Предоставление информационных услуг для связи с контрагентами

Способы защиты зданий от ударов молнии (типы молниеотводов)

Наиболее часто для защиты зданий и сооружений применяют стержневые молниеотводы. Молниеприемник стержневого молниеотвода представляет собой вертикально расположенный стальной стержень любого профиля длиной 2 15 м и площадью поперечного сечения не менее 100 мм2, укрепленный на опоре, расположенной, как правило, не ближе 5 м от защищаемого объекта. Молниеприемник соединяют с заземлителем токоотводом, выполненным из стальной проволоки диаметром не менее 6 мм, а в случае прокладки токоотвода в земле -- не менее 10 мм. При устройстве молниеприемников непосредственно на крыше здания выполняют как минимум два токоотвода, а при ширине крыши более 12м -- четыре. Если длина защищаемого объекта более 20 м, то на каждые последующие 20 м длины требуется устанавливать дополнительные токоотводы; при ширине здания до 12м -- на обеих сторонах здания. Все соединения (молниеприемник -- токоотвод, токоотвод -- заземлитель) следует сваривать.

В качестве стержневых молниеотводов необходимо максимально использовать существующие вблизи защищаемого объекта высокие сооружения: водонапорные башни, вытяжные трубы и т. п. Деревья, растущие на расстоянии не более 5 м от зданий III...V степеней огнестойкости, также можно использовать в качестве опоры молниеотвода, если на стене здания напротив дерева на всю высоту стены проложить токоотвод, приварив его к заземлителю молниеотвода.

Тросовые молниеотводы чаще всего применяют для защиты зданий большой длины и высоковольтных линий. Эти молниеотводы изготовляют в виде горизонтальных тросов, закрепленных на опорах, по каждой из которых прокладывают токоотвод. Молниеприемники тросовых молниеотводов выполняют из стального многопроволочного оцинкованного троса сечением не менее 35 мм2.

Следует отметить, что стержневые и тросовые молниеотводы обеспечивают одинаковую степень надежности защиты.

В качестве молниеприемников можно использовать металлическую крышу, заземленную по углам и по периметру не реже чем через каждые 25 м, или наложенную на неметаллическую крышу сетку из стальной проволоки диаметром не менее 6 мм, имеющую площадь ячеек до 150мм2, с узлами, закрепленными сваркой, и заземленную так же, как металлическая крыша. К сетке или токопроводящей кровле присоединяют металлические колпаки над дымовыми и вентиляционными трубами, а в случае отсутствия колпаков -- специально наложенные на трубы проволочные кольца.

Тип молниеотвода (одиночный, двойной и многократный стержневой, одиночный и двойной тросовый) выбирают в зависимости от конструкции зданий и сооружений, их размеров, формы и взаимного расположения.

Рисунок - Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой до 150м

Зона защиты молниеотвода представляет собой часть пространства, примыкающего к молниеотводу, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности. В зависимости от категории различают зоны защиты двух типов: А -- со степенью надежности 99,5 % и выше; Б -- со степенью надежности 95 % и выше. Для объектов сельскохозяйственного назначения, как правило, требуется зона Б.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h? 150м (рисунок. 6.1) представляет собой конус, вершина которого находится на высоте h0 < h, а основание образует круг радиусом rх.

Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой h ? 150 м при расстоянии L между опорами приведена на рисунке 6.2. Принимают, что верхняя часть зоны зашиты ограничена горизонтальной прямой, проведенной через точку максимального прогиба троса. Торцовые части зоны защиты аналогичны торцовым частям двойного стержневого молниеотвода

Рисунок - 6.2. Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой до 150м:

1-- граница зоны защиты на уровне земли; 2-- граница зоны зашиты на уровне hх

6.2 Расчёт молниезащиты для склада распределительного предприятия «КОР»

Исходные данные

Склад предприятие «КОР» можно отнести ко второй категории молниезащиты.

Длина здания составляет L=25,52 м, ширина S=10,3 м, наибольшая высота hx= 17,0 м. Грунт, на котором построено здание, глина и чернозем с удельным сопротивлением р = 100 Ом*м.

Для защиты здания от поражения молнией целесообразно использовать одиночный стержневый молниеотвод, т.к. здание имеет небольшие размеры.

Заземлители - это устройства, обеспечивающие надежный контакт токоотвода с почвой. Основным элементом такого устройства является заземляющий электрод - металлическая конструкция, обладающая достаточно большой поверхностью, чтобы обеспечить надежный контакт электрода с почвой. В качестве заземляющего электрода удобнее всего использовать сварную конструкцию из уголков или водопроводных труб, хотя годится и отрезок газовой трубы большого диаметра или другое подобное изделие, если оно имеется под рукой. Заглублять электроды необходимо настолько, чтобы он доходил до влажных слоев почвы, учитывая тип грунта, на котором построен склад предприятия, это глубина 2,5-3м.

Расчет необходимых параметров

Удельная плотность ударов молний в землю в год (n):

На рисунке 6.3 представлена карта средней за год продолжительности гроз в часах для территории бывшего СССР. Предприятие «КОР» расположено в городе Екатеринбурге. Из таблицы 6.2 видно, что удельная плотность ударов молний в год для Екатеринбурга n=2

Рисунок 6.3 Карта средней за год продолжительности гроз в часах для территории бывшего СССР

Таблица 6.2 Удельная плотность ударов молнии в землю в зависимости от среднегодовой продолжительности гроз.

Ожидаемое количество ударов молнии в здание в год (N):

Защищаемое здание имеет прямоугольную форму поэтому справедлива формула (6.1):

N=(S+6 hх)(L+6 hх)•n•10-6

где hх- высота здания

L- длина здания

S- ширина здания

N=(10,3+6*17)*(25,52+6*17)*2*10-6=0,028

Защищаемое сооружение имеет вторую категорию молниезащиты, поэтому тип зоны защиты молниеотвода зависит от N, т.к. N<1, то зона защиты класса Б.

Сопротивление растеканию вертикальных заземлителей(R)

Величина сопротивления заземлителя молниеотводов, если вблизи них во время грозы могут находиться люди, не должна превышать 10 Ом, допускается сопротивление заземлителя до 40 Ом, но в этом случае необходимо оградить зону электрода не менее чем на 10 метров от мест где возможно появление людей (служебные проходы, жилые дома и.т.д.) В качестве заземлителя используется труба типа НКТ диаметром d=60мм и длинной l=3м.

Сопротивление одного вертикально забитого заземляющего электрода R может быть рассчитано по формуле (6.2):

,

где:

?- удельное сопротивление почвы

l- длина заземлителя

d- диаметр заземлителя

,

При токах молнии плотность стекающего с электрода тока велика, поэтому в земле вблизи поверхности электрода создаются очень высокие напряженности электрического поля, превосходящие по величине пробивные напряженности для земли. Другими словами, в земле вблизи поверхности электрода ток молнии создает очень большое падение напряжения. Под действием этого падения напряжения вблизи электрода происходит пробой почвы, образуется зона искрения, как бы увеличивающая поперечные размеры электрода. Сопротивление электрода уменьшается. Этот эффект, возникающий при растекании тока молнии, учитывается так называемым импульсным коэффициентом бИ, который определяется экспериментально. Для вертикальных электродов и полос небольшой длины (до 10м) бИ<1. Сопротивление электрода RИ при стекании с него тока молнии определяется по формуле (6.3) :

Rи=R* бИ

Для данного типа грунта (чернозема и глины) и одного вертикального электрода

бИ=0,5; тогда получим импульсное сопротивление:

Rи=28,3*0,5=14,15 Ом

Определение высоты стержневого молниеотвода h в зависимости от радиуса защиты Rx и высоты защищаемого объекта hх:

Для того, чтобы не было пробоя промежутка между молниеотводом и объектом необходимо принять: импульсную прочность воздуха Ев=500 кВ/м; импульсную прочность грунта Ез=300 кВ/м, максимальная амплитуда тока Jmax=150 КА.

Минимальное допустимое расстояние от молниеотвода до защищаемого объекта по воздуху SB и по земле SЗ рисунок 6.4 определяется по формуле (6.4):

Рисунок - Минимальное допустимое расстояние от молниеотвода до защищаемого объекта по воздуху SB и по земле SЗ

,

,

На рисунке представлен поясняющий чертеж для определения h и Rx

Рисунок - Поясняющий чертеж для определения h и Rx

Для типа зоны защиты молниеотвода Б справедливы формулы 4.5 и 4.6:

h = (Rx +1,63 hх)/1,5

R0 =1,5h, h0=0,92 h

Rx определяется из ?АВС по формуле 6.7:

,

BC=25.52/2=12,76м

,

h=(19.35+1.63*17)/1.5=31.3м

Ro=1,5*31.3=46.95м ho=0.92*31,3=28.7м

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения дипломного проекта было изучено построение ЛВС на распределительном предприятии «КОР». На основе этих изучений разработана информационная система доступа к ресурсам компании «ТТК» по оптоволоконной линии и реконструкция СПД на предприятии «КОР».

В соответствии с поставленной целью и обозначенными задачами в дипломном проекте были получены следующие результаты:

2) Охарактеризована существующая информационная система

3) Разработана новая информационная система для распределительного предприятия «КОР»

4) Определены технические характеристики элементов информационной системы

5) Разработана технологическая схема информационной технологии

6) Рассчитана экономическая эффективность внедрения проекта

7) Описаны требования к молниезащите при разработке проекта

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1) Олифер, В.Г. Олифер, Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы, 3-е издание. - СПб.: Питер, 2006. - 958 с.

2) Биячуев, Т.А. Безопасность корпоративных сетей // под ред. Л.Г.Осовецкого.: СПб ГУ ИТМО, 2004. - 161 с.

4) Кошелев, В.П. Орлов, Г.Г. Сорокин, Ю.Г. Охрана труда в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

5) Поляк-Брагинский, А.В. Сеть своими руками

6) Microsoft Press., Основы компьютерных сетей

7) Колисниченко, Д.Н. Сделай сам компьютерную сеть

8) Сергеев, А. Офисные локальные сети

9) Листвин, А. В. Листвин, В. Н. Швырков, Д. В. Оптические волокна для линий связи. -- М.: ЛЕСАРарт, 2003.

10) ГОСТ Р 50571.3-94 «Защита от поражения электрическим током».

11) Дулицкий, Г.А Комаревцев, А.П. Электробезопасность при эксплуатации электроустановок напряжением до 1000 В : cправочник / М: Воениздат, 1988.

12) Леинванд, Аллан Пински, Брюс Конфигурирование маршрутизаторов Cisco = Cisco Router Configuration. -- 2-е изд. -- М.:«Вильямс», 2001. -- С. 368.

13) Томас, Орин Поличелли, Джон Маклин, Йен Макин, Дж. К. Менкью, Пол Администрирование корпоративных сетей на основе Windows Server 2008 (+ CD-ROM) -- Москва, Русская Редакция, 2009 г.- 528 с.

14) Зима, Владимир Молдовян, Александр Молдовян, Николай Безопасность глобальных сетевых технологий -- Москва, BHV - Санкт - Петербург, 2003 г.- 368 с.

15) Поляк-Брагинский, А. В. Локальная сеть. Самое необходимое -- Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2009 г.- 592 с.

16) Епанешников, А. М. Епанешников, В. А. Локальные вычислительные сети -- Москва, Диалог-МИФИ, 2005 г.- 224 с.

17) Чекмарев, Ю. В. Локальные вычислительные сети -- Санкт-Петербург, ДМК Пресс, 2009 г.- 200 с.

18) Поляк-Брагинский, Александр Локальные сети. Модернизация и поиск неисправностей -- Москва, БХВ-Петербург, 2007 г.- 640 с.

19) Глушаков, С. В. Хачиров, Т. С. Настраиваем сеть своими руками -- Москва, АСТ, Фолио, 2008 г.- 96 с.

20) Хачиров, Т. С. Настраиваем сеть своими руками -- Санкт-Петербург, АСТ, Астрель, Полиграфиздат, 2010 г.- 96 с.

21) Грэсдал, Мартин Официальный учебный курс Microsoft. Проектирование безопасности для сети Microsoft Windows Server 2003 (70-298). Практические занятия -- Санкт-Петербург, Эком, 2008 г.- 272 с.

22) Нортрап, Тони Официальный учебный курс Microsoft. Проектирование безопасности для сети Microsoft Windows Server 2003 (70-298) (+ CD-ROM) -- Санкт-Петербург, ЭКОМ Паблишерз, 2008 г.- 616

23) Кварцов, И.Я. Аппаратные средства локальной сети. Энциклопедия. 2005г.

24) Пер. с англ. Джордан Валлос, Компьютерные сети. Модернизация и поиск неисправностей. 2006г.

25) Моргунов, Ж.Ц. Современные компьютерные сети. 2008г.

26) Акропов, П.Ц. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. 2006г.

27) Компьютерные сети, протоколы и технологии интернета.

Размещено на Allbest.ru