Numărul de ore de furtună pe an. Proiecte de constructii de apartamente

Aproape orice obiect suprateran nu este imun la loviturile de fulger.
Până la 16 milioane de furtuni au loc anual pe glob, adică aproximativ 44 de mii pe zi.

Activitatea de furtună s-a încheiat zone diferite suprafața pământului nu este aceeași.

Pentru a calcula măsurile de protecție împotriva trăsnetului, este necesar să se cunoască valoarea specifică care caracterizează activitatea furtunilor într-o zonă dată. Această valoare este intensitatea activității furtunii, care este de obicei determinată de numărul de ore de furtună sau de zile de furtună pe an, calculată ca medie aritmetică pe un număr de ani de observații pentru o anumită locație. suprafata pamantului.

Intensitatea activității furtunii într-o anumită zonă a suprafeței pământului este, de asemenea, determinată de numărul de fulgere pe an la 1 km2 de suprafață terestră.

Numărul de ore de activitate de furtună pe an este luat din datele oficiale de la stațiile meteo din zonă.

Relația dintre activitatea furtunii și numărul mediu de fulgere la 1 km2 (n) este:

Durata medie a furtunilor pe zi de furtună pentru teritoriul părții europene a Rusiei și Ucrainei este de 1,5-2 ore.

Durata medie anuală a furtunilor pentru Moscova este de 10-20 ore/an, densitatea fulgerelor în pământ este de 1/km2 pe an - 2,0.

Hărți cu durata medie anuală a furtunilor

(PUE 7. Reguli pentru instalații electrice)

În țările europene aceste statistici proiectantul poate obține cu ușurință folosind sistem automatizat determinarea locației unui fulger. Aceste sisteme constau dintr-un număr mare de senzori amplasați în toată Europa și formează o singură rețea de monitorizare.

Informațiile de la senzori în timp real sunt trimise către serverele de monitorizare și sunt accesibile prin Internet folosind o parolă specială.

Conform datelor disponibile, în zonele cu numărul de ore de furtună pe an π = 30 la 1 km2 de suprafață terestră, în medie, este afectată o dată la 2 ani, adică. numărul mediu de fulgere la 1 km2 de suprafață terestră în timpul unei ore de furtună este de 0,067. Aceste date ne permit să estimăm frecvența loviturilor de fulger ale diferitelor obiecte.

Numărul așteptat de lovituri de trăsnet pe an pe clădiri și structuri cu o înălțime de cel mult 60 m, care nu sunt echipate cu protecție împotriva trăsnetului și care au o înălțime constantă (Fig. 4a), este determinat de formula: Unde: S - latimea cladirii (structurii) protejata, m; L - lungimea clădirii (structurii) protejată, m; hx este înălțimea clădirii de-a lungul laturilor sale, m; n este numărul mediu de fulgere pe 1 km2 din suprafața pământului pe an în zona în care se construiește clădirea. Notă: pentru Rusia centrală puteți lua n = 5 Formula este dată ținând cont de faptul că numărul de fulgere asupra unei clădiri sau structuri este proporțional cu suprafața ocupată nu numai de clădirea sau structura în sine, ci și de suma suprafețelor de proiecție ale zonelor de protecție create de marginile și colțurile acoperișului clădirii sau structurii. Dacă părți ale clădirii sunt de înălțime inegală (Fig. 4b), atunci zona de protecție creată de partea înaltă poate acoperi întregul rest al clădirii. Dacă zona de protecție a părții înalte nu acoperă întreaga clădire, este necesar să se ia în considerare partea clădirii situată în afara zonei de protecție a părții înalte. Raza acțiunii de protecție a unui paratrăsnet este determinată de înălțimea catargului și pentru un sistem tradițional se calculează aproximativ prin formula: R=1,732 x h, unde h este înălțimea de la punctul cel mai înalt al casei până la vârful paratrăsnetului.

Fig.4. Zona de protectie creata de structuri

Orez. 4. Zona de protectie creata de structuri: a - cladiri cu aceeasi inaltime; b - cladiri cu inaltimi diferite.
Formula recomandată permite o evaluare cantitativă a probabilității de deteriorare a trăsnetului la diferite structuri situate în zone plane cu condiții de sol destul de uniforme.

Valoarea parametrului n inclus în formula de calcul, poate diferi de mai multe ori de valorile date mai sus.

În zonele muntoase, majoritatea fulgerelor au loc între nori, astfel încât valoarea lui n poate fi semnificativ mai mică.

Zonele în care există straturi de sol cu ​​conductivitate ridicată, după cum arată observațiile, sunt afectate selectiv de descărcările fulgerelor, astfel încât valoarea lui n în aceste zone poate fi semnificativ mai mare.

Zonele cu soluri slab conductoare în care sunt amplasate comunicații metalice extinse (linii de cablu, conducte metalice) pot fi afectate selectiv.

Obiectele metalice (turnuri, coșuri) care se ridică deasupra solului sunt de asemenea afectate selectiv.

Densitatea fulgerelor în pământ, exprimată în numărul de lovituri la 1 km 2 de suprafață terestră pe an, se determină din observațiile meteorologice la locul obiectului sau se calculează folosind o formulă.

La calcularea numărului de lovituri de fulger în jos, se presupune că un obiect falnic primește descărcări care, în lipsa lui, ar lovi suprafața pământului dintr-o anumită zonă (așa-numita suprafață de contracție). Această zonă are forma unui cerc pentru un obiect concentrat (țeavă verticală sau turn) și forma unui dreptunghi pentru un obiect extins.
Statisticile disponibile privind deteriorarea obiectelor de diferite înălțimi în zone cu durate diferite de furtună au făcut posibilă determinarea relației dintre raza de contracție (ro) și înălțimea obiectului (hx); în medie se poate lua ro = 3hх.
Analiza arată că obiectele concentrate sunt afectate de fulgerele în jos la o înălțime de până la 150 m. Obiectele de peste 150 m sunt afectate în proporție de 90% de fulgere în sus.

În standardele interne, înălțimea paratrăsnetului și a obiectului protejat în orice circumstanțe se măsoară de la nivelul solului și nu de la acoperișul structurii, ceea ce garantează o anumită marjă în timpul proiectării, care, din păcate, nu este evaluată cantitativ. termeni.

Protecție externă împotriva trăsnetului
Protecția exterioară împotriva trăsnetului a unei case este concepută pentru a intercepta trăsnetul și a-l devia în pământ.
Protecție internă împotriva trăsnetului
Un incendiu într-o clădire nu este singurul pericol în timpul unei furtuni. Există pericolul de expunere a dispozitivelor la un câmp electromagnetic, care provoacă supratensiune în rețelele electrice. Acest lucru poate duce la stingerea alarmei și a luminilor și la deteriorarea echipamentului.
Instalarea dispozitivelor speciale de protecție la supratensiune vă permite să răspundeți instantaneu la supratensiunile din rețea și să mențineți echipamentele scumpe în funcțiune.

Principalele tipuri de sisteme de paratrăsnet:

folosind 1 știft pentru toată casa, care, la rândul său, se împarte în tradițional (paratrăsnet Franklin) și cu ionizator;

folosind un sistem de pini conectați între ei (cușcă Faraday).

folosind un cablu întins peste structura protejată.

Impactul curentului de fulger

Când fulgerul se descarcă într-un obiect, curentul are efecte termice, mecanice și electromagnetice.
Efectele termice ale curentului de fulger. Fluxul curentului de fulger prin structuri este asociat cu degajarea de căldură. În acest caz, curentul fulgerului poate determina încălzirea conductorului de jos până la punctul de topire sau chiar evaporarea.
Secțiunea transversală a conductorilor trebuie selectată astfel încât să fie eliminat pericolul de supraîncălzire inacceptabilă.

Topirea metalului în punctul de contact al canalului fulgerului poate fi semnificativă dacă fulgerul lovește o turlă ascuțită. Când canalul fulgerului intră în contact cu un plan metalic, topirea are loc pe o suprafață suficient de mare, numeric egală în milimetri pătrați cu valoarea amplitudinii curentului în kiloamperi.
Efectele mecanice ale curenților de fulgere. Forțele mecanice care apar în diferite părți ale clădirii și structurilor atunci când curenții de fulgere trec prin ele pot fi foarte semnificative.

Când sunt expuse curenților de fulgere, structurile din lemn pot fi complet distruse, iar țevile de cărămidă și alte structuri supraterane din piatră și cărămidă pot suferi daune semnificative.
Când fulgerul lovește betonul, se formează un canal de descărcare îngust. Energia semnificativă eliberată în canalul de descărcare poate provoca distrugeri, ceea ce va duce fie la scăderea rezistenței mecanice a betonului, fie la deformarea structurii.
Când fulgerul lovește betonul armat, betonul poate fi distrus prin deformarea armăturii din oțel.

VERIFICAREA PROTECȚIEI AFACERILOR DE trăsnet

Sistemul de protecție împotriva trăsnetului al unei clădiri necesită inspecții periodice. Necesitatea unor astfel de măsuri este determinată, în primul rând, de importanța acestor dispozitive pentru siguranța atât a imobilului în sine, cât și a persoanelor din apropiere și, în al doilea rând, de faptul că paratrăsnetul se află sub influența constantă a factorilor adversi. mediu.

Prima verificare a sistemului de protecție împotriva trăsnetului se efectuează imediat după instalare. Ulterior, se realizează prin anumite stabilite prin regulamente, intervale de timp.

FRECVENȚA VERIFICARILOR DE PROTECȚIE LA FOARTE

Frecvența inspecției de protecție împotriva trăsnetului este determinată în conformitate cu clauza 1.14 RD 34.21.122-87 „Instrucțiuni pentru instalarea protecției împotriva trăsnetului a clădirilor și structurilor”.

Potrivit documentului, pentru toate categoriile de clădiri se realizează cel puțin o dată pe an.

În conformitate cu „Regulile operare tehnică instalațiile electrice ale consumatorilor" testarea circuitelor de împământare se efectuează:

O dată la șase luni - inspecția vizuală a elementelor vizibile ale dispozitivului de împământare;

O dată la 12 ani - inspecție, însoțită de deschiderea selectivă a solului.

Măsurarea rezistenței buclelor de masă:

O dată la 6 ani - pe liniile electrice cu tensiuni de până la 1000 V;

O dată la 12 ani - pe liniile electrice cu tensiuni de peste 1000 V.

MĂSURI DE INSPECȚIE A SISTEMULUI DE PROTECȚIE CU TRASNET

Verificarea protecției împotriva trăsnetului include următoarele activități:

verificarea conexiunii dintre împământare și paratrăsnet;

măsurarea rezistenței tranzitorii a conexiunilor cu șuruburi ale sistemului de protecție împotriva trăsnetului;

verificarea impamantarii;

verificarea izolației;

inspecția vizuală a integrității elementelor sistemului (conductori de coborâre, paratrăsnet, puncte de contact dintre ele), absența coroziunii asupra acestora;

verificarea conformității sistemului de paratrăsnet instalat efectiv cu documentația de proiectare, valabilitatea instalării acestui tip de paratrăsnet la această instalație;

testarea rezistenței mecanice și integrității îmbinărilor sudate ale sistemului de protecție împotriva trăsnetului (toate îmbinările sunt bătute cu ciocanul);

determinarea rezistenței de împământare a fiecărui paratrăsnet individual. În timpul verificărilor ulterioare, valoarea rezistenței nu trebuie să depășească de mai mult de 5 ori nivelul determinat în timpul testelor de acceptare;

Rezistența sistemului de protecție împotriva trăsnetului este verificată cu ajutorul dispozitivului MRU-101. În același timp, metodologia de verificare a protecției la trăsnet poate fi diferită. Cele mai comune includ:
Măsurarea rezistenței într-un sistem de protecție împotriva trăsnetului folosind un circuit tripolar
Măsurarea rezistenței într-un sistem de protecție împotriva trăsnetului folosind un circuit cu patru poli
Sistemul de testare cu patru poli este mai precis și minimizează posibilitatea de eroare.
Cel mai bine este să verificați împământarea în condiții de rezistență maximă a solului - pe vreme uscată sau în condiții de cel mai mare îngheț. În alte cazuri, factorii de corecție sunt utilizați pentru a obține date exacte.

Pe baza rezultatelor inspecției sistemului, se întocmește un protocol de inspecție a protecției împotriva trăsnetului, care indică funcționalitatea echipamentului.

Conform standardelor actuale, pentru a determina clasa de protecție împotriva trăsnetului, sunt necesare date detaliate despre obiect și, în consecință, factorii de risc. Pentru a le obține, vi se cere să completați mai multe chestionare. Dar datorită acestei plăci, puteți preselecta clasa de protecție împotriva trăsnetului și factorii de risc fără date detaliate.

	Min. valoarea amplitudinii curentului de fulger	Max. valoarea amplitudinii curentului de fulger	Probabilitatea de a intra în sistemul de protecție împotriva trăsnetului
	3 kA	200 kA
	5 kA	150 kA
	10 kA	100 kA
	16 kA	100 kA

Protecția împotriva trăsnetului a clădirilor și structurilor industriale
(Manual de energie electrică întreprinderile industriale. Rețele electrice industriale).

Determinarea necesității de protecție împotriva trăsnetului a clădirilor industriale și a structurilor neincluse în cele indicate în tabel. , poate fi efectuată din motive care oferă temeiuri pentru utilizarea dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului.
Motivele necesității dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului pot fi numărul de lovituri de trăsnet pe an mai mare de 0,05 pentru clădiri și structuri de gradele de rezistență la foc I și II; 0,01 - pentru gradele III, IV și V de rezistență la foc (indiferent de activitatea activității de furtună în zona luată în considerare).
În clădirile mari (cu lățimea de 100 m sau mai mult), este necesar, în conformitate cu § 2-15 și 2-27 CH305-69, să se prevadă măsuri de egalizare a potențialului din interiorul clădirii pentru a evita deteriorarea electrică. instalații și rănirea persoanelor din cauza loviturilor directe de trăsnet în clădire.

Clasificarea clădirilor și structurilor în funcție de protecția împotriva trăsnetului și necesitatea implementării acesteia

Clădiri și structuri	Zona în care clădirile și structurile sunt supuse protecției obligatorii împotriva trăsnetului
Clădiri industrialeși instalații cu instalații de producție clasificate în clasele B-I și B-II PUE	În toată URSS
Clădiri și structuri industriale cu spații clasificate în clasele B-Ia, B-Ib și B-IIa conform Regulilor de Instalații Electrice	În zonele cu activitate medie de furtună de 10 ore sau mai mult pe an	ІІ
Instalații tehnice exterioare și depozite exterioare care conțin gaze explozive, vapori, lichide inflamabile și inflamabile (de exemplu, rezervoare de gaz, containere, rafturi de încărcare și descărcare etc.), clasificate în clasa B-IIa conform PUE	În toată URSS	ІІ
Clădiri și structuri industriale cu instalații de producție clasificate ca clase P-I, P-II sau P-IIa conform PUE	În zonele cu activitate medie de furtună de 20 de ore de furtună sau mai mult pe an, cu numărul preconizat de lovituri de fulgere la o clădire sau structură pe an de cel puțin 0,05 pentru clădiri sau structuri de gradul I de rezistență la foc și 0,01 pentru III, IV și V grade de rezistență	ІІІ
Clădiri și structuri industriale de gradele III, IV și V de rezistență la foc, clasificate după gradele de pericol de incendiu în categoriile G și D conform SNiP II-M, 2-62, precum și depozite deschise de substanțe solide inflamabile clasificate în clasa P- III conform PUE	În zonele cu activitate medie de furtună de 20 de ore de furtună sau mai mult pe an, cu un număr estimat de lovituri de fulgere asupra unei clădiri sau structuri pe an de cel puțin 0,05	ІІІ
Instalații exterioare în care sunt utilizate sau depozitate lichide inflamabile cu un punct de aprindere a vaporilor peste 45 °C, clasificate ca clasa P-III conform PUE		ІІІ
Clădiri de animale și păsări de curte și structuri ale întreprinderilor agricole de gradele III, IV și V de rezistență la foc în următoarele scopuri: grajduri de vaci și hambare pentru viței de 100 capete sau mai mult, porci pentru animale de toate vârstele și grupele pentru 100 de capete sau mai mult; grajduri pentru 40 de capete sau mai mult;	adăposturi de păsări pentru toate tipurile de păsări de curte pentru 1000 de păsări sau mai mult	ІІІ
În zonele cu activitate medie de furtună de 40 de ore de furtună sau mai mult pe an Vertical conductele de evacuare	întreprinderi industriale și cazane, turnuri de apă și siloz, turnuri de incendiu înălțimea de 15-30 m de la suprafața solului	ІІІ
În zonele cu activitate medie de furtună de 20 de ore de furtună sau mai mult pe an	În toată URSS	ІІІ
Țevi de evacuare verticale ale întreprinderilor industriale și cazanelor cu o înălțime mai mare de 30 m de la suprafața solului	întreprinderi industriale și cazane, turnuri de apă și siloz, turnuri de incendiu înălțimea de 15-30 m de la suprafața solului	ІІІ
Clădirile de locuit și publice care se ridică la nivelul masei generale a clădirii cu mai mult de 25 m, precum și clădirile decomandate cu o înălțime mai mare de 30 m, distanțate de masa clădirii cu cel puțin 100 m. Clădiri publice	întreprinderi industriale și cazane, turnuri de apă și siloz, turnuri de incendiu înălțimea de 15-30 m de la suprafața solului	ІІІ
gradele IV și V de rezistență la foc în următoarele scopuri: grădinițe și creșe; clădiri de învățământ și cămine, cantine ale sanatoriilor, instituții de recreere și tabere de pionieri, clădiri de cămine ale spitalelor; cluburi și cinematografe	În toată URSS	ІІІ

Clădiri și structuri cu semnificație istorică și artistică, aflate sub jurisdicția Departamentului de Arte Plastice și Protecția Monumentelor al Ministerului Culturii al URSS

Explicația Oficiului de Supraveghere în Industria Energiei Electrice din Rostechnadzor privind aplicarea în comun a „Instrucțiunilor de protecție împotriva trăsnetului a clădirilor și structurilor” (RD 34.21.122-87) și a „Instrucțiunilor de protecție împotriva trăsnetului a clădirilor, structurilor și comunicațiilor industriale”. ” (SO 153-34.21.122-2003)			SERVICIUL FEDERAL Șefii de la Federal agentii guvernamentale departamente și energie inspecții de stat
supraveghere energetică
ÎN ECOLOGIC, TEHNOLOGIC
SI SUPRAVEGHEREA ATOMICA
CONTROLA
PRIVIND SUPRAVEGHERE ÎN INDUSTRIA ELECTRICĂ
109074, Moscova, K-74
Kitaigorodsky pr., 7
01.12.2004	№	10-03-04/182
tel. 710-55-13, fax 710-58-29	La nr.

din Către Departamentul pentru Supravegherea Industriei Energiei Electrice Serviciul federalpentru supraveghere în industria energiei electrice (Rostechnadzor) și anterior la Gosenergonadzor de la numeroase organizațiiîntrebări despre procedura de utilizare a „Instrucțiuni de protecție împotriva trăsnetului a clădirilor, structurilor și industriilor”lipsa materialelor de referinta. Se pun întrebări și despre legalitatea ordinului RAO UESRusia" din 14 august 2003 nr. 422 "Cu privire la revizuirea documentelor de reglementare și tehnice (NTD) și procedura de funcționare a acestora în conformitate cu Legea federală "Cu privire la reglementarea tehnică" și cu privire la momentul pregătirii documentuluibiy la instrucțiuniSO 153-34.21.122-2003.

Oficiul pentru Supravegherea Industriei Electrice din Rostechnadzor clarifică acest lucru.

Conform reglementărilor Legea federală din 27 decembrie 2002 Nr 184-FZ „Cu privire la tehnicregulament", articolul 4, autoritățile executive au dreptul de a aproba (emite) documente (acte) doar cu caracter de recomandare. Acest tip de document include „InstrucțiuneaDe protecție împotriva trăsnetului a clădirilor, structurilor și comunicațiilor industriale.”

Ordinul Ministerului Energiei al Rusiei din 30 iunie 2003 nr. 280 nu anulează ediția anterioară„Instrucțiuni de protecție împotriva trăsnetului a clădirilor și structurilor” (RD 34.21.122-87), iar cuvântul „în schimb” înÎn baza edițiilor individuale ale instrucțiunii SO 153-34.21.122-2003, nu înseamnă că utilizarea ediției anterioare este inadmisibilă. Organizațiile de proiectare au dreptul de a utiliza atunci când determină cercetarea asupra datelor inițiale și la elaborarea măsurilor de protecție, poziția oricăruia dintre cele menționateinstrucțiuni sau o combinație a acestora.

Termenul limită pentru pregătirea materialelor de referință pentru „Instrucțiunile de protecție împotriva trăsnetului a clădirilor și structurilor”comunicații industriale”, OS 153-34.21.122-2003, în prezent nedefinitdin cauza lipsei surselor de finanțare pentru această lucrare.

Ordinul RAO ​​„UES al Rusiei” din 14 august 2003 nr. 422 este un document corporativ și nu este valabil pentru organizațiile care nu fac parte din structura RAO „UES din Rusia”.

Șef departamentN.P.

Dorofeev

Standardele GOST pentru protecția împotriva trăsnetului
GOST R IEC 62561.1-2014 Componentele unui sistem de protecție împotriva trăsnetului.
Partea 1. Cerințe pentru conectarea componentelor
GOST R IEC 62561.2-2014 Componentele unui sistem de protecție împotriva trăsnetului. Partea 2. Cerințe pentru conductori și electrozi de împământare
GOST R IEC 62561.3-2014 Componente ale sistemelor de protecție împotriva trăsnetului. Partea 3. Cerințe pentru izolarea eclatoarelor
GOST R IEC 62561.4-2014 Componente ale sistemelor de protecție împotriva trăsnetului. Partea 4. Cerințe pentru dispozitivele de fixare a conductorilor
GOST R IEC 62561.5-2014 Componente ale sistemelor de protecție împotriva trăsnetului. Partea 5. Cerințe pentru puțurile de inspecție și etanșările electrozilor de împământare

GOST R IEC 62305-1-2010 Managementul riscurilor. Protecție împotriva trăsnetului. Partea 1. Principii generale
GOST R IEC 62305-2-2010 Managementul riscurilor. Protecție împotriva trăsnetului. Partea 2: Evaluarea riscurilor
GOST R IEC 62305-4-2016 Protecție împotriva trăsnetului. Partea 4. Protecția electrică și sisteme electroniceîn interiorul clădirilor și structurilor

GOST R54418.24-2013 (IEC 61400-24:2010) Energie regenerabilă.

Energia eoliană. Instalatii de energie eoliana. Partea 24. Protecția împotriva trăsnetului Comisia Electrotehnică Internațională (IEC; engleză Comisia electrotehnică internațională, IEC; Comisia franceză électrotechnique internationale, CEI) - internațional organizatie nonprofit
privind standardizarea în domeniul tehnologiilor electrice, electronice și conexe. Standardele IEC sunt numerotate în intervalul 60000 - 79999 și denumirile lor sunt de tipul IEC 60411 Simboluri grafice. Numerele vechilor standarde IEC au fost convertite în 1997 prin adăugarea numărului 60 000, de exemplu standardului IEC 27 i s-a dat numărul IEC 60027. Standardele dezvoltate împreună cu Organizație internațională

conform standardizării, au denumiri precum ISO/IEC 7498-1:1994 Open Systems Interconnection: Basic Reference Model. Comisia Electrotehnică Internațională (IEC) a elaborat standarde care stabilesc principiile pentru protejarea clădirilor și structurilor de orice scop împotriva supratensiunilor, permițând abordarea corectă a problemelor de proiectare structuri de constructii

și sisteme de protecție împotriva trăsnetului pentru instalație, amplasarea rațională a echipamentelor și stabilirea comunicațiilor.

Acestea includ în principal următoarele standarde:

IEC-61024-1 (1990-04): „Protecția trăsnetului a structurilor clădirilor. Partea 1. Principii de bază."

IEC-61024-1-1 (1993-09): „Protecția trăsnetului a structurilor clădirilor. Partea 1. Principii de bază. Ghidul A: Selectarea nivelurilor de protecție pentru sistemele de protecție împotriva trăsnetului."

IEC-61312-1 (1995-05): „Protecția împotriva impulsurilor electromagnetice de trăsnet.

Partea 1. Principii de bază."

Cerințele stabilite în aceste standarde formează „Conceptul de protecție a zonei”, ale cărui principii principale sunt:

împărțirea instalației în zone de protecție condiționată și utilizarea dispozitivelor speciale de protecție la supratensiune (SPD);

respectarea regulilor de amplasare a echipamentelor protejate și a conductoarelor conectate la acesta în raport cu alte echipamente și conductoare care pot avea un efect periculos sau pot provoca interferențe.

Copacii devin adesea ținta fulgerelor, ceea ce duce uneori la consecințe foarte grave. Vom vorbi despre pericolele de a fi lovit de fulger atât pentru copacii înșiși, cât și pentru oamenii care locuiesc în apropierea lor, precum și despre cum puteți reduce riscurile asociate cu acest fenomen.

Unde lovește fulgerul?

Pentru o mare parte a Pământului, furtunile sunt destul de banale. În același timp, aproximativ o mie și jumătate de furtuni năvăli pe Pământ. În fiecare an, de exemplu, Moscova se confruntă cu mai mult de 20 de zile de furtună. Dar, în ciuda familiarității acestui fenomen natural, puterea lui nu poate decât să șocheze. Curentul mediu de fulger este de aproximativ 100.000 de volți, iar curentul este de 20.000-50.000 de amperi. Temperatura canalului fulgerului ajunge la 25.000 – 30.000 °C. Nu este surprinzător că fulgerele care lovesc clădiri, copaci sau oameni și împrăștie sarcina electrică duce adesea la consecințe catastrofale.

Deși a fi lovit de fulger pe un singur obiect de la sol, fie că este o clădire, un catarg sau un copac, este un eveniment destul de rar, puterea sa distructivă colosală face ca furtunile să fie unul dintre cele mai periculoase fenomene naturale pentru oameni. Astfel, conform statisticilor, fiecare al șaptelea incendiu în mediul rural se declanșează din cauza unui fulger în ceea ce privește numărul deceselor înregistrate cauzate de dezastre naturale, fulgerul ocupă locul al doilea, după inundații.

Probabilitatea de deteriorare a obiectelor de la sol (inclusiv copaci) de către fulger depinde de mai mulți factori:

• asupra intensității activității furtunilor în regiune (legată de caracteristicile climatice);
• pe înălțimea obiectului (cu cât este mai mare, cu atât este mai probabil să cadă un fulger);
• din rezistența electrică a obiectului și a straturilor de sol situate sub acesta (cu cât rezistența electrică a obiectului și a straturilor de sol situate sub acesta este mai mică, cu atât este mai mare probabilitatea unei descărcări de fulgere în el).

Din cele de mai sus, este clar de ce copacii devin adesea ținte pentru fulgere: un copac este adesea elementul dominant al reliefului în înălțime, lemnul viu saturat de umiditate, legat de straturi adânci de sol cu ​​rezistență electrică scăzută, reprezintă adesea un bine-; paratrăsnet natural împământat.

Activitate de furtună în unele așezări din regiunea Moscovei

Localitate	Durata medie anuală a furtunilor, ore	Densitatea specifică a fulgerelor la 1 km²	Caracteristicile generale ale activității furtunii
Volokolamsk	40–60	4	ridicat
Istra	40–60	4	ridicat
Noul Ierusalim	40–60	4	ridicat
Pavlovski Posad	20–40	2	medie
Moscova	20–40	2	medie
Kashira	20–40	2	medie

Care este pericolul ca un copac să fie lovit de fulger?

Consecințele unui fulger asupra unui copac sunt adesea devastatoare atât pentru sine, cât și pentru clădirile din apropiere și reprezintă, de asemenea, o amenințare semnificativă pentru oamenii care se află în apropiere în acel moment. Când o sarcină electrică puternică trece prin lemn, are loc o eliberare puternică de căldură și o evaporare explozivă a umidității în interiorul trunchiului. Acest lucru are ca rezultat daune de severitate diferită: de la arsuri superficiale sau crăpături până la despicarea completă a trunchiului sau focul copacului. În unele cazuri, în interiorul trunchiului apar deteriorări mecanice semnificative (fisuri longitudinale sau despicarea lemnului de-a lungul inelelor anuale), care sunt practic invizibile în timpul inspecției externe, dar cresc semnificativ riscul de cădere a copacului în viitorul apropiat. Adesea, pot apărea daune grave, dar invizibile, la rădăcinile unui copac.

În cazul în care daunele cauzate de fulgere nu duc la distrugerea imediată sau la moartea copacului, rănile extinse pe care le primește pot provoca dezvoltarea unor boli periculoase, cum ar fi putregaiul, boli vasculare, o plantă slăbită devine pradă ușoară pentru dăunătorii tulpinii. Ca urmare, copacul poate deveni nesigur sau se poate micșora.

Fulgerele asupra copacilor (inclusiv cei vii) provoacă adesea incendii care se răspândesc la clădirile din apropiere. Uneori, o descărcare laterală dintr-un copac este transmisă pe peretele unei clădiri, chiar dacă pe acesta este instalat un paratrăsnet. În cele din urmă, potențialul electric de la arborele afectat călătorește în straturile de suprafață ale solului, unde poate fi transportat într-o clădire, poate deteriora utilitățile subterane sau poate provoca șoc electric oamenilor sau animalelor de companie.

O lovitură de fulger asupra unui copac poate provoca pagube materiale semnificative chiar dacă nu apare nicio urgență. La urma urmei, evaluarea siguranței unui astfel de copac, îngrijirea specială pentru acesta sau chiar simpla îndepărtare a unui copac uscat sau bolnav fără speranță poate fi asociată cu costuri materiale semnificative.

Uneori, o descărcare laterală dintr-un copac este transmisă pe peretele unei clădiri, chiar dacă pe acesta este instalat un paratrăsnet.

Probleme de reglementare

Astfel, protecția împotriva trăsnetului a arborilor deosebit de valoroși (care sunt centrul compozițiilor peisajului, istorice și rare) sau a arborilor care cresc în apropierea locuințelor poate fi practic justificată. Cu toate acestea cadrul de reglementare, care prescrie sau reglementează protecția arborilor împotriva trăsnetului, lipsește cu desăvârșire la noi în țară. Această stare de fapt este mai probabil o consecință a inerției cadrului de reglementare intern decât o evaluare adecvată a riscurilor asociate cu daunele cauzate de fulgere la copacii într-un mediu urbanizat.

Principalul standard intern actual pentru protecția împotriva trăsnetului datează din 1987. Atitudinea față de protecția împotriva trăsnetului în zonele suburbane din acest document reflectă realitățile și pozițiile din acea vreme: valoare materială majoritatea clădirilor suburbane erau mici, iar interesele statului erau concentrate pe protejarea publicului, nu proprietate privată. În plus, compilatorii standardelor interne au pornit de la ipoteza că, în timpul construcției de locuințe suburbane, sunt respectate codurile și reglementările de construcție, dar nu este întotdeauna cazul. În special, distanța minimă de la trunchiul copacului până la peretele clădirii ar trebui să fie de cel puțin 5 m. construcție suburbană casele sunt adesea situate aproape de copaci. Mai mult decât atât, proprietarii unor astfel de copaci, de regulă, sunt reticenți în a fi de acord cu îndepărtarea lor.

În alte țări există standarde pentru protecția împotriva trăsnetului: de exemplu, americanul - ANSI A 300 Parte 4 sau britanic - Standardul britanic 6651 reglementează și protecția copacilor împotriva trăsnetului.

Distanța minimă de la trunchiul copacului până la peretele clădirii trebuie să fie de cel puțin 5 m.

Când este nevoie de protecție?

În ce cazuri are sens să ne gândim la protecția împotriva trăsnetului pentru un copac? Enumerăm factorii pe baza cărora poate fi recomandată o astfel de decizie.

Arborele crește în zone deschise sau vizibil mai sus decât copacii, clădirile, structurile și elementele de relief învecinate. Obiectele cu înălțime mai mare sunt lovite mai des de fulger.

O zonă cu activitate puternică de furtună. Cu o frecvență ridicată a furtunilor, probabilitatea de deteriorare a copacilor (precum și a altor obiecte) crește. Principalele caracteristici ale activității furtunii sunt numărul mediu anual de ore de furtună, precum și densitatea specifică medie a fulgerelor în pământ (numărul mediu anual de fulgere la 1 km²) de pe suprafața pământului. Ultimul indicator este utilizat pentru a calcula numărul așteptat de daune cauzate de fulgere la un obiect (inclusiv un copac) pe an. De exemplu, în cazul unei zone cu o durată medie a orelor de furtună de 40–60 pe an (în special, unele zone din regiunea Moscovei), se poate aștepta ca un copac de 25 m înălțime să fie deteriorat o dată la 20 de ani.

Amplasarea șantierului în apropierea rezervoarelor, izvoarelor subterane, umiditate ridicată a solului pe șantier . Acest aranjament crește și mai mult riscul ca fulgerul să lovească copacul.

Copacul înalt crește la trei metri sau mai puțin de clădire. Acest aranjament al copacului nu afectează probabilitatea ca fulgerul să-l lovească. Cu toate acestea, deteriorarea copacilor aflați în apropierea clădirilor reprezintă amenințări semnificative atât pentru clădirile în sine, cât și pentru oamenii din acestea. În același timp, riscul de deteriorare a clădirii printr-o descărcare laterală crește riscul de deteriorare a acoperișului la căderea unui copac este foarte mare dacă se aprinde, incendiul se poate extinde în clădire;

Crengile de copac atârnă peste acoperișul clădirii, ating pereții, copertinele, jgheaburile sau elementele decorative ale fațadei. În acest caz, crește și riscul de deteriorare a clădirii, incendii și transferul deversării în casă.

Arborele este o specie care este lovită frecvent sau regulat de fulgere . Unele specii de copaci sunt mai susceptibile de a fi lovite de fulger decât altele. Stejarii sunt cel mai adesea loviti de fulger.

Rădăcinile unui copac care crește lângă o clădire pot intra în contact cu fundația subterană sau cu utilitățile care duc la casă.. În acest caz, atunci când un copac este lovit de fulger, probabilitatea unei descărcări „transportate” în incintă sau deteriorarea comunicațiilor (de exemplu, senzorii sistemului de irigații și rețelelor electrice) crește.

Experții în protecția clădirilor împotriva trăsnetului recomandă instalarea unui paratrăsnet separat, în timp ce la o distanță de 3 până la 10 m există arbori potriviți ca înălțime și alți parametri pentru instalarea unui paratrăsnet și a conductorului de coborâre.. Instalarea unui catarg separat poate fi destul de costisitoare. Pentru mulți proprietari case de tara asemenea catarge sunt, de asemenea, inacceptabile din punct de vedere estetic. Și, în cele din urmă, plasarea unui catarg într-o zonă de pădure în așa fel încât rădăcinile copacilor să nu fie deteriorate în timpul construcției sale sau firele de antrenare să nu interfereze cu mișcarea oamenilor poate fi foarte dificilă.

Susceptibilitatea la deteriorarea arborilor neprotejați din anumite specii
(din standard ANSI A 300, Parte 4)

Principiul de funcționare

Principiul de funcționare al sistemului de protecție împotriva trăsnetului este că descărcarea de trăsnet este „interceptată” de paratrăsnet, efectuată în siguranță de conductorul de coborâre și transmisă în straturile adânci ale solului folosind împământare.

Componentele unui sistem de protecție împotriva trăsnetului sunt: ​​un terminal de aer (una sau mai multe), un conductor de coborâre aeriană, un conductor de coborâre subteran și un sistem de împământare format din mai multe tije sau plăci de împământare.

Când ne-am dezvoltat propriile scheme de protecție împotriva trăsnetului, ne-am confruntat cu necesitatea de a combina standardele interne de protecție împotriva trăsnetului a clădirilor și structurilor și standardele occidentale care reglementează protecția copacilor împotriva trăsnetului. Necesitatea unei astfel de combinații se datorează faptului că standardele interne actuale nu conțin recomandări pentru instalarea sistemelor de protecție împotriva trăsnetului pe copaci, iar reglementările mai vechi includ instrucțiuni care reprezintă o amenințare pentru sănătatea copacului. Totodată, standardul american ANSI A 300, care conține informații detaliate despre montarea sistemului pe lemn și principiile instalării și întreținerii acestuia, are cerințe mai mici pentru siguranța electrică a sistemului în comparație cu standardele interne.

Componentele de protecție împotriva trăsnetului sunt fabricate din cupru sau oțel inoxidabil. În acest caz, pentru a evita coroziunea, în toate conexiunile și contactele dintre elementele conductoare este utilizat doar unul dintre materialele selectate. Cu toate acestea, la utilizarea cuprului, este permisă utilizarea elementelor de fixare din bronz. Componentele din cupru sunt mai scumpe, dar au o conductivitate mai mare, ceea ce permite componentelor să fie mai mici, mai puțin vizibile și să reducă costurile de instalare a sistemului.

Potrivit statisticilor, fiecare al șaptelea incendiu din mediul rural începe din cauza unui fulger în ceea ce privește numărul de decese înregistrate cauzate de dezastre naturale, fulgerul ocupă locul al doilea, după inundații.

Componentele sistemului

Paratrăsnetul este un tub metalic închis la capăt. Conductorul de coborâre intră în interiorul paratrăsnetului și este atașat de acesta cu șuruburi.

Pentru copacii cu o coroană răspândită, sunt necesari colectori de curent suplimentari, deoarece în acest caz o descărcare de fulger poate lovi ramurile sau vârfurile aflate la distanță de paratrăsnet. Dacă un copac are un sistem mecanic de susținere a ramurilor bazat pe cabluri metalice, atunci atunci când se efectuează protecția împotriva trăsnetului, acesta trebuie să fie și împământat. Pentru a face acest lucru, un conductor de curent suplimentar este atașat de el folosind un contact cu șurub. Trebuie luat în considerare faptul că contactul direct al cuprului cu cablul galvanizat este inacceptabil, deoarece duce la coroziune.

Conductoarele de jos de la paratrăsnet și contactele suplimentare sunt conectate folosind contacte speciale de prindere sau conexiuni cu șuruburi. În conformitate cu standardul ANSI A 300, conductoarele de coborâre sub formă de cabluri solide de oțel de diferite țesături sunt utilizate pentru protecția copacilor împotriva trăsnetului. În conformitate cu standardele interne, secțiunea transversală efectivă minimă a unui conductor de coborâre din cupru este de 16 mm², dimensiune minimă secțiunea transversală efectivă a unui conductor de coborâre din oțel este de 50 mm. La așezarea conductoarelor prin lemn, este necesar să se evite curbele ascuțite ale acestora. Îndoirile conductorului în jos la un unghi mai mic de 900 sunt inacceptabile, raza de curbură a curbei nu trebuie să fie mai mică de 20 cm.

Conductoarele de coborâre sunt conectate la portbagaj cu ajutorul unor cleme metalice, îngropate la câțiva centimetri în lemnul trunchiului. Materialul clemelor nu trebuie să conducă la coroziune de contact atunci când este conectat la conductorul de jos. Este imposibil să fixați conductorii prin legarea lor de un copac cu sârmă, deoarece creșterea radială a trunchiului va duce la răni inelului și uscarea copacului. Fixarea rigidă a conductorilor de jos pe suprafața trunchiului (cu capse) va duce la creșterea lor în trunchi, reducând durabilitatea și siguranța sistemului și dezvoltarea putregaiului extins al tulpinii. Cea mai bună opțiune fixare sistem – montare cleme dinamice. In acest caz, pe masura ce diametrul trunchiului creste, suporturile cu cabluri sunt presate automat pana la capatul tijei prin presiunea tesutului lemnos. Rețineți că adâncirea știfturilor clemelor cu câțiva centimetri în lemn și încapsularea lor parțială ulterioară cu lemn practic nu dăunează acestuia.

Conductorii de coborâre coboară prin trunchi până la baza acestuia și sunt îngropați în șanț.

Adâncimea minimă a șanțului pentru porțiunea subterană a conductorului de coborâre, prescrisă de standardul ANSI A 300, este de 20 cm șanțul este săpat manual cu menținerea numărului maxim de rădăcini. În cazurile în care deteriorarea rădăcinii este deosebit de nedorită, trebuie utilizat echipament special pentru a construi șanțul. De exemplu, un cuțit de aer este un instrument de compresor conceput pentru a funcționa terasamenteîn zona trunchiului copacului. Folosind un flux de aer puternic și concentrat, acest dispozitiv este capabil să îndepărteze particulele de sol fără a deteriora chiar și cele mai fine rădăcini ale copacilor.

Tipul și parametrii dispozitivului de împământare și distanța până la care conductorul de jos ar trebui să se extindă până la acesta sunt determinați de proprietățile solului. Acest lucru se datorează necesității de a reduce rezistența de împământare a impulsului la nivelul necesar - rezistența electrică la răspândirea unui impuls de curent electric de la electrodul de împământare. Conform standardelor interne, în locurile vizitate în mod regulat de oameni, o astfel de rezistență nu trebuie să depășească 10 ohmi. Această valoare a rezistenței de împământare ar trebui să excludă întreruperea curentului prin scânteie de la conductorul de coborâre subteran și electrodul de împământare la suprafața solului și, prin urmare, să prevină deteriorarea oamenilor, clădirilor și comunicațiilor prin curent electric. Principalul indicator de sol care determină alegerea schemei de împământare este rezistivitatea solului - rezistența dintre două fețe de 1 m³ de pământ atunci când curentul trece prin acesta.

Cu cât este mai mare rezistivitatea solului, cu atât sistemul de împământare trebuie să fie mai extins pentru a asigura fluxul sigur al sarcinii electrice. Pe solurile cu rezistivitate scăzută - până la 300 ohmi (luturi, argile, zone umede), - de regulă, se folosește un sistem de împământare format din două tije de împământare verticale conectate printr-un conductor de jos. Se menține o distanță de cel puțin 5 m între tije Lungimea tijelor este de 2,5–3 m, capătul superior al tijei este îngropat cu 0,5 m.

Pe solurile cu valori ridicate de rezistivitate (lut nisipos, nisip, pietriș), se folosesc sisteme de împământare multifasci. La limitarea adâncimii posibile de împământare, se folosesc plăci de împământare. Pentru a ușura inspecția și testarea fiabilității împământului, puțurile mici sunt instalate deasupra elementelor de împământare.

Rezistivitatea solului nu este o valoare constantă; valoarea sa depinde puternic de umiditatea solului. Prin urmare, în timpul sezonului uscat, fiabilitatea împământării poate scădea. Pentru a preveni acest lucru sunt folosite mai multe tehnici. În primul rând, tijele de pământ sunt plasate în zona de udare ori de câte ori este posibil. În al doilea rând, partea superioară a tijei este îngropată la 0,5 m sub suprafața solului (cei 0,5 m superioare de sol sunt cele mai predispuse la uscare). În al treilea rând, dacă este necesar, se adaugă bentonită în sol - o componentă naturală de reținere a umidității. Bentonita este particule coloidale mici de argilă minerală, al căror spațiu poros reține bine umiditatea și stabilizează umiditatea solului.

Lemnul viu saturat de umiditate, legat de straturi adânci de sol cu ​​rezistență electrică scăzută, reprezintă adesea un paratrăsnet natural bine împământat.

Greșeli comune

În practica casnică, protecția copacilor împotriva trăsnetului este rar utilizată, iar în cazurile în care este totuși efectuată, se comit o serie de greșeli grave în timpul proiectării sale. Astfel, ca paratrăsnet, de regulă, se folosesc baghete metalice, fixate de un copac folosind sârmă sau cercuri metalice. Această opțiune de fixare duce la leziuni inelare grave ale trunchiului, care în timp duc la uscarea completă a copacului. Un anumit pericol este reprezentat și de creșterea în interior a unui conductor de jos în trunchiul unui copac, ceea ce duce la apariția unor răni longitudinale deschise extinse pe trunchi.

Deoarece instalarea protecției împotriva trăsnetului pe copaci este efectuată de electricieni, pentru a se cățăra într-un copac se folosesc de obicei gafe (crampoane) - cizme cu vârfuri metalice care provoacă răni grave copacului.

Din păcate, caracteristicile coroanei copacului sunt, de asemenea, ignorate: de regulă, necesitatea instalării mai multor paratrăsnet pe copaci cu mai multe vârfuri cu coroane largi nu este luată în considerare, de asemenea, defectele structurale în ramificarea copacului; cont, ceea ce duce adesea la ruperea și căderea vârfului cu paratrăsnetul instalat.

Protecția copacilor împotriva trăsnetului nu poate fi numită o practică comună. Indicațiile pentru implementarea sa sunt destul de rare în zonele cu activitate moderată de furtună. Cu toate acestea, în cazurile în care este necesară protecția copacilor împotriva trăsnetului, implementarea corectă a acesteia este extrem de importantă. Atunci când proiectați și instalați astfel de sisteme, este important să luați în considerare nu numai fiabilitatea paratrăsnetului în sine, ci și siguranța sistemului pentru arborele protejat.

Fiabilitatea finală a protecției împotriva trăsnetului va depinde de ambele alegerea corectă materialele sale, contactele și împământarea și asupra stabilității arborelui însuși. Numai luând în considerare particularitățile structurii coroanei, creșterea radială și locația sistemului rădăcină al copacului, este posibil să se creeze un sistem de protecție împotriva trăsnetului care este fiabil și nu provoacă răni periculoase copacului și, prin urmare, nu creează riscuri inutile pentru persoanele care locuiesc în apropiere.

Durata medie anuală a furtunilor. Densitatea specifică a fulgerelorn M.. Raza de contracție Rst.. Numărul de fulgere directe asupra unui obiect.. Gradul de pericol de fulger.

Sarcina proiectantului este de a furniza în proiect un sistem de protecție împotriva trăsnetului fiabil și practic pentru instalație. Pentru a determina cantitatea suficientă de măsuri de protecție pentru a oferi o protecție eficientă împotriva trăsnetului, este necesar să înțelegem numărul estimat de lovituri directe de trăsnet în structura protejată.ÎNÎn primul rând, frecvența loviturilor directe de fulgere depinde de frecvența furtunilor la locul obiectului.

Astfel, aproape că nu există furtuni dincolo de Cercul Arctic, dar în regiunile sudice ale Caucazului de Nord, Teritoriul Krasnodar, în zona subtropicală sau în unele zone ale Siberiei și Orientul Îndepărtat, furtunile sunt frecvente. Pentru a evalua activitatea furtunilor, există hărți regionale ale intensității activității furtunilor, care indică durata medie a furtunilor în ore pe an. Desigur, aceste hărți sunt departe de a fi perfecte. Cu toate acestea, sunt potrivite pentru estimări aproximative. De exemplu, pentru partea centrală a Rusiei putem vorbi despre 30-60 de ore de furtună pe an, ceea ce echivalează cu 2-4 fulgere pe an la 1 km. 2 suprafata pamantului.

Densitatea specifică a descărcărilor de fulgere

Numărul mediu anual de fulgere la 1 km 2 suprafața pământului sau densitatea specifică a descărcărilor de fulgere ( n M) se determină pe baza observațiilor meteorologice la locul obiectului. Dacă este necunoscut, atunci poate fi calculat folosind următoarea formulă:

n M = 6,7*T d /100 (1/km 2 an)

Unde Td– durata medie anuală a furtunilor în ore, determinată din hărțile regionale ale activității furtunilor.

Estimarea frecvenței fulgerelor prin raza de contracție

După ce a determinat densitatea specifică a descărcărilor de fulgere, proiectantul trebuie să estimeze ce proporție din aceste lovituri de fulger va lovi obiectul protejat.
Se poate face o evaluare folosind raza de contracție (Rst). Experiența arată că un obiect cu înălțimea h, în medie, atrage toate fulgerele de la distanță până la: Rst ≈ 3h.

Aceasta este raza de contracție. În plan, trebuie să desenați o linie care este distanțată de perimetrul exterior al obiectului la o distanță Rst. Linia va limita zona de contracție (Sst). Poate fi calculat prin orice metode disponibile (chiar folosind celule pe hârtie milimetrată).

Această evaluare este potrivită și pentru obiecte de formă complexă, ale căror fragmente individuale au înălțimi fundamental diferite. În apropierea fiecărui fragment, în funcție de înălțimea lor specifică, se construiește o curbă care își limitează propria zonă de contracție. Desigur, se vor suprapune parțial unul pe celălalt. Trebuie luată în considerare doar zona delimitată de plicul exterior, așa cum se arată în Fig. 1. Această zonă va determina numărul estimat de lovituri de fulgere.
Fig.1

Numărul de lovituri directe de fulgere într-un obiect protejat este determinat simplu: valoarea suprafeței de contracție, exprimată în kilometri pătrați, este înmulțită cu densitatea specifică a descărcărilor de fulgere:

N M = n M*Sst.

Concluzii practice

Din această tehnică rezultă câteva concluzii evidente.
În primul rând, numărul de fulgere lovite într-un singur obiect concentrat, cum ar fi un turn sau un suport, a cărui înălțime este mult mai mare decât alte dimensiuni generale, va fi proporțional cu pătratul înălțimii sale (Sst=π(3h) 2 ), și pentru obiecte extinse (de exemplu, o linie de alimentare) – proporțional cu înălțimea la prima putere. Alte obiecte ocupă o poziție intermediară în configurație.

În al doilea rând, odată cu acumularea multor obiecte într-o zonă limitată, atunci când zonele lor de contracție se suprapun parțial între ele (dezvoltare urbană), numărul de lovituri de fulgere la fiecare dintre obiecte va fi vizibil mai mic decât la același obiect într-o zonă deschisă.
In aceleasi conditii clădiri dense, atunci când spațiul liber dintre obiecte este semnificativ mai mic decât înălțimea lor, atunci fiecare dintre obiecte va colecta practic fulgere numai din zona acoperișului său, iar înălțimea sa va înceta să mai joace vreun rol vizibil. Toate acestea sunt confirmate convingător de experiența de operare.

Nivel de pericol fulger

Când se evaluează gradul de pericol al fulgerului, există o nuanță care este mai bine explicată cu un exemplu. Să presupunem că estimăm numărul de impacturi asupra unui catarg de antenă de 30 m înălțime Cu o bună precizie, putem presupune că aria sa de contracție este un cerc cu o rază Rst ≈ 3h = 90 m și este egală cu Sst = 3,14*(90). 2 ≈25.000 m 2 = 0,025 km 2 .

Dacă la locul catargului densitatea specifică a descărcărilor fulgerelor n M= 2, atunci catargul ar trebui să ia în medie anual Nm = 0,025 x 2 = 0,05 lovituri de fulger. Aceasta înseamnă că, în medie, 1 fulger va avea loc la fiecare 1/Nm = 20 de ani de funcționare. Desigur, este imposibil de știut când se va întâmpla cu adevărat acest lucru: cu aceeași probabilitate se poate întâmpla oricând, atât în ​​primul an, cât și în al douăzecilea an de funcționare.

Dacă evaluăm gradul de pericol de fulgere pentru un anumit catarg de antenă din poziția proprietarilor telefoane mobile, atunci probabil că poți suporta o întrerupere a comunicării, care se poate întâmpla o dată la 20 de ani de funcționare. Compania de telefonie în sine poate avea o abordare complet diferită. Dacă operează nu unul, ci 100 de sisteme de antenă, atunci este puțin probabil ca compania să fie mulțumită de perspectiva reparațiilor anuale în medie de 100/20 = 5 unități de antenă.

De asemenea, trebuie spus că evaluarea frecvenței fulgerelor directe în sine spune puțin. De fapt, nu frecvența loviturilor de trăsnet este importantă, ci evaluarea probabilității unor posibile consecințe distructive din acestea, ceea ce ne permite să determinăm fezabilitatea anumitor măsuri de protecție împotriva trăsnetului. Citiți și articole de blog despre asta:

Reclama

Sectiunea 2. Canalizare electrica

Capitolul 2.5. Linii electrice aeriene cu tensiune peste 1 kV

Condiții climatice și sarcini

2.5.38. La calcularea liniilor aeriene și a elementelor acestora trebuie să se țină cont de condițiile climatice: presiunea vântului, grosimea peretelui de gheață, temperatura aerului, gradul de influențe agresive ale mediului, intensitatea activității furtunii, dansul firelor și cablurilor, vibrații.

Determinarea condițiilor de proiectare pentru vânt și gheață trebuie făcută pe baza hărților corespunzătoare de zonare climatică a teritoriului Federației Ruse (Fig. 2.5.1, 2.5.2 - vezi insertul de culoare), cu clarificări, dacă este necesar , a parametrilor acestora în direcția creșterii sau scăderii conform hărților regionale și a observațiilor materiale pe termen lung ale stațiilor hidrometeorologice și posturilor meteo asupra vitezei vântului, masei, mărimii și tipului depozitelor de gheață. În zonele slab studiate* pot fi organizate sondaje și observații speciale în acest scop.

* Zonele puțin studiate includ zone muntoase și zone unde 100 km de traseul liniei aeriene pentru caracterizare conditiile climatice există o singură staţie meteorologică reprezentativă.

Fig.2.5.1. Harta de zonare a teritoriului Federației Ruse în funcție de presiunea vântului.

Fig.2.5.2. Harta de zonare a teritoriului Federației Ruse în funcție de grosimea peretelui de gheață.

În absența hărților regionale, valorile parametrilor climatici sunt clarificate prin prelucrarea datelor corespunzătoare de observație pe termen lung conform instrucțiuni metodologice(MU) pentru calcularea sarcinilor climatice pe liniile aeriene și construirea de hărți regionale cu o repetabilitate de 1 dată în 25 de ani.

Baza pentru zonarea prin presiunea vântului sunt valorile vitezei maxime ale vântului cu un interval de 10 minute de mediere a vitezelor la o înălțime de 10 m cu o repetabilitate de 1 dată în 25 de ani. Zonarea pentru gheață se realizează în funcție de grosimea maximă a peretelui de depozite cilindrice de gheață la o densitate de 0,9 g/cm 3 pe un fir cu diametrul de 10 mm, situat la o înălțime de 10 m deasupra solului, repetând o dată. la fiecare 25 de ani.

Temperatura aerului se determină pe baza datelor de la stațiile meteorologice, ținând cont de prevederile codurilor și regulamentelor de construcție și de instrucțiunile prezentului Regulament.

Intensitatea activității furtunii ar trebui determinată din hărțile de zonare ale teritoriului Federației Ruse în funcție de numărul de ore de furtună pe an (Fig. 2.5.3 - vezi insertul color), hărți regionale cu clarificări, dacă este necesar, pe baza vremii date de stație privind durata medie anuală a furtunilor.

Fig.2.5.3. Harta zonei teritoriului Federației Ruse după durata medie anuală a furtunilor în ore.

Gradul de impact agresiv asupra mediului este determinat ținând cont de prevederile SNiP-urilor și standardele de stat, care conțin cerințe pentru utilizarea elementelor de linii aeriene, Capitolul 1.9 și instrucțiunile din acest capitol.

Determinarea regiunilor pe baza frecvenței de repetare și a intensității dansului firelor și cablurilor ar trebui făcută conform hărții de zonare a teritoriului Federației Ruse (Fig. 2.5.4 - vezi insertul de culoare) cu clarificarea pe baza operațională. date.

Fig.2.5.4. Harta zonarii teritoriului Federației Ruse în funcție de dansul firelor.

Pe baza frecvenței și intensității dansului de fire și cabluri, teritoriul Federației Ruse este împărțit în zone cu dans moderat de fire (frecvență de dans o dată la 5 ani sau mai puțin) și cu dans frecvent și intens de fire (frecvență de repetare mai mult de o dată la 5 ani).

2.5.39. La determinarea condițiilor climatice, influența asupra intensității formării gheții și asupra vitezei vântului trebuie luată în considerare de caracteristicile microreliefului zonei (dealuri și bazine mici, terasamente înalte, râpe, rigole etc.), iar în zonele muntoase - caracteristicile micro- și mezoreliefului zonei (creme, versanți, zone asemănătoare platourilor, fund de văi, văi intermontane etc.).

2.5.40. Valorile presiunilor maxime ale vântului și grosimile pereților de gheață pentru liniile aeriene sunt determinate la o înălțime de 10 m deasupra solului cu o repetabilitate de 1 dată în 25 de ani (valori normative).

2.5.41. Presiunea vântului standard W 0 corespunzător unui interval de 10 minute de mediere a vitezei vântului ( V 0), la o înălțime de 10 m deasupra suprafeței solului, este luată conform Tabelului 2.5.1 în conformitate cu harta de zonare a teritoriului Rusiei prin presiunea vântului (Fig. 2.5.1) sau conform hărților de zonare regională.

Tabelul 2.5.1. Presiunea vântului standard W 0 la o înălțime de 10 m deasupra solului.

Presiunea standard a vântului obținută în timpul procesării datelor meteorologice trebuie rotunjită la cea mai apropiată valoare mai mare dată în Tabelul 2.5.1.

Presiunea vântului W determinată de formula Pa

Presiunea vântului peste 1500 Pa trebuie rotunjită la cel mai apropiat multiplu mai mare de 250 Pa.

Pentru liniile aeriene de 110-750 kV, presiunea standard a vântului trebuie considerată ca fiind de cel puțin 500 Pa.

Pentru liniile aeriene construite în zone greu accesibile, se recomandă ca presiunea vântului corespunzătoare zonei să fie cu unul mai mare decât cea acceptată pentru a acestei regiuni conform hărților de zonare regională sau pe baza prelucrării materialelor din observații pe termen lung.

2.5.42. Pentru tronsoane de linii aeriene construite în condiții care favorizează o creștere bruscă a vitezei vântului (malul înalt al unui râu mare, un deal care se evidențiază brusc deasupra zonei înconjurătoare, zonele de creastă ale crestelor, văile intermontane deschise vântului puternic, fâșia de coastă de mări și oceane, lacuri mari și rezervoare pe o rază de 3-5 km), în absența datelor observaționale, presiunea vântului standard ar trebui crescută cu 40% față de cea acceptată pentru zona dată. Valorile rezultate trebuie rotunjite la cea mai apropiată valoare indicată în tabelul 2.5.1.

2.5.43. Presiunea standard a vântului în condiții de gheață W g cu o repetabilitate de 1 dată în 25 de ani este determinată de formula 2.5.41, pe baza vitezei vântului în condiții de gheață v G.

Viteza vântului v g este acceptată în funcție de zonarea regională a încărcăturilor vântului în condiții de gheață sau se determină din datele observaționale în conformitate cu ghidurile metodologice pentru calcularea sarcinilor climatice. În lipsa hărților regionale și a datelor observaționale. Pentru liniile aeriene de până la 20 kV, presiunea standard a vântului în condiții de gheață trebuie să fie de cel puțin 200 Pa, pentru liniile aeriene 330-750 kV - cel puțin 160 Pa.

Presiunile standard ale vântului (vitezele vântului) în condiții de gheață sunt rotunjite la următoarele valori, Pa (m/s): 80 (11), 120 (14), 160 (16), 200 (18), 240 (20), 280 (21), 320 (23), 360 (24).

Valorile mai mari de 360 ​​Pa trebuie rotunjite la cel mai apropiat multiplu de 40 Pa.

2.5.44. Presiunea vântului pe firele liniei aeriene este determinată de înălțimea locației centrului de greutate redus al tuturor firelor, pe cabluri - de înălțimea locației centrului de greutate al cablurilor, pe structura suprafeței. suporturi de linie - după înălțimea punctelor medii ale zonelor, măsurată de la marcajul suprafeței solului la locul suportului. Înălțimea fiecărei zone nu trebuie să depășească 10 m.

Pentru diferite înălțimi ale locației centrului de greutate al firelor, cablurilor, precum și punctelor medii ale zonelor de proiectare ale suporturilor de linii aeriene, presiunea vântului este determinată prin înmulțirea valorii sale cu coeficientul K w , luat conform tabelului 2.5.2.

Tabelul 2.5.2. Modificarea coeficientului K w în înălțime în funcție de tipul de teren.

Înălțimea locației centrului de greutate redus al firelor, cablurilor și punctelor medii ale zonelor structurilor de susținere a liniilor aeriene deasupra suprafeței solului, m	Coeficient K w pentru tipuri de teren

Nota. Tipurile de teren sunt definite în 2.5.6.

Valorile rezultate ale presiunii vântului trebuie rotunjite la cel mai apropiat număr întreg. Pentru înălțimi intermediare valorile coeficienților K w sunt determinate prin interpolare liniară.

Înălțimea centrului de greutate redus al firelor sau cablurilor h pr pentru intervalul total este determinat de formula, m

,

Unde h cр – valoarea medie aritmetică a înălțimii firelor de fixare la izolatori sau valoarea medie aritmetică a înălțimii cablurilor de fixare pe un suport, măsurată de la reperele de la sol în locurile unde sunt montate suporturile, m;

f –înclinarea unui fir sau cablu în mijlocul travei la cea mai mare temperatură, m.

2.5.45. Când se calculează fire și cabluri, vântul ar trebui să fie îndreptat la un unghi de 90° față de axa liniei aeriene.

La calcularea suporturilor, vântul trebuie luat ca îndreptat la un unghi de 0°, 45° și 90° față de axa liniei aeriene, în timp ce pentru suporturile de colț direcția bisectoarei unghiului de rotație extern format din secțiunile adiacente ale liniei. este luată ca axă a liniei aeriene.

2.5.46. Grosimea standard a peretelui de gheață b e cu o densitate de 0,9 g/cm 3 trebuie luată conform Tabelului 2.5.3 în conformitate cu harta de zonare a teritoriului Rusiei în funcție de grosimea peretelui de gheață (vezi Fig. 2.5.2) sau conform regionale hărți de zonare.

Tabelul 2.5.3. Grosimea standard a peretelui de gheață b e pentru o înălțime de 10 m deasupra solului.

Se recomandă rotunjirea grosimilor standard ale peretelui de gheață obținute la prelucrarea datelor meteorologice la cea mai apropiată valoare mai mare dată în Tabelul 2.5.3.

În zonele speciale pentru condiții de gheață, se ia grosimea peretelui de gheață obținută prin prelucrarea datelor meteorologice, rotunjită la 1 mm.

Pentru liniile aeriene de 330-750 kV, grosimea standard a peretelui de gheață ar trebui să fie de cel puțin 15 mm.

Pentru liniile aeriene construite în zone greu accesibile, se recomandă ca grosimea peretelui de gheață corespunzătoare regiunii să fie mai mare decât este acceptată pentru o anumită regiune conform hărților de zonare regională sau pe baza prelucrării datelor meteorologice.

2.5.47. În absența datelor de observație pentru secțiunile liniilor electrice aeriene care trec prin baraje și diguri ale structurilor hidraulice, lângă iazuri de răcire, turnuri de răcire, bazine de pulverizare în zonele cu cea mai scăzută temperatură peste minus 45 ° C, grosime standard a peretelui de gheață b e ar trebui luată cu 5 mm mai mult decât pentru zonele adiacente ale liniilor aeriene și pentru zonele cu cea mai scăzută temperatură de minus 45° și sub - 10 mm.

2.5.48. Sarcina standard de vânt în condiții de gheață pe fir (cablu) este determinată conform 2.5.52, ținând cont de grosimea condiționată a peretelui de gheață b y, care se adoptă în funcție de zonarea regională a încărcăturilor de vânt în condiții de gheață sau se calculează conform ghidurilor metodologice pentru calcularea încărcărilor climatice. În lipsa hărților regionale și a datelor observaționale b y = b e.

2.5.49. Grosimea peretelui de gheață ( b uh, b y) pe firele aeriene se determină la înălțimea centrului de greutate redus al tuturor firelor, pe cabluri - la înălțimea locației centrului de greutate al cablurilor. Înălțimea centrului de greutate redus al firelor și cablurilor se determină în conformitate cu 2.5.44.

Grosimea peretelui de gheață pe fire (cabluri) la o înălțime a centrului lor de greutate redus mai mare de 25 m se determină prin înmulțirea valorii acestuia cu coeficienții K eu si K d , luat conform Tabelului 2.5.4. În acest caz, grosimea inițială a peretelui de gheață (pentru o înălțime de 10 m și un diametru de 10 mm) trebuie luată fără creșterea prevăzută la 2.5.47. Valorile rezultate ale grosimii peretelui de gheață sunt rotunjite la 1 mm.

Tabelul 2.5.4. Cote K eu si K d, ținând cont de modificările grosimii peretelui de gheață.

Nota. Pentru înălțimi și diametre intermediare, valorile coeficienților K i și K d sunt determinate prin interpolare liniară.

Când înălțimea centrului de greutate redus al firelor sau cablurilor este de până la 25 m, nu se introduc corecții pentru grosimea peretelui de gheață pe fire și cabluri, în funcție de înălțimea și diametrul firelor și cablurilor.

2.5.50. Pentru secțiunile de linii aeriene construite în zone muntoase de-a lungul văilor și defileurilor șerpuite și cu pante înguste protejate orografic, indiferent de altitudinea terenului deasupra nivelului mării, grosimea standard a peretelui de gheață b Se recomandă să nu luați mai mult de 15 mm. În acest caz, coeficientul nu trebuie luat în considerare K i.

2.5.51. Temperaturile aerului - medie anuală, cea mai scăzută, care este luată ca minim absolut, cea mai mare, care este considerată ca fiind maximă absolută - sunt determinate conform codurilor și reglementărilor de construcție și conform datelor de observație, rotunjite la valori care sunt multipli de cinci .

Temperatura aerului la presiunea vântului standard W 0 trebuie luat egal cu minus 5 °C, cu excepția zonelor cu o temperatură anuală medie de minus 5 °C și mai mică, pentru care ar trebui să fie luat egal cu minus 10 °C.

Temperatura aerului în condiții de gheață pentru zonele cu altitudini de până la 1000 m deasupra nivelului mării ar trebui să fie egală cu minus 5 °C, în timp ce pentru zonele cu o temperatură medie anuală de minus 5 °C și mai mică, temperatura aerului în condiții de gheață trebuie se iau egal cu minus 10 °C. Pentru zonele muntoase cu altitudini de peste 1000 m și până la 2000 m, temperatura trebuie luată egală cu minus 10 °C, peste 2000 m - minus 15 °C. În zonele în care se observă temperaturi sub minus 15 °C în condiții de gheață, aceasta trebuie luată conform datelor reale.

w n, acționând perpendicular pe fir (cablu), pentru fiecare condiție calculată este determinată de formula

Unde α w – coeficient care ține cont de denivelarea presiunii vântului de-a lungul travei liniei aeriene, luate egal cu:

Valori intermediare α w sunt determinate prin interpolare liniară;

K l este un coeficient care ia în considerare influența lungimii travei asupra sarcinii vântului, egal cu 1,2 pentru o lungime a travei de până la 50 m, 1,1 pentru 100 m, 1,05 pentru 150 m, 1,0 pentru 250 m sau mai mult (intermediar valorile K l sunt determinate prin interpolare);

K w – coeficient ținând cont de modificarea presiunii vântului de-a lungul înălțimii în funcție de tipul de teren, determinat conform Tabelului 2.5.2;

C x – coeficientul de rezistență, luat egal cu: 1,1 – pentru fire și cabluri fără gheață cu diametrul de 20 mm sau mai mult; 1.2 - pentru toate firele și cablurile acoperite cu gheață, și pentru toate firele și cablurile fără gheață, cu diametrul mai mic de 20 mm;

W– presiunea vântului standard, Pa, în modul considerat:

W=W 0– determinat conform Tabelului 2.5.1 în funcție de regiunea vântului;

W=W g– determinat conform 2.5.43;

F– aria secțiunii transversale diametrale longitudinale a firului, m2 (în cazul gheții, ținând cont de grosimea condiționată a peretelui de gheață b y);

φ – unghiul dintre direcția vântului și axa liniei aeriene.

Aria secțiunii transversale diametrale longitudinale a firului (cablului) F determinată de formula m2

,

Unde d– diametrul firului, mm;

Ki și K d– coeficienți care țin cont de modificarea grosimii peretelui de gheață cu înălțimea și în funcție de diametrul sârmei și se determină conform Tabelului 2.5.4;

b y este grosimea condiționată a peretelui de gheață, mm, luată în conformitate cu 2.5.48;

l - lungimea deschiderii vântului, m.

2.5.53. Sarcină de gheață liniară standard la 1 m de fire și cablu P g n este determinat de formula, N/m

Unde Ki și K d – coeficienți care țin cont de modificarea grosimii peretelui de gheață cu înălțimea și în funcție de diametrul sârmei și se iau conform Tabelului 2.5.4;

b e – grosimea peretelui de gheață, mm, conform 2.5.46;

d– diametrul firului, mm;

ρ – densitatea gheții, luată egală cu 0,9 g/cm 3 ;

g– accelerația în cădere liberă, luată egală cu 9,8 m/s 2 .

w n în calculul mecanic al firelor și cablurilor folosind metoda tensiunii admisibile este determinată de formula, N

,

Unde P w n – sarcina de vant standard conform 2.5.52;

Υ nw – coeficient de fiabilitate pentru responsabilitate, luat egal cu: 1,0 - pentru linii aeriene de până la 220 kV; 1.1 - pentru liniile aeriene 330-750 kV și liniile aeriene construite pe suporturi dublu și multicircuit, indiferent de tensiune, precum și pentru liniile aeriene individuale deosebit de critice cu un singur circuit până la 220 kV, dacă este justificat;

Υ p – coeficient regional, luat de la 1 la 1,3. Valoarea coeficientului este acceptată pe baza experienței în exploatare și este indicată în specificațiile de proiectare pentru liniile aeriene;

Υ f – factor de fiabilitate pentru sarcina vântului egal cu 1,1.

2.5.55. Sarcina de gheață liniară estimată pe 1 m de sârmă (cablu) P g.p în calculul mecanic al firelor și cablurilor folosind metoda tensiunii admisibile este determinată de formula, N/m

,

Unde P g n – sarcină liniară standard de gheață, acceptată conform 2.5.53;

Υ nw – coeficient de fiabilitate pentru responsabilitate, luat egal cu: 1,0 – pentru linii aeriene de până la 220 kV; 1.3 – pentru liniile aeriene 330-750 kV și liniile aeriene construite pe suporturi dublu și multicircuit, indiferent de tensiune, precum și pentru liniile aeriene individuale deosebit de critice cu un singur circuit până la 220 kV, dacă este justificat;

Υ p – coeficient regional, luat egal cu 1 la 1,5. Valoarea coeficientului este acceptată pe baza experienței în exploatare și este indicată în specificațiile de proiectare pentru liniile aeriene;

Υ f – factor de fiabilitate pentru încărcarea cu gheață, egal cu 1,3 pentru condițiile de gheață I și II; 1.6 - pentru zonele cu condiții de gheață III și mai sus;

Υ d – coeficientul condițiilor de funcționare egal cu 0,5.

2.5.56. La calcularea apropierii părților sub tensiune față de structuri, plantații și elemente de sprijin, sarcina calculată de vânt pe fire (cabluri) se determină conform 2.5.54.

2.5.57. La determinarea distanțelor de la fire la suprafața pământului și la obiecte și plantații care se intersectează, sarcina liniară calculată de gheață pe fire se ia conform 2.5.55.

2.5.58. Sarcina de vânt standard pe o structură de susținere este determinată ca suma dintre componentele medii și pulsația.

2.5.59. Componenta medie standard a sarcinii vântului pe un suport Q c n este determinat de formula, N

,

Unde K w – acceptat conform 2.5.44; W– acceptat conform 2.5.52; C x – coeficient aerodinamic, determinat în funcție de tipul structurii, conform codurilor și reglementărilor de construcție;

O– zonă de proiecție limitată de conturul structurii, porțiunea sau elementul acesteia dinspre vânt pe un plan perpendicular pe debitul vântului, calculată din dimensiunile exterioare, m2.

Pentru structuri suport din oțel laminat acoperite cu gheață, la determinare O se ia in considerare givrajul structurii cu grosimea peretelui de gheata b la o înălțime de sprijin mai mare de 50 m, precum și pentru zonele cu condiții de gheață V și mai sus, indiferent de înălțimea suporturilor.

Pentru suporturi din beton armat și din lemn, precum și suporturi din oțel cu elemente de țeavă, givrarea structurilor la determinarea sarcinii Q c n nu se ia în considerare.

2.5.60. Componenta standard de pulsație a sarcinii vântului* Q n n pentru suporturi de până la 50 m înălțime se acceptă următoarele:

pentru suporturi de oțel de sine stătătoare cu un singur stâlp:

pentru suporturi independente din oțel portal:

pentru suporturi autoportante din beton armat (portal și cu un singur stâlp) pe rafturi centrifugate:

pentru suporturi de beton armat cu o singură coloană de sine stătătoare ale liniilor aeriene de până la 35 kV:

pentru suporturi din oțel și beton armat cu sârme de prindere cu fixare cu balamale la fundații:

Valoarea standard a componentei de pulsație a sarcinii vântului pentru suporturile independente cu o înălțime mai mare de 50 m, precum și pentru alte tipuri de suporturi nemenționate mai sus, indiferent de înălțimea acestora, se determină în conformitate cu codurile de constructiiși reguli pentru sarcini și impacturi.

În calculele suporturilor din lemn nu se ia în considerare componenta de pulsație a sarcinii vântului.

2.5.61. Sarcina standard de gheață pe structurile metalice de susținere J n este determinat de formula, N

,

unde – sunt acceptate în conformitate cu 2.5.53;

– coeficient ținând cont de raportul dintre suprafața elementului supus înghețului și suprafața totală a elementului și se consideră egal cu:

0,6 – pentru zonele cu condiții de gheață până la IV cu înălțimea suportului mai mare de 50 m și pentru zonele cu condiții de gheață V și mai mari, indiferent de înălțimea suporturilor;

O 0 – aria suprafeței totale a elementului, m2.

Pentru zonele cu condiții de gheață până la IV, când înălțimea suporturilor este mai mică de 50 m, nu se iau în considerare depunerile de gheață de pe suporturi.

Pentru suporturile din beton armat și din lemn, precum și suporturile din oțel cu elemente de țeavă, depunerile de gheață nu sunt luate în considerare.

2.5.62. Sarcina de vânt calculată pe fire (cabluri), percepută de suporturi, este determinată de formula, N

,

– acceptat în conformitate cu 2.5.54;

– factor de fiabilitate pentru sarcina vântului, egal pentru firele (cablurile) acoperite cu gheață și fără gheață:

, N, este determinat de formula

,

Unde Q n c – componenta medie standard a sarcinii vântului, acceptată conform 2.5.59;

Q n p – componenta standard de pulsatie a sarcinii vantului, adoptata conform 2.5.60;

Υ nou, Υ

Υ f – factor de fiabilitate pentru sarcina vântului, egal cu:

1.3 – la calculul conform primei grupe de stări limită;

1.1 – la calculul conform celei de-a doua grupe de stări limită.

și, H, este determinată de formula

Unde Υ nou, Υ p – acceptat conform 2.5.54;

K w este acceptat conform 2.5.44;

Formal, calculul este extrem de simplu. Trebuie să cunoașteți zona de contracție a fulgerului în clădirea S st și densitatea lor specifică n M la locația sa. Produsul acestor cantități oferă numărul mediu așteptat de lovituri directe de fulgere pe an:

N M = n M S st (1)

În mod copleșitor situatii practice N M T mol ≈ 1/N M (2)

În toate materialele de referință, valoarea lui n M este dată la 1 km2 pe an. Prin urmare, valoarea calculată a lui T este estimată în ani. Dacă, de exemplu, se obține N M = 0,03, atunci în medie trebuie să vă așteptați la un fulger la fiecare 1: 0,03 ≈ 33 de ani de funcționare.

Conceptul „în medie” este de o importanță decisivă aici. O lovitură de fulger pe o anumită clădire nu se întâmplă neapărat în 33 de ani Înainte de acest trist eveniment, dacă nu ai noroc, pot trece doar 1 - 2 ani și, eventual, 100 de ani (pentru cei care sunt deosebit de norocoși). Perioada estimată este valabilă medie. Acesta poate fi confirmat doar de statisticile pe termen lung ale observațiilor unui număr mare de clădiri de același tip.

Tabelul 1 preluat din document normativ RD 34.21.122-87.

Tabelul 1

Pentru a afla valoarea n M, trebuie mai întâi să vă referiți la harta duratei furtunilor (este și în standard), eliminați din aceasta durata medie anuală a furtunilor pentru locația clădirii în cauză și apoi, folosind Tabelul 1, obțineți n M necesar. Inutil să spun cât de aproximativ va fi rezultatul calculului. As dori sa operez cu cifre mai riguroase obtinute, de exemplu, printr-un sistem de inregistrare de la distanta a intensitatii activitatii furtunilor cu o rezolutie spatiala de minim 200 - 500 m Din pacate, spre deosebire de multe din punct de vedere tehnic ţările dezvoltate, un astfel de sistem nu a fost încă implementat în Rusia.

Este clar că în situația actuală este inutil să depuneți un efort mare pentru calcularea strictă a zonei de contracție. Pe baza experienței de observare a structurilor de diferite înălțimi, se acceptă că este limitată de o linie îndepărtată din perimetrul exterior al obiectului la o distanță egală cu 3 din înălțimile sale. Construcția este ușor de realizat. Apoi, rămâne să calculați aria limitată (în interiorul liniei albastre din Fig. 1) prin orice metodă, în cazuri extreme - prin celule pe hârtie milimetrată. Cu o mare incertitudine a valorii nM, este puțin probabil ca eroarea în calcularea zonei să fie semnificativă.

Figura 1

Adesea, elementele de construcție au înălțimi diferite. În acest caz, raza de contracție poate fi estimată prin înălțimea celui mai înalt element. Rezultatul numărului așteptat de impacturi va da apoi o limită superioară. Pentru a clarifica calculul, este necesar să construiți zonele pentru toate fragmentele de clădire de diferite înălțimi și să trasați limita lor exterioară comună, așa cum se arată în Fig. 2. Teritoriul limitat de acesta va oferi o zonă de contracție mai precisă pentru construcția în ansamblu.

Figura 2

Construcțiile finalizate sunt valabile doar pentru o clădire retrasă. Clădirile învecinate sau copacii înalți pot schimba foarte mult rezultatul. Imaginați-vă o zonă urbană sau o cooperativă de grădină, unde casele sunt situate aproape una lângă alta. Zonele lor de contracție fulgeră se suprapun parțial. Ca urmare, numărul estimat de greve pe casă va fi mai mic. Cu înălțimi comparabile ale clădirilor învecinate, se poate presupune că din zonele suprapuse ale zonelor de contracție a fulgerului, acestea vor fi distribuite în mod egal între case. Dacă înălțimile sunt fundamental diferite, iar zonele lor de contracție se suprapun pe o parte semnificativă, trebuie să recurgem la calcule computerizate. Același lucru ar trebui făcut și în cazurile în care clientul solicită o mare precizie.

În practică, necesitatea unor calcule rafinate apare rar. O estimare a numărului de fulgere pentru o clădire izolata poate fi întotdeauna considerată o limită, iar o eroare chiar și la nivelul unei cifre semnificative este destul de acceptabilă datorită unei estimări aproximative a densității descărcărilor de fulgere pe teritoriul Rusiei. .