Двойной стержневой: как считать
Два стержневых молниеотвода одной высоты h на расстоянии L друг от друга образуют общую зону защиты: снаружи — как у одиночных (h₀, r₀, rₓ), а между мачтами зона провисает до высоты h_c в середине пролёта, с полушириной r_c у земли и r_cx на высоте hₓ. По прил. 3 РД 34.21.122-87 для зоны Б при h < L ≤ 6h: h_c = h₀ − 0,14(L − h), r_c = r₀, r_cx = r₀(h_c − hₓ)/h_c. Для двух мачт 20 м с пролётом 30 м: h₀ = 18,4 м, h_c = 17 м, r_cx на 8 м — 15,9 м.
Для зоны А провал больше: при h < L ≤ 2h h_c = h₀ − (0,17 + 3·10⁻⁴h)(L − h), r_c = r₀; при 2h < L ≤ 4h полуширина тоже сокращается — r_c = r₀[1 − 0,2(L − 2h)/h], а r_cx = r_c(h_c − hₓ)/h_c. В примере (h < L ≤ 2h) h_c = 15,2 м, r_c = 21,2 м, r_cx = 10,1 м. При L ≤ h провала нет: h_c = h₀. Если мачты дальше 4h (зона А) или 6h (зона Б) — общей зоны нет, каждый молниеотвод рассматривают как одиночный: для 20-метровых мачт это 80 и 120 м.
Обратная задача — какой высоты нужны две мачты, чтобы накрыть точку в середине пролёта на высоте hₓ (r_cx = 0): для зоны Б h = (h_c + 0,14L)/1,06. Для конька 8 м при пролёте 30 м достаточно мачт 11,5 м — вместо одиночного молниеотвода, которому для той же длины здания понадобилось бы вдвое больше. Так двойной молниеотвод выигрывает на длинных зданиях: складах, коровниках, цехах. Калькулятор считает обе зоны, проверяет пределы по L и находит нужную высоту.
Зона двух стержней 20 м в зависимости от пролёта
Высота провала h_c, полуширина r_c и r_cx на высоте 8 м для зон А и Б; при L > 4h (А) и L > 6h (Б) общей зоны нет.
Одиночный молниеотвод для сравнения: h₀, r₀, rₓ
Наружные части зоны двойного молниеотвода совпадают с зонами одиночных той же высоты.
Настоящая Инструкция устанавливает комплекс мероприятий, обеспечивающих безопасность людей, предохранение зданий и сооружений, оборудования и материалов от взрывов, загораний и разрушений при воздействии молнии. Инструкция является обязательной при проектировании молниезащиты зданий и сооружений всех назначений.— РД 34.21.122-87, п. 1.1
Как считать и что проверить
- Сначала проверьте L: при L > 6h (зона Б) или L > 4h (зона А) общей зоны нет — сдвиньте мачты или поднимите их.
- Критическая точка — середина пролёта на высоте hₓ: она защищена, если h_c > hₓ, а точки в стороне от оси — если попадают в r_cx.
- Для длинного здания две мачты на торцах экономят высоту: для конька 8 м и пролёта 30 м хватит 11,5 м (зона Б) вместо одиночного молниеотвода в середине двухскатной крыши.
- Мачты разной высоты считают по п. 2.2 прил. 3 РД через приведённую высоту — в калькуляторе задавайте одинаковую (меньшую) высоту как консервативную оценку.
Остальные режимы — на страницах серии ниже и в полном калькуляторе молниезащиты; заземлитель для молниеотвода считайте в калькуляторе заземления для молниезащиты, сопротивление растеканию — в расчёте заземления по ПУЭ.
- РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» — табл. 1 (категории и типы зон), прил. 2 (интенсивность грозовой деятельности, формула N), прил. 3 (зоны защиты стержневых и тросовых молниеотводов). Минэнерго СССР. 1987.
- СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (приказ Минэнерго России от 30.06.2003 № 280) — табл. 2.2 уровни защиты, табл. 3.4 и 3.6 зоны одиночного и двойного стержневого молниеотвода. Минэнерго России. 2003.
- ГОСТ Р МЭК 62305-3-2010 «Защита от молнии. Часть 3. Физические повреждения зданий и сооружений и опасность для жизни» — классы СМЗ I–IV, метод катящейся сферы, защитного угла и сетки. Росстандарт. 2010.
