Способ молниезащиты Советский патент 1980 года по МПК H05F3/02 

Изобретение относится к технике защиты промышленных и энергетических объектов от поражений молнией и может быть использовано для повышения эффективности защитного дейст вия стержневых молниеотводов. Известен способ молниезащиты объ ектов, который реализуется с помощь стержневого молниеотвода, устанавливаемого на расстоянии от объекта или над ним 1. Одиночный стержневой мо лниеотвод состоит из металлического стержня, вертикально стояще го на земле или сооружении , заземляющего устройства и токоотвода, пр соединенного одним концом кметалли ческому стержню, а другим к заземляющему устройству. Однако этот способ имеет тот недостаток, что высота молниеотвода значительно .превнииает высоту защищаемого объекта, что в ряде случаев приводит к технически сложным решениям, удорожает молниезащиту. Наиболее б.пизким к предложенному является способ молниезащиты объекта путем управления потенциалом изо лированных веошин молниеотводов, ус новленных в окрестности и над объектом 2 . При пеализации этого спосо ба на указанные вершины подают потенциал с полярностью, противоположной полярности зарядов в грозовом облаке. Этот способ обладает недостаточно высокой эффективностью. Кроме того, разряд молнии в молниеприемник, расположенный над объектом, способен вызвать пожар или взрыв, если защищаются объекты спожаро- и взрывоопасными материалами. Целью изобретения является повышение эффективности молниезащиты. Это достигается тем, что на вершинах молниеотводов, расположеннЕ тх над объектом, устанавливают потенциал с такой же полярностью, что и преимущественная полярность зарядов в грозовом облаке, вызывающем разряд молнии . Сущность изобретения состоит в том, что при его реализации происходит вытеснение области прохождения разрядов молнии из пространства над объектом и обеспечивается привязка их к молниеотводам, расположенным в окресности объекта. При этом на вершины последних, как и в прототипе, может быть установлен потенциал, противоположный потенциалу вершин молниеотводов над объектом.

Способ может быть реализован следующим образом.

Над объектом размешается изолирс ванное металлическое тело (вершина молниеотвода ), а рядом с объектом известный одиночный молниеотвод с изолированной или заземленной вершиной. При возникновении опасности разряда молнии из-за приближения или образования грозового облака определяется преимугпественная полярность зарядов в указанном облаке и на упомянутую вершину молние отвода объекта от какого-либо высоковольтного источника подается потенциал противоположной указанной полярности.

В качестве молниеотводов объекта могут быть использованы как известйые молниеотводы с изолированной вершиной, размещенные над объектом, так и специальные, изолированные от объекта металлические тела,.

На чертеже показана система молниезащиты по предлагаемому способу.

Система состоит из молниеотвода 1 объекта и одиночного молниеотвода 2. Длина разрядного промежутка 10 м, .высота модели объекта,, равная высоте молниеотвода, 3,6 м. Грозовое облако имитирует электрод 3.

Длиннай искра создается при подаче на верхний электрод 3, выполненный в виде стержня, пологого импульса положительной полярности с длиной фронта 3500 МКС и амплитудой 2250 кВ (при модельных исследованиях используется положительная искра, которая более правильно моделирует в лабораторных условиях процесс развития ,молнии). Проведено шесть серий опытов; при заземленных объекте и молниеотводе и при различных значениях высокого потенциала в диапазоне амплитуд от +600 кВ до -1250 кВ, пода+11

ваемого на изолированную веришну молниеотвода 1 и молниеотвода 2,

Результаты исследований показали, что вероятность поражения объекта значительно снижается (в 7 раз) уже при приложении к объекту и молниеотводу амплитуды напряжения +600 кВ .- 350 кВ соответственно по сравнению с поражаемостью заземленных объекта и молниеотвода. Поражаемость становится равной нулю при увеличении амплитуды потенциала на молниеотводе до 620 кВ. Кроме того, поражаемость объекта в предлагаемом способе становится равной нулю при суммарной амплитуде, меньшей чем при подаче напряжения только на молниеотвод 2, что свидетельствует о более высокой эффективности предлагаемого способа молниезащиты по сравнению с известным.

Формула изобретения

Способ молниезащиты объекта путем управления потенциалом изолированных вершин молниеотводов, установленных в окрестности объекта и над объектом отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности молниезащиты, на вершиНах мЬлниеотводов расположенных над объектом, устанавливают потенциал с такой же полярностью относительно земли, что и преимущественная полярность зарядов в грозовом облаке, вызывающем разряд молнии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Стокольников И.С,Изучение молнии и грозозащита. М./ Изд. АН СССР, 1955, с.138-142.

2.Авторское свидетельство СССР

456383, кл. Н 05 F 3/00, 1973 (прототип) .