Устройство молниезащиты

Союз СоветскихСоциалистическихРеслублнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 879828Опубликовано 07.11 81 Бюллетень Ле 41 аа делан изааретеикв н аткрытнйДата опубликования описания 10. 11.81 треста Электросетьизоляцияи Л политехнический институт им. М алинин 4) УСТРОЙСТВО МОЛНИЕЗАЩИТЬ эаприемЫ устройств явжность молниеза на выс ляется ы,20 ния - повьпаени Цель изобре ежности защит Это достига тве молниезащи риемник, устаобъектов.тся тем, что в ты, содержащемовленный на ма устроиолниее и Изобретение относится к техникещиты промышленных, энергетических идругих объектов от поражения молнией,в частности к молниеприемникам защитныхмачт, и может быть использовано приразработке устройств молниезащитных5объектов,Известны устройства молниезащиты,содержащие изолированные молиненики, установленные на стойкахНаиболее близким к изобретению является устройство молниезащиты, содержащее молниеприемник, установленныйна мачте и присоединенный с помощьютросового молниеотвода к контуру эа 15земления 2.Недостатком таких присоединенный с помощью тросовогомолниеотвода к контуру заземления,молниеприемник выполнен в виде двухсоосных оси мачты металлических колец,соединенных между собой проводящимиэлементами, при этом диаметр меньшегокольца составляет 0,3-0,8 диаметрабольшего кольца, а расстояние междукольцами 0,2-0,5 радиуса меньшегокольца. Кроме того, оно снабжено дополнительными токоотводами, присоединенными одним концом к кольцу большего диаметра, а другим - к тросовомумолниеотводу.На чертеже представлена конструктивная схема устройства,Устройство молниезащиты содержитмачту 1, молниеприкмник, выполненныйв виде металлической конструкции, закрепленной над вершиной 2 мачты с помощью кронштейнов 3. Молниеприемникимеет тросовый. молниеотвод 4, закрепленный на кронштейнах и соединен"ный с заземляющим контуром 5, Метал 87982850 55 лическая конструкция выполнена в видекольца б радиуса В, соосно и нижекоторого на кронштейнах установленодополнительное кольцо 7 меньшего радиуса г (рт 0,3 до 0,8 В) на расстоянии, причем величина И выбирается в пределах от 0,2 г до 0,5 Г.Иолниеприемник может быть снабжен дополнительными токоведущими спусками8(от одного и более), которые закрепляются верхними концами 9 к кольцурадиуса К, а нижними концами 10к тросовым молниеотводам. Тросовыемолниеотводы имеют крепления 11 длянеобходимого натяжения тросов,Защитная мачта представляет собойдиэлектрическую стойку или стальнуюконструкциюДополнительные токоведущие спускиисключают вторичные воздействия молнии на объект, а также обеспечиваютболее эффективное и быстрое стеканиетока молнии,Работает устройство следующим образом,При накоплении в атмосфере над объектом статического электричества намолниеприемник индуцируется заряд сознаком, противоположном знаку зарядав атмосфере, При разности потенциалов,достаточной для развития молнии,происходит разряд на молниеприемники атмосферное электричество помолниеотводу отводится в контур заземления.На предлагаемом молниеприемникепри развитии разряда молнии происходит значительно большее накоплениеиндуцированного заряда по сравнениюс известными молниеотводами, что увеличивает высоту молнитеотвода,Лабораторные исследования, проведенные на крупномасштабной модели,показывают наличие роста индуцированного заряда с увеличением радиусакольца, установленного на заземленномметаллическом стержне, и пропорциональное увеличение веротяности поражения молниеотвода с ростом индуцированного заряда молниеотводе. Экспериментально показано, что зоны захватамолниеотводов, имеющих разные высоты,но одинаковую величину индуцированного заряда, обеспеченную за счет установки развитых колец, равны междусобой. В предложенной конструктивнойсхеме дополнительное повышение эффективности достигается за счет соответствующего выбора расположения колец 1 О 15 20 25 30 Э 5 40 и выбора соотношения между их размерами, позволяющего создать такоеперераспределение индуцированногозаряда на предложенной конструкциимолниеотвода, что вблизи верхнего экрана, выполненного в виде торроида,создается наибольшее усиление поля впромежутке верхний экран - лидер молнии, и ослабление электрическогополя вблизи нижнего экрана, что приводит к выравниванию распределениянапряженности электрического поля впромежутке объект-молниеотвод,Усиление электрического поля верхнего электрода за счет перераспределения заряда дает дополнительноеувеличение зоны захвата разрядов монии и фронт зоны защиты молниеотвода,а значит практически без дополнительных затрат повышается эффективностьмолниезащиты.Ослабление электрического поля унижнего экрана дает двойной положительный эффект. За счет выбора оптимального места расположения экранаи,его размеров повышена электрическая прочность воздушного промежутка на 253, что позволяет сократитьрасстояние между объектом и молниеотводом и тем самым увеличить надежность молниезащиты или сократить число молниеотводов при той же самой надежности.Выравнивание электрического поляв промежутке объект-молниеотвод значительно уменьшает эффект от вторичного воздействия при протекании токамолнии, что имеет особо важное значение при молниезащите ряда объектовспециального назначения,При прямом ударе молнии в молниеотвод за счет наличия паразитной ин-, дуктивности и крутого фронта волны тока молнии возможно возникновение перенапряжений, поэтому в предлагаемой конструкции наряду с увеличением электрической прочности промежутка объект - молниеотвод и выравнивания электрического поля для защиты от перенапряжений применены тросовые спуски, уменьшающие паразитную индуктивность молниеотвода и соответственно возможность возникновения дополнительных перенапряжений, что очень важно для ряда объектов,Таким образом, предлагаемое изобретение значительно повышает надежность молниезащиты.879828 Формула изобретения Заказ 9747/3192 Подписное и 1, Устройство молниезащиты, содержащее молниеприемник, установленный на мачте и присоединенный с помощью тросового молниеотвода к контуру заземления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности защиты объектов, в нем молниеприемник выполнен в виде двух соосных 1 О оси мачты металлических колец, соединенных между собой проводящими элементами, при этом диаметр меньшего кольца составляет 0,3-0,8 диаметра большего кольца, а расстояние между 15 кольцами - 0,2-0,5 радиуса меньшего кольца,62. Устройство для молниезащиты поп.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что оно снабжено дополнительнымитокоотводами, присоединенными однимконцом к кольцу большего диаметра, адругим - к тросовому молниеотводу. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Инструкция по проектированиюи устройству молниезащиты зданий исооружений, СН 305-77, 1978, с.11. 2Инструкция по проектированиюи устройству молниезащиты зданий исооружений, СН 315-77, М 1978, с.2 б 27 (прототип). Филиал ППП "Патентг.ужгород,ул.Проектная,4 Ж