Модернизация стыковой тяговой подстанции систем 25 и 3 кВ на участке со скоростным движением, страница 20

Вторичное воздействие, вызванное близкими разрядами молнии, проявляется в наведении потенциалов на металлических элементах конструкций, оборудования, в незамкнутых металлических контурах, создает опасность искрения внутри защищаемого объекта. Возможное перенесение в защищаемое здание по протяженным металлическим коммуникациям (трубопроводам, кабелям и т.п.) электрических потенциалов, возникающих при близких ударах молнии и создающих опасность искрения внутри защищаемого объекта, называется заносом высокого потенциала.

Для защиты объектов от прямого удара, вторичного воздействия молнии и заноса высоких потенциалов применяют широкий комплекс молниезащитных мероприятий. Они разрабатываются с учетом интенсивности грозовой деятельности  в месте расположения объекта, степени его пожаро – и взрывоопасности и специфики.

Молниеотвод создает зону защиты – часть пространства, примыкающее к молниеотводу, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности. Зона типа А обладает степенью надежности 99,5 % и выше, а зона Б – не ниже 95 %.

Все здания и сооружения по молниезащите разделяют на три категории в зависимости от интенсивности грозовой деятельности в данном регионе и технологических особенностей объекта по пожаровзрывоопасности:

·  I категория – здания и сооружения с зонами, отнесенными к классам взрывоопасности B-I и B-II [18]. Молниезащита в этом слечае предусматривается независимо от средней продолжительности гроз в данной местности;

·  II  категория – здания и сооружения с зонами, отнесенными к классам B-I (a,б,в,г) и B-II a [18].  Молниезащита выполняется при средней продолжительности гроз в данной местности более 10 час/год;

·  III  категория – здания и сооружения с зонами, отнесенными к классам пожароопасности П-I, П-II, П-IIа, П-III, а также трубы, башни, вышки высотой более 15 м, жилые и общественные здания, детские учреждения, больницы, кинотеатры и т.п.  Молниезащита выполняется при средней продолжительности гроз 20 час/год.

Все основные здания железнодорожного транспорта относятся, как правило, к III категории по молниезащите.  

Молниезащита осуществляется в основном при помощи стержневых молниеотводов (при специальном обосновании могут применятся тросовые и сетчатые молниеотводы), заземляемых на специальное заземляющее устройство.  Сопротивление рабочего заземляющего устройства принимается R_з=10 Ом, а для зданий и сооружений  I категории не более 5 Ом. Металлический заземленный стержень (молниеприемник) выполняется сечением не менее 100 мм², а при нескольких молниеприемниках сечение каждого не должно быть менее 50 мм².

Конструкция и зона защиты одиночного стержневого молниеотвода показана на рис.6.2.

Рис.6.2.  Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода (типовая конструкция стержневого молниеотвода на железобетонной опоре: 1- металлический молниеотвод; 2 –железобетонная опора СКУВ 13/6; 3 – хомуты из алюминиевой полосы; 4 – заземляющий спуск из стальной полосы 40*5*18000; 5 – железобетонный фундамент ДС10/3,5).

Размеры защищаемого объекта можно обозначить следующим образом:  h_x – высота защищаемого объекта; r_x– максимальное расстояние наиболее удаленной части объекта от центра установки молниеотвода на высоте h_x. Превышение молниеотвода над защищаемым объектом называется активной высотой молниеотвода h_a.

Молниезащита объектов одиночными молниеотводами осуществляется только для отдельно стоящих зданий, сооружений, труб. Для защиты территорий или протяженных объектов используется установка из нескольких стержневых молниеотводов.

Защитная зона двух молниеотводов существенно расширяется (рис.6.3)

Рис.6.3.  Защитная зона двух молниеотводов.

Радиус защиты  r_x  для внешних областей определяется как для одиночного молниеотвода. Наименьшая ширина зоны защиты b_x между молниеотводами на уровне h_xопределяется по кривым (рис.6.4)