Татьяна Гончарова - Ласковые сети кружева филе. Веселая аппликация... (Сделай сам №2∙1998)

Природа возникновения атмосферного электричества такова: в зоне облаков в летнее время возникают мощные восходящие потоки с интенсивной конденсацией водяных паров в капли и образованием водяной пыли. В большинстве случаев нижняя часть грозового облака заряжается отрицательно, а поверхность земли — положительно. Так образуется гигантский конденсатор, обкладками которого служат грозовые облака и поверхность земли. При увеличении напряженности до критической величины образуется молния. Такая молния называется линейной. Линейная молния наиболее опасна при прямом ударе, который чаще всего направлен в более высокие предметы или в места с более высокой проводимостью: берега рек, места выхода ключей и т. д.

Наша страна простирается от берегов Балтийского моря до берегов Тихого океана и от берегов Ледовитого океана до берегов Черного моря. На этих пространствах располагаются семь климатических поясов: от Арктического пояса на севере до муссонного климата на Дальнем Востоке, в силу чего интенсивность грозовой деятельности различна.

Интенсивность грозовой деятельности характеризуется средним количеством грозовых часов в год. На карте, приведенной на рис. 1, нанесены области, грозовая деятельность в которых определена этим показателем. Ее изменения зависят от климатических факторов и рельефа. В северных областях (Мурманск, Новая Земля и др.) грозовая деятельность составляет не более 10 часов в год, а на Кавказе превышает 100 часов. Среднее число ударов в год на 1 км 2поверхности земли также зависит от интенсивности грозовой деятельности. В табл. 1 представлены средние числа ударов молнии в год на 1 км 2поверхности земли в зависимости от интенсивности грозовой деятельности в часах за год.

Рис. 1. Карта среднегодовой продолжительности гроз в часах на территории России и стран СНГ

Пример 1.Определить среднегодовую продолжительность гроз и среднее число ударов молнии в год на 1 км сельской застройки, расположенной в пригородах Орла.

Решение. По карте, представленной на рис. 1, находим г. Орел и по характеру штриховки определяем, что среднегодовая продолжительность гроз составляет от 60 до 80 часов. По табл. 1 среднегодовой продолжительности гроз от 60 до 80 часов соответствует среднее число ударов молнии, равное 9.

Используя значение среднего числа ударов молнии в год на 1 км 2, можно определить вероятное число ударов в объект, не имеющий молниезащиты.

N= ( S+ 6∙ Н)∙( L+ 6∙ Н)∙ n∙10 -6,

где:

N — вероятное число ударов молнии в год в объект, не имеющий молниезащиты;

n — среднее число ударов молнии в год на 1 км 2поверхности земли;

S — ширина-защищаемого здания, м ;

L — длина защищаемого здания, м ;

Н — наибольшая высота здания, м , включая антенны и трубы.

Пример 1а. Определить вероятное число ударов молнии в год в здание, длина которого L = 20 м, ширина S = 15 м, а высота Н = 12 м. Поселок находится в пригородах Орла. Необходимые данные использовать из предыдущего примера.

Решение. Из предыдущего примера используем число вероятных ударов молнии в год на 1 км 2поверхности земли n = 9.

N= (15 + 6∙12)∙(20 + 6∙12)∙9/1000000 = 0,072.

При прямом ударе молнии в здание или сооружение могут возникнуть пожары, взрывы, поражения людей. Аналогичные последствия происходят и от заноса высокого потенциала в здание, если удар молнии направлен в воздушные провода, металлические конструкции или коммуникации, соединяющие внутренние помещения здания с уличной стороной. Исходя из масштаба возможных разрушений и причиненного ущерба, вызванного попаданием молнии, здания и сооружения по устройству молниезащиты подразделяются на 3 категории. В первую категорию включены здания и сооружения, в которых имеются взрывоопасные зоны, относимые к классам В-I и B-II по правилам устройства электроустановок (ПУЭ-87). В них хранятся, или постоянно содержатся, или появляются во время производственного процесса смеси газов, паров или пыли горючих веществ с воздухом, способные взорваться от электрической искры.

Ко второй категории относят здания и сооружения, в которых имеются взрывоопасные зоны классов В-1a, В-1б и В-IIа со гласно ПУЭ-87. В таких сооружениях опасные смеси появляются лишь при авариях и неисправностях в технологическом процессе. К этой категории принадлежат открытые склады с легковоспламеняющимися жидкостями, сливно-наливные эстакады и др.