РАСЧЕТ МОЛНИЕЗАЩИТЫ И ОБВАЛОВАНИЯ РЕЗЕРВУАРНОГО ПАРКА ТОПЛИВОЗАПРАВОЧНОГО КОМПЛЕКСА АЭРОПОРТА

Для большинства современных объектов при таких уровнях защиты обеспечивается малое количество прорывов за весь срок их службы.Стандартной зоной защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой является круговой конус высотой , вершина которого совпадает с вертикальной осью молниеотвода (Рисунок 3.2). Габариты зоны определяются двумя параметрами: высотой конуса и радиусом конуса на уровне земли .Приведенные ниже расчетные формулы (Таблица 3.2) пригодны для молниеотводов высотой до 150 м. При более высоких молниеотводах следует пользоваться специальной методикой расчета.Рисунок 3.2 – Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода:1 – граница зоны защиты на уровне ;2 – граница зоны защиты на уровне земли.Для зоны защиты требуемой надежности радиус горизонтального сечения на высоте определяется по формуле (3.4):(3.4)Таблица 3.3– Расчет зоны защиты одиночного стержневого молниеотводаНадежность защиты РзВысотамолниеотвода h, мВысота конуса h0, мРадиус конуса r0, м0,9От 0 до 1000,85h1,2hОт 100 до 1500,85h[1,2-10-3(h-100)]h0,99От 0 до 300,8h0,8hОт 30 до 1000,8h[0,8-1,43·10-3(h-30)]hОт 100 до 150[0,8-10-3(h-100)]h0,7h0,999От 0 до 300,7h0,6hОт 30 до 100[0,7-7,14·10-4(h-30)]h[0,6-1,43·10-3(h-30)]hОт 100 до 150[0,65-10-3(h-100)]h[0,5-2·10-3(h-100)]hРасположим стержневой молниеотвод на расстоянии 2 метров (l= 2 м) от обвалования (за его пределами). Методом подбора выбрана наименьшая подходящая высота молниеотвода m=100 м, надежность защиты =0,99.Определим высоту конуса : (3.5)Определим радиус конуса :(3.6)Определим радиусы горизонтальных сечений зоны защиты и на высотах и соответственно и сравним полученные радиусы с параметрами объекта на данной высоте (и ). Если объект не выходит за рамки зоны защиты, значит, высота стержневого молниеотвода подобрана правильно.(3.8);; (3.9); (3.10); (3.11)(3.12)Рисунок 3.3 - Расположение одиночного стержневого молниеотводаКак видно из Рисунка 3.3, на высотах hx1, hx2 и hx3 объект полностью попадает в зону защиты, а это значит, что весь объект находится в зоне защиты установленного стержневого молниеотвода высотой h=100 м, установленного на расстоянии 2 метров (l = 2 м) от обвалования (за его пределами), надежность защиты Pз =0,99.Двойной стержневой молниеотвод: Молниеотвод считается двойным, когда расстояние между стержневыми молниеприёмниками не превышает предельной величины . В противном случае оба молниеотвода рассматриваются как одиночные.Конфигурация вертикальных и горизонтальных сечений стандартных зон защиты двойного стержневого молниеотвода (высотой h и расстоянием между молниеотводами) представлена на Рисунке 3.4. Построение внешних областей зон двойного молниеотвода (полуконусов с габаритами , ) производится по формулам Таблице 8 для одиночных стержневых молниеотводов. Размеры внутренних областей определяются параметрами h0 и hc, первый из которых задает максимальную высоту зоны непосредственно у молниеотводов, а второй - минимальную высоту зоны посередине между молниеотводами. При расстоянии между молниеотводами L ≤ Lcграница зоны не имеет провеса (hc = h0). Для расстояний высота определяется по выражению: (3.13);Входящие в него предельные расстояния Lmax и Lc вычисляются по эмпирическим формулам таблица 8, пригодным для молниеотводов высотой до 150 м. При большей высоте молниеотводов следует пользоваться специальным программным обеспечением.Размеры горизонтальных сечений зоны вычисляются по следующим формулам, общим для всех уровней надежности защиты:максимальная полуширина зоны в горизонтальном сечении на высоте :(3.14);Рисунок3.4 - Зона защиты двойного стержневого молниеотводадлина горизонтального сечения на высоте ≥ :(3.15);ширина горизонтального сечения в центре между молниеотводами на высоте : (3.16);Расположим двойной стержневой молниеотвод так, чтобы оба его молниеприемника находились диаметрально противоположно (относительно резервуара) на расстоянии 2 метров (l = 2 м) от обвалования (за его пределами). Методом подбора выбрана наименьшая подходящая высота молниеотвода h=45 м, надежность защиты =0,99.Определим получившееся расстояние между молниеприемникамиL:(3.17);Определим величины и : (3.18);→ молниеотвод можно считать двойным (так как получившееся расстояние между стержневыми молниеприёмникамиL не превышает предельной величины);(3.19)L → граница зоны защиты не имеет провеса (hc = h0).Определим параметр зоны защиты h0:h0 = 0,8∙h = 0,8∙40 = 32м. (20)Высота резервуара в наивысшей точке (21,82 м) не выходит за рамки параметра зоны защиты (32 м).Рисунок 3.5 – Расположение двойного стержневого молниеотводаЗначит, весь объект находится в зоне защиты. Был выбран двойной стержневой молниеотвод. Его конфигурация выбрана таким образом, чтобы оба его молниеприемника находились диаметрально противоположно (относительно резервуара) на расстоянии 2 метров (l = 2 м) от обвалования (за его пределами). Высота молниеотвода m=40 м, надежность защиты Pз =0,99.ЗаключениеВ ходе выполнения данного курсового проекта был произведен расчет системы электробезопасности для определения типа резервуара, расчета его параметров и дамбы, подбора типов электростержней и расчета зоны безопасности для каждого вида безопасности.Силовые штанги, допущенные к установке, соответствуют нормам проектирования, обеспечивая необходимую защиту от поражения электрическим током безопасных резервуаров в соответствии с требованиями нормативных документов. Соблюдаются все применимые законы и правила.