроме того допускается объединение заземлителя от прямых ударов молнии с заземлителем от ей вторичных проявлений, при этом величина импульсного сопротивления растеканию не должна превышать 10 Ом*с.
Для защиты от заноса высокого потенциала ввод воздушных линий в здания второй категории считается нежелательным. Рекомендуется применение кабельных подходов длиной 50 м воздушных подходов длиной 150 м с заземленными штырями изоляторов и защитным разрядником на вводе в здание. Молниезащита зданий третьей категории обязательна только для зданий большой высоты, зданий, представляющих особую народнохозяйственную, научную или культурную ценность и объектов с большим скоплением людей (школа, стадионы, больницы, театры и т.д.) В остальных случаях защита устраивается только в районе сильной и средней грозовой деятельности.
Молниеотводы устанавливаются непосредственно на зданиях. Токоотводы прокладываются по стенам. Общее сопротивление импульсному току не должно превышать 25 Ом. Здания с металлической крышей не требуют установки молниеотводов, крыша заземляется через 25-30 м. Иногда используют сетчатые молниеотводы с ячейкой 6-9 м, накладываемые на крышку, специальной защиты от вторичных проявлений молнии не требуется. Для защиты от заноса высоких потенциалов на вводе в здания воздушных линий устанавливаются разрядники и заземляются штыри изоляторов с сопротивлением заземлителей 10-20 Ом. Все металлические коммуникации присоединяются на вводе, в здания к контуру для защиты от прямых ударов молнии.
Каждый молниеотвод имеет определенную зону защиты часть пространства, в пределах которого с достаточной степенью надежности (99%) обеспечивается защита зданий от прямых ударов молнии. Для защиты от прямых ударов молнии здания и сооружения должны вписываться в расчетные зоны защиты соответствующих молниеотводов, определяемые графоаналитическим методом.
Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h <60 м представляет собой конус с образующей в виде ломаной линии и основанием с радиусом r =1,5h.
Методика расчета сводится к вычислению требуемой высоты молниеприемника h, обеспечивающего требуемую зону защиты объекта. Для этого по чертежам плана объекта устанавливают требуемый радиус защиты rх на расчетной высоте защищаемого объекта hх с учетом требований минимально допустимого приближения к нему молниеотвода. Объектом должен полностью вписываться в границы зоны защиты на высоте hх определенной конструктивными соображениями.
Расчетную высоту молниеотвода при предварительно установленных, значениях hх и rх определяют по формулам: при 0 < hх < 2/3 h.
при 2/3 < hx < h
Зона зашиты одиночного стержневого молниеотвода высотой от 61 до 100 м по форме аналогична зоне защиты при h < 60 м, в ней основанием конуса на уровне земли принимается круг радиусом r – 90.
Расчетная высота молниеотвода при предварительно установленных значениях hx и rx определяется по формулам:.
при 0 < hx <2/3 h
при 2/3 < hх < 100
Как видно из формул,(а) и (б), возможность применения одиночного молниеотвода высотой от 61 до 100 м ограничивается по допустимому радиусу защиты соответственно неравенствам
Таким образом, для протяженных защищаемых объектов, требуемые границы зоны защиты которых на высоте hх не отвечают условиям (в), необходимы не одиночные, а двойные стержневые или тросовые молниеотводы.
Зона защиты двойного стержневого молниеотвода одинаковой высотой не более 60 м при расстоянии между одиночными молниеотводами. Торцовые области зоны защиты определяются как зоны одиночных молниеотводов. Очертание зоны защиты в сечении 0 - 0, посередине расстояния между молниеотводами, определяется по правилу построения зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой hо. Ширина зоны защиты в середине молниеотводами г соответственно будет равна на уровне земли 2r ,а на высоте рх составит 2rох. При расстоянии между единичными молниеотводами а < 5h величина hо > 0.При а > 5h общее защитное действие единичных молниеотводов нарушается ( h — 0 ), и они должны рассматриваться как одиночные
Высоту молниеотводов h при предварительно установленных значениях hо и а можно определить по формуле:
В соответствии с ГОСТ 12.0.004-90 инструктажи подразделяют на следующие виды.
Вводный инструктаж - проводится со всеми вновь принимаемыми на работу; проводит инженер по охране труда или лицо, на которое приказом возложены эти обязанности; проводится по программе, утверждённой руководителем организации в кабинете по охране труда.
Первичный инструктаж на рабочем месте - проводится со всеми вновь принятыми на предприятие, кроме лиц, которые не связаны с обслуживанием и ремонтом оборудования, использованием инструмента, хранением и применением сырья и материалов. Перечень профессий и должностей работников, освобождённых от первичного инструктажа на рабочем месте, утверждает работодатель.
Повторный инструктаж - проходят все работники, за исключением лиц, освобождённых от первичного инструктажа на рабочем месте, не реже одного раза в полугодие. Для некоторых категорий работников может быть установлен более продолжительный (до 1 года) срок проведения повторного инструктажа.
Внеплановый инструктаж - проводится при изменении вида работ, при введении в действие новых или переработанных стандартов или инструкций по охране труда, при несчастном случае на производстве, при нарушении требований безопасности труда, по требованию органов надзора, при перерывах в работе 60 дней (для работ, к которым предъявляют повышенные требования безопасности труда - 30 дней).
Целевой инструктаж - проводят при выполнении разовых работ, не связанных с прямыми обязанностями по специальности (погрузка и разгрузка, уборка территории); ликвидации последствий аварий, стихийных бедствий и катастроф; производстве работ, на которые оформляется наряд-допуск; проведении экскурсии на предприятии, организации массовых мероприятий.
Первичный инструктаж на рабочем месте, повторный, внеплановый и целевой проводит непосредственный руководитель работ (мастер, преподаватель). О проведении инструктажа лицо, проводившее инструктаж, делает запись в журнале регистрации инструктажа с обязательной подписью инструктируемого и инструктирующего. Целевой инструктаж фиксируется в наряд-допуске или оформляется протоколом.
[1] Неравномерность естественного освещения соотношение наибольшего и наименьшего значений КЕО в пределах характерного разреза помещения.