Блискавкозахист Розрахункова робота Природне явище виникнення атмосферного електричного розряду – блискавка, - є небезпечним для біосфери та техногенної сфери. Щороку на землі виникає в середньому 44-50 тис розрядів, не кожний з них досягає землі в зонах населеної біосфери, однак і те, що досягає складає значну загрозу. Блискавка – це велетенський іскровий розряд між хмарами чи між хмарою і землею, який виникає внаслідок зростання різниці потенціалів між об’єктами. Блискавки бувають лінійними, кульовими, чітковими (коли по лінії блискавки спостерігається ряд кулястих чи подовгастих тіл). Найчастіше ми спостерігаємо лінійні блискавки. В цій роботі ми розглянемо влаштування захисту від блискавки споруд і об’єктів. Природа виникнення блискавки наступна. В точці найбільшої концентрації потенціалу виникає іскровий розряд – лідер, який ступенево просувається в напрямі точки концентрації потенціалу протилежного знаку.Довжина ступені лідера 20-100 м, а паузи між ступенями 50-100 мікросекунд. Коли головка лідера сягає своєї «точки призначення», виникає іонізований канал розряду блискавки, який сягає10-25 см, а довжина до декількох км. По цьому каналу й відбувається розряд, причому струм розряду може досягати 100 кА і більше. По одному каналу може відбутися послідовно кілька розрядів (блискавка «миготить») , до 20 розрядів з інтервалами 0,01-0,05 с. Вплив розряду блискавки прийнято поділяти на дві групи: первинної дії і вторинної дії. Первинні прояви блискавки, зумовлені ударом є наступні електричні. Аналогічно дії електричного струму великої сили. Термічні, зумовлені різким виділенням тепла на шляху протікання струму через об’єкт. Енергія розряду дуже велика, в 95 % блискавок складає до 5,5 Дж на опір 1 ом. Це перевищує в десятки і сотні разів мінімальну енергію спалаху газо-повітряних сумішей Механічні, зумовлені ударною хвилею, що йде від каналу блискавки та електродинамічними силами, зумовленими дією струмів блискавки на провідники в електричному полі. Удар блискавки може утворювати отвори в бетонних, камяних, деревяних плитах. Вторинні прояви блискавки зумовлюються явищами, які характерні для дії поля високої напруги на замкнуті контури провідників – явищами електромагнітної та електростатичної індукції. Таким чином, зрозуміло, що необхідно захищати промислові об’єкти та місця перебування людей від блискавки. В сьогоднішній роботі ми розглянемо лише питання захисту об’єктів від первинної дії блискавки – прямого удару, як найбільш небезпечного її прояву. Блискавкозахист - комплекс заходів по запобіганню прямого удару блискавки в об’єкт та по усуненню небезпечних наслідків прямого удару та вторинних його проявів. Треба сказати, що об’єкти, які підлягають захисту сильно різняться за своєю пожежною і вибуховою небезпечністю. Рівень цієї небезпечності визначається класифікацією, яка наведена в правилах улаштування електроустановок (ПУЕ). (табл. 11.1 книжки Кота, табл. 1 метод вказівок.) Ще один визначальний чинник, який визначає блискавкозахист – це характеристика місцевості за грозовою діяльністю. Вона залежить від рельєфу, клімату, характеристик грунту, рослинності і т.д. Для розрахунку блискавкозахисту треба мати дані про грозову активність у районі розміщення об’єкта. Такі дані наводяться на картах, можна отримати на метеостанціях, для прикладу наводяться дані для деяких міст України і в методичці, і в книжці. Дані наводяться в кількості годин грозової активності в рік, а від цієї активності залежить кількість уражень блискавкою 1 кв.км поверхні. (n) На основі цих даних розраховується очікувана кількість ударів блискавки за рік по об’єкту - прямокутної форми шириною S довжиною L і висотою h N=[( S + 6 h) x ( L + 6 h) – 7,7 h2] x n x 10-6 - для зосередженого висотного об’єкту (башта, труба, вишка) висотою N= 9π h2 x n x 10-6 В залежності від класифікації споруди за ПУЕ та від кількості очікуваних ударів блискавкою N вибирають тип зони та категорію блискавкозахисту об’єкту. Категорій блискавкоз...