Стержнегого молниеотвода

Защита объекта от прямых ударов молнии с помощью

Условие задачи.

Для защиты объекта с шириной «а», длиной «b» и высотой «h» от прямых ударов молнии с амплитудой и временем нарастания фронта установлен одиночный молниеотвод. Глубина нижнего конца фундамента молниеотвода от поверхности земли , ширина фундамента , удельное сопротивление земли . Схема расположения молниеотвода и защищаемого объекта приведена на рис. 1.

Требуется:

1. Рассчитать устройство заземления молниеотвода, состоящее из естественного заземлителя (фундамента молниеотвода) и искусственного заземлителя из условий, что допустимое импульсное сопротивление устройства заземления не должно превышать 10 Ом. Начертить эскиз контура заземления совместно с защищаемым объектом.

2. Рассчитать минимально допустимые расстояния от молниеотвода до защищаемого объекта, радиус зоны защиты на высоте объекта и высоту молниеотвода . На эскизе показать сечение зоны защиты стержнегого молниеотвода.

Исходные данные.

Амплитуда тока молнии ………………………………………………….30кА

Удельное сопротивление грунта ………………………………….

Ширина объекта ……………………………………………..……………..3,8м

Длина объекта ………………………………………………………………...4м

Высота объекта ……………………………………………………………….9м

Решение.

1. Рассчитаем импульсное сопротивление фундамента молниеотвода.

1.1. Для приближенного расчета сопротивления заземления одиночного стержнегого молниеотвода используем следующую формулу:

где

Рис.1. Схема расположения молниеотвода и защищаемого объекта.

1.2. Определим импульсное сопротивление заземлителя.

где - импульсный коэффициент для сопротивления фундамента.

2. Рассчитаем необходимое импульсное сопротивление искусственного заземлителя по формуле:

3. Рассчитаем импульсное сопротивление, состоящее из двух горизонтальных полос по формуле:

,

где - длина полосы

- ширина полосы

- глубина залегания полосы

4. Достаточность импульсного сопротивления искусственного заземлителя в виде полос определяется из неравенства:

Неравенство выполняется, значит искусственного заземлителя в виде полос нам достаточно.

5. Минимально допустимое расстояние по воздуху от молниеотвода до защищаемого объекта рассчитывается с учетом допустимой напряженности электрического поля , но не меньше 5м:

где

Т.к. , принимаем

Минимальное расстояние в земле между заземлителем и ближайшей к нему точкой заземления защищаемого объекта рассчитывается с учетом допустимой напряженности электрического поля в земле , но не меньше 3м:

Т.к. , то принимаем

Радиус защищаемой зоны молниеотвода на высоте защищаемого объекта :

Высоту молниеотвода Н определим из соотношения:

6. Эскиз контура заземления совместно с защищаемым объектом:

Задача №3.

Дата добавления: 2014-12-23