Apendicele 4 - instrucțiuni de protecție la trăsnet a clădirilor și structurilor

Pagina 8 din 8

1. Rezumatul privind trăsnete și parametrii lor

2. Caracteristicile activității furtuna

Intensitatea activității furtuni în diferite locații geografice pot fi evaluate în funcție de o rețea extinsă de stații meteorologice pe frecvența și durata furtunilor înregistrate în zile și ore pe an de tunete audibil la începutul și la sfârșitul furtunii. Cu toate acestea, o caracteristică mai informativ și importantă pentru evaluarea leziunilor posibile obiecte lovituri de trăsnet este densitatea de trăsnet descrescătoare pe unitatea de suprafață.
Densitate loviturilor de trăsnet sol variază considerabil în funcție de regiune a globului, în funcție de geologice, clima și alți factori. Tendința generală de creștere a acestei valori de la poli la ecuator, acesta este, de exemplu, drastic redus în deșert și crește în regiunile cu procesele intensive de evaporare. Influența de relief în special mare în teren muntos, unde fronturile de furtună, de preferință, se propagă de-a lungul coridoarelor înguste, astfel încât într-o densitate mică zonă leagăne posibile deversări la sol.
Pe întregul teritoriu al fulgerului glob lovește densitatea variază de la aproape zero, în regiunile polare la 20-30 de biți pe 1 km de pământ pentru un an la tropice umede. Pentru una și aceeași regiune, variația de la an la an, astfel încât pentru o evaluare fiabilă a densității de biți în sol trebuie să fie media pe termen lung.
În prezent, un număr limitat de puncte ale globului dotate cu contoare de trăsnet și pentru zone mici pot direcționa estimări ale ranguri de densitate în sol. Scara masivă (de exemplu, pentru întregul teritoriu al URSS) numărul de înmatriculare al loviturilor de trăsnet la sol până imposibilă din cauza complexității și a lipsei de fiabilitate a echipamentului.
Cu toate acestea, pentru punctele geografice, care sunt instalate contoare de trăsnet și efectuate observații meteorologice de furtuni, au descoperit o corelație între densitatea de biți în sol și repetabilitate sau furtună durată, cu toate că fiecare dintre aceste opțiuni este supusă să se răspândească de la an la an, sau de la furtuna la furtuna. RD 34.21.122-87 această corelație, prezentată în anexa 2, extins la întregul teritoriu al URSS și leagă pur descendent trăsnete 1 km 2 suprafața pământului cu o anumită durată de furtună în ore. Aceste stații meteorologice pe durata furtunilor în medie pe perioada 1936-1978, cât și sub formă de linii, caracterizate printr-un număr fix de ore pe an, cu furtuni, reprezentate grafic pe o hartă a URSS (Figura 3 RD 34.21.122-87.); în care durata Chance pentru orice punct dat în intervalul dintre cele două cele mai apropiate linii ale acestora. Pentru anumite regiuni ale URSS, pe baza studiilor instrumentale compilate regionale furtuni durata hărți, aceste carduri sunt, de asemenea, recomandat pentru utilizare (vezi. Anexa 2 RD34.21.122- 87)
Deci, într-un mod indirect (prin intermediul datelor privind durata de furtuni) nu pot intra în zonarea URSS privind densitatea loviturilor de trăsnet la sol.

3. NUMĂRUL lovit de structurile de la sol trăsnet

În conformitate cu cerințele din tabel. 1 RD 34.21.122-87 pentru un număr de obiecte de numărul de leziuni așteptate de trăsnet este un indicator care determină necesitatea de a realiza o protecție la trăsnet și fiabilitate. De aceea, trebuie să avem o metodă de evaluare a valorii unui alt stadiu de proiectare obiect. Este de dorit ca această metodă ia în considerare caracteristicile cunoscute ale activității furtuni și alte informații despre fulgere.
Atunci când numărarea numărului de înfrângeri descrescătoare fulgere utilizați următoarea reprezentare: un obiect falnic presupune deversări că, în absența acestuia ar lovi suprafața pământului o anumită zonă (așa-numita contracție de suprafață). Această zonă are o formă circulară, cu un (tub vertical sau turn) centrat pe obiect și o formă dreptunghiulară pentru un obiect extins, cum ar fi o linie de putere deasupra capului. Numărul de înfrângeri obiectului este egală cu produsul din zona de contracție a densității descărcări electrice în locația sa. De exemplu, pentru obiectul concentrării

în cazul în care R0 - raza de contracție; n - numărul mediu de lovituri de trăsnet 1 km 2 suprafața pământului. Pentru a extins lungimea obiectului l

Statisticile disponibile învinge obiecte de diferite înălțimi în zone cu diferite lungimi de furtuni permit determinarea aproximativ relația dintre raza R0 și contracția înălțimii obiectului h. În ciuda variații considerabile, în medie, pot fi luate R0 = 3 ore.
Aceste relații formează baza formulelor de calcul al numărului așteptat de leziuni fermoar obiecte concentrate și obiecte cu dimensiuni predeterminate în anexa 2 34.21.122-87 RD. Grozoporazhaemost obiecte plasate în dependență directă de densitatea descărcărilor de trăsnet în sol și în mod adecvat de la lungime furtuni regionale, în conformitate cu anexa 2. Datele pot presupune că probabilitatea kill a obiectului este în creștere, de exemplu, cu creșterea amplitudinii curentului de trăsnet și depinde de alți parametri ai descărcării. Cu toate acestea, statisticile disponibile leziuni obținute prin metode (fotografierea trăsnete, contoare speciale de înregistrare), nu permit să izoleze impactul altor factori, în afară de intensitatea activității furtuna.
Să evalueze acum aplicarea formulelor 2, așa cum este adesea lovit de fulger sunt posibile obiecte de diferite mărimi și forme. De exemplu, în cazul în care durata medie de furtuni 40-60 de ore pe an sa concentrat înălțimea obiectului de 50 m (de exemplu, o stivă) poate fi de așteptat să nu fie mai mult de o leziune în 3-4 ani, și o înălțime de construcție de 20 de metri și cu dimensiuni ale planului de 100x100 m (tipic în mărime pentru mai multe tipuri de producție) - nu mai mult de o pierdere de 5 ani. Astfel, la dimensiuni moderate ale clădirilor și structurilor (o înălțime în intervalul de 20-50 m, lungime și lățime de aproximativ 100 m), accident vascular cerebral trăsnet este un eveniment rar. Pentru clădirile mici (cu dimensiuni de aproximativ 10 m), numărul așteptat de lovituri de trăsnet rareori depășește 0,02 pentru anul, ceea ce înseamnă că, pentru întreaga perioadă a serviciului lor poate avea loc nu mai mult de un fulger. Din acest motiv, în conformitate cu RD 34.21.122-87 pentru unele clădiri mici (chiar și la o rezistență scăzută la foc) pentru a efectua fulgere, în general, nu sunt furnizate sau este simplificată considerabil.
Pentru numărul de leziuni concentrate obiecte descendente crește cu fulgere pătratul înălțimii și în zonele cu o lungime moderata de furtuni la înălțimea obiectelor 150 m este una sau două lovituri pe an. Cu înălțimi concentrate mai mari obiecte excitat fulger în sus, numărul de care este de asemenea proporțională cu pătratul înălțimii. Acest punct de vedere al susceptibilității obiectelor înalte confirmă observațiile efectuate la turnul de televiziune Ostankino este de 540 de metri de mare: în fiecare an, are loc aproximativ 30 de lovituri de trăsnet și mai mult de 90% dintre ei în ascendent rândurile, numărul de leziuni ale fulgerului descendent se menține la nivelul unu la două pe an. Astfel, pentru obiecte centrate în înălțime mai mare de 150 m numărul leziunilor descendente fulgere putin dependente de înălțime.

4. IMPACTUL LIGHTNING PERICULOASĂ

Lista de termeni-cheie (Anexa 1 RD 34.21.122-87) posibile tipuri de efecte de trăsnet pe o varietate de tinte terestre. În această secțiune despre efectele periculoase ale fulgerului stabilite mai detaliat.
Lightning pot fi împărțite în două grupe principale:
primar, cauzat de un trăsnet direct și secundar indus apropiat se descarcă sau enumerate în comunicațiile extinse de obiecte metalice. Pericolul de lovituri directe de trăsnet și efectele secundare ale clădirilor și structurilor, iar acestea sunt la oameni sau animale este determinată, pe parametrii de o parte, fulgere, în timp ce celălalt - caracteristicile tehnologice și constructive ale obiectului (prezența zonelor de explozie sau de incendiu, structuri de construcții rezistente la foc vizualizare de intrare de comunicații, amplasarea lor în interiorul obiectului, și așa mai departe. d.). lovituri directe de trăsnet determină următoarele efecte asupra obiectului: electrice asociate cu leziuni la un șoc electric uman sau animal și apariția unei supratensiuni în celulele afectate. Supratensiunii proporțională cu amplitudinea și prăvăliș curentului de trăsnet, inductanța și rezistența structurilor de pământ, care curent de trăsnet este deviat la sol. Chiar dacă fulgerul a lovit de fulger, cu curenți de înaltă tensiune și de pantă poate duce la supratensiune în mai multe megavolt. În absența curentului trăsnet răspândirea fermoar mod incontrolabil și impactul său poate crea un pericol de electrocutare și de pas periculoase de tensiune și de atingere, se suprapun cu alte obiecte;
Termică asociată cu eliberarea bruscă de căldură prin contact direct cu conținutul unui obiect de canal de trăsnet și curentul de trăsnet curge prin obiect. Lansat în energia canalului fulger este determinată de taxa de transferat, iar durata flash de amplitudinea curentului trăsnet; și 95% din fulgere deversează această energie (în ceea ce privește rezistența de 1 ohm) este mai mare de 5,5 J, este de două până la trei ordine de mărime mai mare decât energia minimă de aprindere a majorității amestecurilor de gaz, vapori și praf de aer utilizate în industrie. Prin urmare, în astfel de medii de contact cu canal de fulgere creează întotdeauna riscul de aprindere (și, în unele cazuri, explozie), același lucru se aplică în cazurile de carcase ale canalelor de penetrare de trăsnet instalații periculoase în aer liber. În cazul în care fluxul de curentul de trăsnet este creat de conductori subțire pericol de topire și de rupere;
mecanice, din cauza șocului val de înmulțire-lea canal de trăsnet simetrie cubică și forțe electrodinamice care acționează asupra curenților paratrăsnete. Acest efect poate fi responsabil, cum ar fi aplatizarea tuburilor metalice subțiri. Contactul cu canal de trăsnet poate provoca vapori de ascuțit sau formare de gaz în unele materiale, urmată de ruperea mecanică, cum ar fi fracționate sau fisurarea betonului din lemn.
Manifestările de trăsnet secundare asociate cu acțiunea asupra obiectului câmp electromagnetic deversărilor apropiate. Acesta este de obicei considerată ca fiind două componente: prima se datorează mișcării de încărcare în liderul și canalul fulger, al doilea - modificarea în timp a curentului trăsnet. Aceste componente sunt denumite uneori de inducție ca electrostatice și electromagnetice.
inducție electrostatică se manifestă sub formă de supratensiune care apar pe structuri metalice ale obiectului și independent de curentul de trăsnet, distanța până la cepul și rezistența prizei de pământ. În absența unei supratensiune de împământare corespunzătoare poate ajunge la sute de kilovolți și de a crea un pericol de oameni și suprapunerile între diferitele părți ale obiectului.
inducție electromagnetică legat pentru a forma un circuit metalic EMF proporțională cu panta curentului de trăsnet și zona cuprinsă de contur. Comunicarea extinsă în clădiri industriale moderne pot forma acoperind o mare contururi din zonă care poate orientare forța electromotoare a mai multor zeci de kilovolți. În zonele de convergență a structurilor metalice extinse, în lacrimi contururi neînchis creează un risc de suprapunere și sincer cu posibila disipare a puterii de aproximativ zecimi de jouli.
Un alt tip de efecte nocive ale fulger este potențial ridicat de derapaj introdus în instalația de comunicații (fire de linii aeriene, cabluri, conducte). Este o supratensiune care apar la comunicarea în grevă directă și aproape fulgere și care se extinde într-o alergare pe val de obiect. Pericolul creat de posibile se suprapune cu comunicarea pe o parte pamantesc a obiectului. utilități subterane sunt de asemenea periculoase, deoarece acestea pot prelua o parte din spread-urile din curenții de trăsnet la sol și să le aducă în obiect.

5. Clasificarea obiectului protejat

6. Mijloacele și metodele de protecție la trăsnet

7. PROTECTOARE DE ACȚIUNE ZONE DE PROTECȚIE ȘI paratrăznete

Fig. A4.1. Nomogramele pentru determinarea înălțimii individuale (a) și egală cu dublul înălțimii (b) de trăsnet în zona B

probabilitate estimată a metodei descoperire este proiectat numai pentru fulgerele downlink care afectează în mod avantajos obiecte în înălțime și 150 m în RD De aceea 34.21.122. - 87 cu formula pentru a construi zone de protecție a înălțimii limitate tijă și frânghie fulgere unică și multiplă de 150 m de date de azi despre volumul real. susceptibilitatea la trăsnet descendent obiecte înălțime mai mare este foarte mică și cea mai mare parte se aplică Ostankinskaya turn de televiziune. Pe baza fotodetectarea se poate argumenta că fulgerul coboară erupe mai mult de 200 m sub partea de sus și a lovit la sol, la o distanță de aproximativ 200 de metri de la baza turnului. Dacă luăm în considerare Ostankinsky turn de televiziune ca un paratrăsnet, se poate concluziona că dimensiunile relative ale zonelor de protecție la trăsnet mai mare de 150 m a redus drastic odată cu creșterea înălțimii de fulgere. Având în vedere dovezile limitate de sensibilitate în ultrahigh obiecte RD 34.21.122 - 87 incluse formule de construire zonelor de protecție numai pentru paratrăsnete mai mult de 150 m în înălțime.
Metoda de calcul a zonelor de protecție a înfrângerile trăsnet în sus nu este încă dezvoltată. Cu toate acestea, în conformitate cu observațiile este cunoscut faptul că evacuările sunt incantati cu creșterea spărturi lângă vârfurile de clădiri înalte și împiedică dezvoltarea altor biți cu niveluri mai scăzute. Prin urmare, pentru astfel de clădiri înalte ca coșuri din beton armat sau turnuri, prevăzute în primul rând de protecție de la distrugere mecanică a betonului în timpul excitației fulger în sus, care se realizează prin stabilirea terminalelor de bază sau de aer inelar, asigurând maximum posibil din motive de construcție, excesul peste partea de sus a obiectului (p. 2.31) .

8. ABORDARE SETARE Grounders fulger

9. EXEMPLE DE PERFORMANTA fulgerători protejarea diverselor obiecte * (FIG. A4.2-P4.E)

Fig. P4.6. compresie plan de management amestec nitric (exploziv se referă la o clasă de zona B-1a):
Legenda: ▲ - paratraznet (№ 1-6); - benzi metalice colector x - x - - x; ≤ - vent țeavă pentru evacuarea în atmosferă a concentrațiilor de gaze neexplozive; · - aceeași concentrație explozivă


Rice, P4.7. Lightning Capacitate rezervor de metal de 20 mii de acoperiș sferice m3 .:
1 - supapa de respirație; Concentrațiile de gaze explozive regiune de emisie - 2; 3 - delimitarea zonei protejate; 4 - zona de protecție la înălțime hx = 23,7m; 5 - la înălțime aceeași hx = 22,76 m

Fig. P4.8. Lightning Capacitate rezervor de metal de 20 mii de acoperiș sferice m3 și ponton .:
1 - supapă de eliberare accidentală a gazelor; 2, 3 - la fel ca în Fig. 4.7; 4 - ponton; 5 - zona de protecție la înălțime HX = 23m; 6 - cablu flexibil

Fig. P4.9. de protecție la trăsnet trăsnet tija coarda casa din mediul rural stabilit pe acoperiș:
1 - descărcător de trăsnet frânghie; 2 - introduceți linia aeriană de alimentare (VL) și împământarea cârligele de pe peretele de sus; 3 - colector; 4 - zazemlitel.ev Str. M. Kryvonos, 2a; tel / fax. 249-34-04)