7.4 Зони захисту подвійного стрижньового блискавковідводу
7.4.1 Блискавковідвід вважається подвійним, коли відстань між стрижньовими блискавкоприймачами L не перевищує граничної величини Lmax. У супротивному випадку обидва блискавковідводи розглядаються як одиничні.
7.4.2 Конфігурація вертикальних і горизонтальних перерізів стандартних зон захисту подвійного стрижньового блискавковідводу (висотою (в оригіналі-заввишки) h і відстанню L між блискавковідводами) надана в Додатку Д. Побудова зовнішніх областей зон подвійного блискавковідводу (напівконусів з габаритами hо, rо) виконується за формулами табл.10 для одиничних стрижньових блискавковідводів. Розміри внутрішніх областей визначаються параметрами ho і hс, перший з яких задає максимальну висоту зони безпосередньо біля блискавковідводів, а другий — мінімальну висоту зони посередині між блискавковідводами. При відстані між блискавковідводами L ≤ Lc межа зони не має провисання (hc = hо). Для відстаней Lс≤ L ≤ Lmax висота hс визначається за формулою
(7.2)
Граничні відстані Lmax і Lc обчислюються за емпіричними формулами табл. 12, придатними для блискавковідводів висотою до . При більшій висоті блискавковідводів слід користуватися спеціальним програмним забезпеченням.
7.4.3 Розміри горизонтальних перерізів зони обчислюються за наступними формулами, загальними для всіх рівнів надійності захисту:
- максимальна напівширина зони rх в горизонтальному перетині на висоті hx вичисляється за формулою (7.1);
- довжина горизонтального перерізу lx
на висоті hx ≥ hc:
(7.3)
при hx < hc
lx = L / 2; (7.4)
- ширина горизонтального перерізу в центрі між блискавковідводами 2rсх на висоті hx ≤ hc :
(7.5).
Таблиця 12 - Розрахунок параметрів зони захисту подвійного стрижньового блискавковідводу
|
Надійність захисту Р3 |
Висота блискавко-відводу h, м |
Lmax , м |
Lc, м |
|
0,9 |
від 0 до 30 |
5,75 h |
2,5h |
|
|
від 30 до 100 |
[5,75 – 3,57·10-3(h – 30)] h |
2,5h |
|
|
від 100 до 150 |
5,5h |
2,5h |
|
0,99 |
від 0 до 30 |
4,75h |
2,25h |
|
|
від 30 до 100 |
[4,75–3,57·10-3(h – 30)] h |
[2,25 – 0,01007(h – 30)] h |
|
|
від 100 до 150 |
4,5h |
1,5h |
|
0,999 |
від 0 до 30 |
4,25h |
2,25h |
|
|
від 30 до 100 |
[4,25–3,57·10-3(h – 30)] h |
[2,25–0,01007(h –30)] h |
|
|
від 100 до 150 |
4,0h |
1,5h |
7.5 Зона захисту подвійного тросового блискавковідводу
7.5.1 Блискавковідвід вважається подвійним, коли відстань між тросами L не перевищує граничної величини Lmax. В супротивному випадку обидва блискавковідводи розглядаються як одиничні.
7.5.2 Конфігурація вертикальних і горизонтальних перерізів стандартних зон захисту подвійного тросового блискавковідводу (заввишки h і відстанню між тросами L) надана в Додатку Е. Побудова зовнішніх областей зон (двох односхилих поверхонь з габаритами hо, rо) виконується за формулами таблиці 11 для одиничних тросових блискавковідводів.
7.5.3 Розміри внутрішніх областей визначаються параметрами hо і hс , перший з яких задає максимальну висоту зони безпосередньо біля тросів, а другий — мінімальну висоту зони посередині між тросами. При відстані між тросами L ≤ Lc межа зони не має провисання (hс = hо). Для відстаней Lc ≤ L ≤ Lmax висота hc визначається за формулою (7.2).
7.5.4 Граничні відстані Lmax і Lc обчислюються за емпіричними формулами табл. 13, придатними для тросів з висотою підвісу до . При більшій висоті блискавковідводів слід користуватися спеціальним програмним забезпеченням.
7.5.5 Довжина горизонтального перерізу зони захисту lx на висоті hx визначається:
- при 0 < hc < hx за формулою (7.3),
- при hc ≥ hx за формулою (7.4).
7.5.6 Для розширення об'єму, що захищається, на зону подвійного тросового блискавковідводу може бути накладена зона захисту опор, які тримають троси, яка будується як зона подвійного стрижньового блискавковідводу, якщо відстань L між опорами менше Lmax, обчислена за формулами табл. 12. В супротивному випадку опори повинні розглядатися як одиничні стрижньові блискавковідводи.
Таблиця 13 - Розрахунок параметрів зони захисту подвійного тросового блискавковідводу
|
Надійність захисту Р3 |
Висота блискавко-відводу h, м |
Lmax , м |
Lc, м |
|
0,9 |
від 0 до 150 |
6,0h |
3,0h |
|
0,99 |
від 0 до 30 |
5,0h |
2,5h |
|
|
від 30 до 100 |
5,0h |
[2,5 – 7,14·10-3(h - 30)] h |
|
|
від 100 до 150 |
[5,0 – 5·10-3(h - 100)] h |
[2,0 – 5 ·10-3(h - 100)] h |
|
0,999 |
від 0 до 30 |
4,75h |
2,25h |
|
|
від 30 до 100 |
[4,75 – 3,57·10-3(h - 30)] h |
[2,25 – 3,57·10-3(h - 30)] h |
|
|
від 100 до 150 |
[4,5 – 5 ·10-3(h - 100)] h |
[2,0 – 5·10-3(h - 100)] h |
7.5.7 Коли троси непаралельні або різновисокі, або їх висота змінюється за довжиною прольоту, для оцінки надійності їх захисту слід користуватися спеціальним програмним забезпеченням. Так само рекомендується діяти при великих провисаннях тросів в прольоті, щоб уникнути зайвих запасів за надійністю захисту.
7.6 Зони захисту замкнутого тросового блискавковідводу
7.6.1 Розрахункові формули розділу 7.6 можуть використовуватися для визначення висоти підвісу замкнутого тросового блискавковідводу, призначеного для захисту з необхідною надійністю об'єктів заввишки hо < , розміщених на прямокутному майданчику площею Sо у внутрішньому об'ємі зони при мінімальному горизонтальному зсуві між блискавковідводом і об'єктом, рівному D (Додаток Ж). Під висотою підвісу троса мається на увазі мінімальна відстань від троса до поверхні землі з урахуванням можливих провисань в літній сезон.
7.6.2 Для розрахунку h використовується формула:
h=A+B · hо , (7.6)
в якому константи А і В визначаються залежно від рівня надійності захисту за наступними формулами:
- надійність захисту Р3 = 0,99
(7.7)
(7.8) ;
- надійність захисту Р3 = 0,999
(7.9)
(7.10).
Розрахункові співвідношення справедливі, коли D > . Робота з меншими горизонтальними зсувами троса недоцільна через високу імовірність зворотних перекриттів блискавки з троса на об'єкт, що захищається. З економічних міркувань замкнуті тросові блискавковідводи не рекомендуються, коли необхідна надійність захисту менше 0,99.
7.6.3 Якщо висота об’єкта перевищує , висоту замкнутого тросового блискавковідводу рекомендується визначати за допомогою програмного забезпечення. Так само слід діяти для замкнутого контуру складної форми.
7.6.4 Після вибору висоти блискавковідводів за їх зонами захисту рекомендується перевірити комп'ютерними засобами фактичну імовірність прориву блискавки, а, у разі великого запасу за надійністю, провести коригування, задаючи меншу висоту блискавковідводів.
7.7 Визначення зон захисту блискавковідводів методами зихисного кута, фіктивної сфери і у разі застосування захисної сітки
7.7.1 Нижче наводяться правила визначення зон захисту блискавковідводів для об'єктів заввишки до методами зихисного кута, фіктивної сфери і у разі застосування захисної сітки. При проектуванні може бути вибраний будь-який спосіб визначення зон захисту.
7.7.2 Доцільно використовувати окремі методи в наступних випадках:
- метод захисного кута - для простих за формою споруд і об’єктів ІV РБЗ або для маленьких частин великих споруд;
- метод фіктивної сфери - для споруд складної форми;
- застосування захисної сітки доцільно в загальному випадку і особливо для захисту поверхонь.
7.7.3 В табл. 14 для рівнів захисту I —IV наводяться значення кутів при вершині зони захисту, радіуси фіктивної сфери, а також гранично допустимий крок чарунки сітки.
Таблиця 14 - Параметри для розрахунку зон захисту блискавкоприймачів методами захисного кута, фіктивної сфери і у разі застосування захисної сітки
|
Рівень захисту |
Радіус фіктивної сфери R, м |
Кут αо, при вершині блискавковідводу для будівель різної висоти hоб, м |
Крок чарунки сітки, м |
|||
|
|
|
20 |
30 |
45 |
60 |
|
|
І |
20 |
25 |
* |
* |
* |
5 |
|
II |
30 |
35 |
25 |
* |
* |
10 |
|
III |
45 |
45 |
35 |
25 |
* |
10 |
|
IV |
60 |
55 |
45 |
35 |
25 |
20 |
|
* В цих випадках застосовні тільки сітки або фіктивні сфери. |
7.7.4 Стрижньові блискавкоприймачі, щогли і троси розміщуються так, щоб всі частини споруди знаходилися в зоні захисту, утвореного під кутом α до вертикалі. Захисний кут вибирається за табл. 14.
Метод захисного кута не використовується, якщо hоб більше, ніж радіус фіктивної сфери, визначений за табл. 14 для відповідного рівня захисту.
7.7.5 Метод фіктивної сфери використовується для визначення зони захисту блискавковідводів частини або ділянок споруди, коли згідно з табл. 14 виключено визначення зони захисту за захисним кутом. Об'єкт вважається захищеним, якщо фіктивна сфера, торкаючись поверхні блискавковідводу і площини, на якій той встановлений, не має спільних точок з об'єктом, що захищається.
7.7.6 Сітка захищає поверхню, якщо виконані наступні умови:
- провідники сітки проходять по краю даху, який виходить за габаритні розміри будівлі;
- провідник сітки проходить по гребеню даху, якщо нахил даху перевищує 1/10;
- бокові поверхні споруди на рівнях вище, ніж радіус фіктивної сфери (див. табл. 14), захищені блискавковідводами або сіткою;
- розміри чарунки сітки не більші наданих в табл. 14;
- сітка виконана таким методом, щоб струм блискавки мав завжди, принаймні, два різні шляхи до заземлювача; ніякі металеві частини не повинні виступати за зовнішні контури сітки.
Провідники сітки повинні бути прокладені, наскільки це можливо, найкоротшими шляхами.
7.8 Захист електричних металевих кабельних ліній передач магістральної і внутрішньозонових мереж зв'язку
7.8.1 На нових проектованих і реконструйованих кабельних лініях магістральної і внутрішньозонових мереж* зв'язку захисні заходи слід передбачати в обов'язковому порядку на тих ділянках, де імовірна щільність пошкоджень (імовірне число небезпечних ударів блискавки) перевищує допустиму, вказану в табл. 15.
_____________________________________
* Магістральні мережі — мережі для передачі інформації на великі відстані;
внутрішньозонові мережі — мережі для передачі інформації між обласними і районними центрами.
Таблиця 15 - Допустима кількість небезпечних ударів блискавки на траси в рік для електричних кабелів зв'язку
|
Тип кабелю |
Допустима розрахункова кількість небезпечних ударів блискавки на траси за рік nд |
|
|
|
в гірських районах і районах зі скельним грунтом при питомому опорі вище 500 Ом·м |
у решті районів |
|
Симетричні одночетвіркові й однокоаксіальні |
0,2 |
0,3 |
|
Симетричні чотири- і семичетвіркові |
0,1 |
0,2 |
|
Багатопарні коаксіальні |
0,1 |
0,2 |
|
Кабелі зонового зв’язку |
0,3 |
0,5 |
7.8.2 Якщо проектована кабельна лінія прокладається поблизу існуючої кабельної магістралі і відоме фактичне число пошкоджень останньої за час експлуатації терміном не менше 10 років, то при проектуванні захисту кабелю від ударів блискавки норма на допустиму щільність пошкоджень повинна враховувати відмінність фактичної і розрахункової пошкоджуваності існуючої кабельної лінії.
7.8.3 Допустима щільність nо пошкоджень проектованої кабельної лінії знаходиться множенням допустимої щільності з табл. 15 на відношення розрахункової np і фактичної nф пошкоджень існуючого кабелю від ударів блискавки на траси в рік:
