Все кровельные надстройки, защищаемые молниеприемными стержнями, должны быть расположены с соблюдением разделительного интервала (S) между металлическими частями стержней и заземленными кровельными надстройками, особенно если кровельная надстройка имеет токопроводящее продолжение, ведущее в здание (например, труба из нержавеющей стали, соединенная с системой вентиляции или кондиционером) (рис. 2.2).
Безопасное расстояние S зависит от выбранного уровня защиты, материала, заполняющего промежуток, взаимной конфигурации молниезащитной системы и разомкнутого контура, длины сближения и определяется выражением:
где
ki – коэффициент, зависящий от класса защиты (класс I – 0,08; класс II – 0,06; класс III, IV – 0,04);
kс – коэффициент разделения тока, зависящий от количества молниеотводов и протекающего по ним тока молнии, а также от типа заземлителя (п. 2.4);
km – коэффициент, зависящий от материала изоляции в промежутке (1 - воздух, 0.7 - стекло-пластик, 0.5 - бетон, кирпич, дерево);
L – вертикальное расстояние от точки, в которой необходимо определить величину разделительного интервала S, до ближайшей точки выравнивания потенциалов.
Все указанные коэффициенты сведены в таблице 2.2.1.
Если отрезков длиной L для расчета S несколько, а наибольший размер здания (длина или ширина) превышает ее высоту более чем в 4 раза, S рассчитывают с учетом всех отрезков, для которых значение kс и L будут различными:
Все электрические проводники прокладывают с соблюдением S, или они должны быть защищены ведущим экраном, соединенным с системой молниезащиты в наиболее удаленной точке от исходной точки соединения.
Пример 1:
здание со стержневым молниеприемником и тремя токоотводами, проложенными снаружи (материал изоляции - воздух), km = 1; заземления типа А (точечная) с примерно одинаковым сопротивлением, kс = 0.44; класс защиты от молнии III, поэтому ki = 0.04; L = 10 м.
Рассчитаем: S = 0.04 × 0.44 × 10/1 = 0.176 м.
Пример 2:
здание большой длины защищена молниеприемные сеткой и отдельным стержнем, который защищает кровельный вентилятор. От сетки снаружи прокладывается 24 токоотвода (материал изоляции - воздух), km = 1; класс защиты от молнии III (ki = 0,04) заземления типа В (кольцевое). Длина от стержня к сетке L1 = 4 м, kс1 = 1; следующая длина L2 = 8 м, kс2 = 0.5; L3 = 15 м, kс3 = 0.25; L4 = 20м, kс4 = 0.12.
S = 0.04 / 1 × (1 × 4 + 0.5 × 8 + 0.25 × 15 + 0.12 × 20) = 0.566 м.
Итак стержень нужно разместить на расстоянии не менее 0.57 м до кровельного вентилятора.
Для зданий и сооружений 1-й категории защиты, высотой до 30 м, размер S можно определить с учетом удельного сопротивления земли (ρ).
При ρ = 100 (Ом ∙ м) наименьший допустимый интервал S = 3 м.
При 100 < ρ ≤ 1000 (Ом ∙ м) интервал S рассчитывается по формуле:
Для зданий и сооружений большей высоты 30 м, найденное значение S необходимо увеличить еще на 1 м на каждые 10 м высоты более 30 м. Также при общей длине молниеприемников и токоотводов l = 200-300 м, интервал S необходимо увеличить еще на 2 м.
Для низших категорий молниезащиты (II, III и IV) этот метод не применяется.