Gromobranska zaštita zgrada i objekata bez eksplozivnih zona. Da li vam je potrebna zaštita od groma? Munja i njeni štetni faktori

Ova tema je vrlo relevantna za bjeloruske dizajnere. Planirao sam to napisati prije otprilike dvije godine. Za to vrijeme se mnogo toga promijenilo, objavljeno je nekoliko publikacija na ovu temu od vodećih stručnjaka u zemlji, ali, ipak, želim izraziti svoje skromno mišljenje.

Kao što je poznato, u Republici Bjelorusiji, umjesto RD 34.21.122, 1. novembra 2011. godine stupio je na snagu TKP 336-2011 (Zaštita od groma zgrada, objekata i komunalnih objekata).

Čim je ovaj TCP izašao, počeo sam marljivo da ga proučavam. Tada sam već počeo shvaćati šta je dizajn zapravo.

Sada sam skupio dosta onih koji su kreirani posebno za određene dizajnerske zadatke. Ali ova lista ne uključuje program za izračunavanje potrebe za uređajem za zaštitu od groma.

U stvari, imam takav program, tačnije čak dva.

Moj prvi program sa kojim sam počeo da kreiram svoje lične programe zvao se: Program je izgledao ovako:

Inače, moje prezime je tamo na vrhu. Ovaj program sam napravio kada ovaj blog još nije postojao, a link je na moj stari blog, koji već dugo ne radim i na kojem sam vježbao svoje vještine izrade web stranica. Postojale su 3 verzije programa u kojima sam ispravio svoje greške.

Program se mogao besplatno preuzeti na Internetu na forumu. Jedan sam od prvih koji je napravio takav program i stavio ga na internet. Trenutno linkovi za preuzimanje ne rade jer... Ovaj program nije ažuriran i u nekim slučajevima možda neće dati potpuno ispravne rezultate.

Činjenica je da u to vrijeme stručnjaci još nisu zahtijevali proračun i program se jednostavno pokazao nepotreban.

Nakon nekog vremena napravio sam za sebe program koji sam nazvao: Ne distribuiram ovaj program, neću ga čak ni pregledavati, jer postoji službeni program Ministarstva za vanredne situacije Bjelorusije: A ona izgleda ovako:

Za ovaj program sam saznao potpuno slučajno. Donosim svoju računicu stručnjaku, a oni mi kažu zašto ste sve izračunali ručno ako postoji program koji je izradilo Ministarstvo za vanredne situacije

Lično nikada ranije nisam koristio ovaj program, ali činjenica da program ne radi kako treba je 100%. Ima dobra recenzija njihovog programa na internetu, gdje navode gomilu grešaka, nadam se da su te greške sada otklonjene.

Na web stranici Ministarstva za vanredne situacije Republike Bjelorusije možete preuzeti verziju programa od 08.04.2015.

Prije nego što započnete proračun, morate razumjeti suštinu izračuna. Proračun se radi kako bi se razumjelo koje mjere treba poduzeti da se zgrada i ljudi zaštite od udara groma.

Najskuplja stvar koja se može pojaviti je vanjski uređaj za zaštitu od groma. Ugrađujem prigušivače prenapona i sistem za izjednačavanje potencijala u skoro svaki projekat.

U početku ne preduzimate nikakve mere za zaštitu od udara groma. Nakon što ste izračunali kako ste utvrdili da je vaš rizik veći od prihvatljivog, počinjete da dodajete različite aktivnosti, smanjujući na taj način odgovarajuće koeficijente.

Zaposleni u Ministarstvu za vanredne situacije smatrali su da je dovoljno izračunati samo R1. Ja, kao dizajner, veoma sam sretan jer... oni su nam pojednostavili proračun, ali zašto ne računamo R2? Najočiglednija greška koja vam upada u oči je da se prilikom izračunavanja rizika sumiraju sve međuvrijednosti od Ra do Rz. Čak ni u mom prvom programu to nije slučaj.

Najvažnije je da pregled to prihvati, a izbor potrebnih koeficijenata neće biti težak.Iako je bilo slučajeva (nije za mene) kada je vještak natjerao da se uradi vanjska gromobranska zaštita, uprkos proračunu koji nije zahtijevao ovo.

Moje lično mišljenje.

Sa ovim proračunom morate postupiti na sljedeći način:

Proračun rizika

Ovo se posebno ne odnosi na program Ministarstva za vanredne situacije. Ima vrlo malo smisla od svih proračuna. Svi proračuni se mogu prilagoditi željenim rezultatima, jer nisu svi stručnjaci dobro upućeni u ovaj proračun. Ovo je bilo posebno tačno u početnoj fazi.

Najteža stvar s kojom sam se susreo prilikom izrade programa bila je proračun vezan za oklop kablova i odabir odgovarajućih koeficijenata. Glupo prilagođavam ove vrijednosti željenom rezultatu, jer niko unutar zgrade neće zaštititi strujne kablove.

Želio bih postaviti pitanje stručnjacima, programerima TKP 336-2011: zašto niste zadovoljni tablicom 1 u RD 34.21.122-87 (Upute za gromobransku zaštitu zgrada i objekata)?

Po mom mišljenju, potrebno je uzeti ovu tabelu i preraditi je. Dodajte još objekata.

Na primjer:

Škola - III razred.

Stambena zgrada 16 spratova - IV klase.

Jednokatnica - nije potrebna MH.

Sasvim je moguće u tabeli navesti 100 objekata o kojima se odlučuje o vanjskoj gromobranskoj zaštiti. Štaviše, jedan objekat se mora navesti u različitim slučajevima: u urbanim sredinama, ruralnim područjima, možda i u zavisnosti od visine zgrade.

Ovo će uštedjeti vrijeme i dizajneru i stručnjaku za provjeru.

Sljedeći put ću provjeriti da li su ispravljene sve greške koje sam napravio u programu RMZ v.1.03.

U ovom članku možete razgovarati o drugim problemima i pitanjima u vezi sa TCH 336-2011.

U Sankt Peterburgu je uobičajeno instalirati aktivne gromobrane. Celokupna instalacija traje oko pet sati (uključujući vožnju u duboko uzemljene elektrode). Naručili smo od specijalizovane kompanije (StroyMaximum-STMX, za više detalja pročitajte web stranicu).
Ono što nas je navelo da postavimo profesionalnu gromobransku zaštitu je to što su u našem vikend-gradu (u okrugu Priozersky) dve kuće sa domaćom gromobranom izgorele tokom grmljavine za nešto više od dva meseca.
Kako kažu, Bog čuva one koji su pažljivi.

Općenito, postoji zanimljiv članak: Statistike kažu da na planetarnoj skali munja udara u sve što stoji na tlu sa intenzitetom od oko stotinu udara u sekundi! A planetom istovremeno besni oko 2000 samih grmljavina.Jedan od posledica toga mogu biti i požari (samo kod nas 7% požara u stambenim zgradama nastaje od udara groma)
Pitajte svoje prijatelje koji su nedavno izgradili kuću za odmor da li su je zaštitili od groma. 90% ispitanika će odgovoriti sa „ne“. Razlog je nepoznavanje mogućih posljedica takve neozbiljnosti ili tipično rusko “možda”. Postoje primarni štetni faktori groma – požar, destrukcija, kao i sekundarni – unošenje indukovanog potencijala, pojava u unutrašnjoj mreži izvora potrošnje elektrostatičke i elektromagnetne indukcije. Munja je ogromna iskra koja ima složenu putanju. Samo 25-30% munja ide od oblaka do zemlje. Vrlo često vidimo kako munja dolazi odnekud sa strane, a mjesto njenog nastanka može biti nekoliko kilometara od mjesta udara. Eksterna gromobranska zaštita
Gromobran je uređaj koji se sastoji od tri glavna elementa: vazdušnog terminala koji prima pražnjenje groma; donji provodnik, koji treba da usmjeri primljeno pražnjenje u zemlju, i uzemljiva elektroda, koja prenosi naboj na zemlju. Gromobran može imati oblik metalne igle (šipa), metalne sajle razvučene duž sljemena krova ili metalne armaturne mreže sa nagibom ćelije obično 6-12 m. Za zaštitu od direktnog udara groma veličine što je moguće više površine, gromobran treba postaviti na takvoj visini da zaštita područja (ovo je sve što stane u konus čija je visina određena visinom gromobrana, a prečnik osnove je jednak da utrostruči visinu) odabrani objekti su pali. Često možete čuti mišljenje da metalni krov (na primjer, metalne pločice) omogućava da ne brinete o zaštiti od groma. Veoma opasna zabluda! Podržavaju ga uglavnom sami prodavci metalnih pločica. Metalni krov može djelovati kao gromobran, ali takva zaštita vas neće spasiti od "ozbiljne" munje, jer projektna debljina krovnih ploča mora biti najmanje 4 mm (a tko to koristi?). Munja jednostavno prožima tanje listove. Ako na krovu postoje izbočeni elementi (na primjer, metalni dimnjaci), na njih se montiraju gromobrani koji strše 0,2 m iznad gornje ivice i sigurno pričvršćeni za krovni metal. Još jednom vas podsećamo: zgrade sa metalnim krovom moraju biti opremljene gromobranskim sistemom.
Pored "mehaničkih" gromobrana, postoje i "fizički". Sposobnost umjetnog stvaranja stupca ioniziranog zraka dugo je sugerirala korištenje nadolazećeg vođe groma kao neke vrste gromobrana. Prvi uređaji za jonizaciju bili su zasnovani na upotrebi radioaktivnog izotopa. Kada se na takav uređaj primijeni napon, pojavio se stupac joniziranog zraka na koji je bio zatvoren vođa iz grmljavinskog oblaka. Kasnije su ovi uređaji pretvoreni u sigurne gromobrane, koje više ne napajaju radioaktivni izotopi, već elektronika (ERICO, SAD). Uređaji su se pokazali prilično efikasnim, postoji iskustvo u njihovoj upotrebi u Ruskoj Federaciji. Nesumnjive prednosti takvih gromobrana uključuju izvrsnu priliku da se očuva arhitektonski izgled zgrade bez narušavanja vidljivim dodacima. Mnogi od nas su primijetili kako se često munje izbija u blizini raznih visokih objekata, a da ih uvijek ne pogodi. Ali malo ljudi obraća pažnju na činjenicu da se u blizini visokih objekata munje uočavaju nešto češće nego na drugim mjestima. Ovaj obrazac se objašnjava činjenicom da se čini da „kontra vođa“ sa visokih objekata privlači vođe iz oblaka ne samo strogo iznad njegovog vrha, već i sa perifernih delova oblaka. Ispada da bilo koji jarbol (na primjer, ćelijska komunikacija) objektivno privlači veći broj udara groma u područje svoje lokacije. Uzemljenje
U svakom slučaju - i za "vanjsku" i za "unutarnju" zaštitu od groma - uloga uzemljenja je vrlo važna. Vratimo se našim uputstvima. Izričito preporučuje uzemljenje gromobrana na temeljnu armaturu kuće ili, ako to nije moguće, zakopavanje iglica elektroda u zemlju (usput, uzemljenje na armaturu temelja također nije uvijek moguće, ovdje postoje ograničenja: ako temelj se hidroizolira smjesama na bazi epoksida ili ako je vlažnost tla manja od 3%). Elektrode moraju biti zakopane tako da dođu do vlažnih slojeva tla. Riječ je o takozvanom naponu koraka, koji u neposrednoj blizini elektroda za uzemljenje može biti vrlo značajan i opasan po život. Za vrijeme grmljavine nije preporučljivo biti bliže od pet metara od uzemljivača gromobrana, kako ne biste bili izloženi naponu koraka i naponu dodira.

Direktan udar groma u zgradu ili građevinu i pražnjenja od elektrostatičke indukcije oblaka i od elektromagnetne indukcije struje groma unutar zgrade mogu ozlijediti ljude u njoj, uzrokovati požare i eksplozije, uništavanje kamenih i betonskih konstrukcija, rascjepkane drvene potpore. nadzemnih vodova i oštećenja izolacije. Zaštita od atmosferske struje mora biti organizovana u skladu sa Uputstvom za postavljanje gromobranske zaštite zgrada i objekata.
U zavisnosti od prisustva i klase eksplozivnih zona u datom objektu, potrebna je jedna od tri kategorije gromobranske zaštite ili gromobranska zaštita uopšte nije potrebna.
Gromobranska zaštita I kategorije koristi se za industrijske objekte sa eksplozivnim zonama klasa B-Ia i B-II. Sve su to nekretnine koje nisu ruralne.
Kategorija gromobranske zaštite II koristi se za industrijske zgrade sa zonama klasa V-Ga, B-Ib i B-IIa (pod uslovom da zauzimaju najmanje 30% zapremine čitavog objekta, a ako je manje, onda ili ceo objekat je zaštićen pod kategorijom III, odnosno dijelom kategorije II), kao i otvorene instalacije sa zonama klase B-Id. Gromobranska zaštita za ove otvorene instalacije obavezna je na cijelom području, dok je zaštita od groma II kategorije za objekte potrebna samo u područjima koja imaju najmanje deset sati grmljavine godišnje. Podjela teritorije na područja s različitim brojem grmljavina (grmljavinskih sati) data je u JKP i Uputstvima za postavljanje gromobranske zaštite zgrada i objekata. Gromobranska zaštita II kategorije izvodi se za amonijačne hladnjače, mlinove, fabrike ili radionice za proizvodnju stočne hrane, sijena, skladišta goriva i materijala sa benzinom, nekim đubrivima i pesticidima.
Za ostale industrijske, stambene i javne objekte potrebno je izgraditi gromobransku zaštitu III kategorije ili je ne izvršiti, u zavisnosti od namjene i prirode objekta, a ponekad i od očekivanog broja direktnih udara groma u ovu zgradu godišnje.
Ovaj broj se utvrđuje proračunom u zavisnosti od veličine zgrade i broja sati sa grmljavinom.
Bez obzira na broj očekivanih direktnih udara groma sa 20 i više grmljavinskih sati godišnje, gromobranska zaštita III kategorije izrađuje se u slučajevima: za spoljne instalacije klase II... III; za objekte stepena otpornosti na požar III...IV - vrtići, jaslice, škole i internati, domovi i menze, dječiji zdravstveni kampovi i vikendice; za bolnice, klubove, bioskope; za vertikalne ispušne cijevi kotlarnica ili industrijskih poduzeća, vodotornja i silosa na visini većoj od 15 m od tla. U područjima sa brojem grmljavinskih sati od najmanje 40 godišnje, za objekte za stoku i živinu sa stepenom otpornosti na vatru III...V potrebna je zaštita od groma III kategorije: štale za krave, štale za telad i svinjac za najmanje 100 grla svih uzrasta i grupe životinja, štale za 40, torovi za 500 i peradarnici za 1000 životinja (svih uzrasta); za stambene zgrade - samo na visini većoj od 30 m (više od pet spratova), ako se nalaze dalje od 400 m od opšte površine.
Zaštita od groma III kategorije štiti od direktnih udara groma i od unošenja visokih potencijala u zgradu preko nadzemnih električnih vodova, kao i preko drugih nadzemnih metalnih komunikacija (nadvožnjak, nadzemne željeznice).
Prilikom ulaska u zgradu i na najbližem osloncu, ove komunikacije se spajaju na uzemljivače s otporom ne većim od 30 Ohma. Na ulazu možete koristiti prekidač za uzemljenje za zaštitu od direktnih udara groma.
Na nadzemnim električnim vodovima napona do 1000 V, koji prolaze kroz otvoren prostor ili duž ulice sa jednospratnim zgradama (ako vod nije zaklonjen visokim drvećem ili kućama), izolatorske kuke ili igle faze žice su uzemljene (uključujući vodove ulične rasvjete) a neutralna žica najmanje svakih 200 m za vrijeme grmljavine 10...40 sati godišnje i najmanje svakih 100 m za vrijeme većeg broja grmljavina (više se dešava npr. na zapadu Moskve). Otpor uzemljenja ne bi trebao biti veći od 30 Ohma, izrađuje se na nosačima sa granama do ulaza u zgradu u kojoj može biti mnogo ljudi (škola, vrtić, bolnica, klub), ili u stočne zgrade, skladišta, kao i na terminalnim nosačima vodova, ako se iz njih ulazi u bilo koju zgradu. U tom slučaju prethodno uzemljenje ne smije biti dalje od 100 m od uzemljenog krajnjeg oslonca za vrijeme grmljavine od 10...40 sati godišnje i ne dalje od 50 m ako ih ima više.
Kada dođe do munjevitog prenapona na linijskim žicama, izolatori se po površini preklapaju električnim pražnjenjem na uzemljene kuke, a samo relativno mali prenaponi prodiru u kuće. Samo približavanje nekoliko centimetara ožičenju tokom grmljavine može predstavljati opasnost, na primjer, kada pokušavate uključiti ili isključiti svjetlo ili radio. A u nedostatku ili nepravilnoj implementaciji zaštite od groma, uočeni su slučajevi ozljeda ljudi na udaljenosti od 2 m od ožičenja ili više.
Sve navedeno se odnosi i na drvene i na armiranobetonske nosače. Za one armiranobetonske nosače kod kojih nije potrebno gromobransko uzemljenje, armatura, izolacijske kuke ili igle i lampe se uzemljuju. Kao uzemljivač koristi se čelična šipka promjera najmanje 6 mm, koja je žičanim zavojem spojena na kuke, a stezaljkom na neutralnu žicu. Na armiranobetonskim nosačima koristi se potporna armatura na koju su zavareni gornji i donji uzemljivači za pričvršćivanje kuka za uzemljenje i za spajanje na elektrodu za uzemljenje. Gromobranska uzemljenja na liniji se rade češće nego ponovljena uzemljenja neutralne žice.
Za zaštitu od direktnih udara groma koriste se štapni ili kablovski gromobrani. Gromobran je vertikalna čelična šipka bilo kojeg profila, postavljena na oslonac koji se nalazi u blizini štićenog objekta ili na drvo. Udaljenost od oslonca do zgrade nije normirana, ali je poželjno da bude najmanje 5 m. Površina poprečnog presjeka šipke, koja se naziva gromobran, obično je najmanje 100 mm2, a dužina iznosi najmanje 200 mm. Povezuje se sa uzemljivačem odvodnim vodičem od čelične žičane šipke prečnika najmanje 6 mm, ali se može koristiti kao odvodni vodič za metalne konstrukcije zaštićenih zgrada i objekata zavarivanjem njihovih spojeva. To su metalne rešetke, stupovi, vodilice za liftove, požarne stepenice.
Za zaštitu od groma potrebno je maksimalno iskoristiti prirodne štapne gromobrane: izduvne cijevi, vodotornjeve i druge visoke građevine smještene u blizini štićenog objekta. Drveće koje raste bliže od 5 m od objekata III...V stepena otpornosti na vatru može se koristiti kao oslonac za gromobran ako se na zid zgrade položi odvod uza drvo do pune visine zida. , zavarivši ga na uzemljenje gromobrana. Međutim, za bilo koju kategoriju gromobranske zaštite, dozvoljeno je postavljanje gromobrana direktno na štićeni objekat bez ikakvih dodatnih mjera. Kao gromobran možete koristiti metalni krov, uzemljen po uglovima i po obodu najmanje svakih 25 m, ili mrežu od čelične žičane šipke prečnika 6...8 mm sa veličinom oka do 12x12 mm i čvorovi spojeni zavarivanjem, naneseni na nemetalni krov, uzemljeni na isti način kao i metalni krov. Na mrežicu ili metalni krov pričvršćuju se željezne kape preko dimnjaka ili žičani prsten koji se posebno postavlja na cijev ako nema kapice.
Nisu potrebni posebni gromobrani ako se krovni pokrivač sastoji od metalnih rešetki ili armiranog betona, a hidroizolacija i izolacija su nezapaljive (od šljake i sl.). Farme su prizemljene.
Moguće je imati jedan zajednički uzemljivač za zaštitu od direktnih udara groma, od udara groma koji se prenose duž nadzemnih vodova ili drugih daljinskih komunikacija, te od strujnog udara. Dimnjaci elektrana i kotlarnica ili silosa i vodotornja moraju imati visinu gromobrana iznad cijevi od najmanje 1 m. Preporučuje se da se umjesto ugradnje posebnog umjetnog uzemljivača koristi armiranobetonski temelj cijevi ili tornja. . Za armiranobetonske cijevi i tornjeve čelična armatura služi kao odvodni provodnik, dok za metalne gromobran i donji provodnici uopće nisu potrebni.
Na sl. Na slici 38 prikazana je zaštitna zona jednog gromobrana visine h. To je kružni konus sa vrhom na visini h 0 1 i sa granicom zone u nivou tla u obliku kruga poluprečnika r 0 . Horizontalni presjek zaštitne zone na visini h x je kružnica polumjera r x . Postoji uža zona u kojoj je objekat zaštićen od udara groma sa vjerovatnoćom od 99,5% i šira zona gdje je vjerovatnoća zaštite 95%. Ruralna imovina općenito zahtijeva širu zaštitnu zonu. Za njega se odvijaju sljedeće relacije: h 0 = 0,92h; r 0 = 1,5h; r x = 1,5 (h-h x /0,92); h = 0,67r x + h x /0,92.

Rice. 38. Šema jednošipnog gromobrana i njegove zaštitne zone

Kao uzemljivači za gromobran koji se nalazi na krovu štićenog objekta možete koristiti uzemljivače izrađene iz razloga električne sigurnosti (ponovno uzemljenje neutralne žice), a ako su udaljeni od gromobrana ili ih uopće nema ( pri napajanju objekta preko kablova sa plastičnim omotačima), tada se može koristiti armiranobetonski temelj zgrade, koji zavarivanjem povezuje donji provodnik od gromobrana sa armaturom temelja. Od svakog gromobrana na sljemenu krova treba da se protežu dva donja provodnika duž obje krovne kosine do njihovih uzemljivača. Ako nema armiranobetonskog temelja, gradi se poseban u obliku dvije okomite šipke prečnika 10...20 mm i dužine 3 m, koje se nalaze na udaljenosti od 5 m jedna od druge i povezane podzemno. na dubini od najmanje 0,5 m čeličnom trakom poprečnog presjeka od najmanje 40x4 mm.
Kada je gromobran u obliku uzemljenog metalnog krova ili mreže na nemetalnom krovu, uzemljiva elektroda se izrađuje u obliku čelične trake za uzemljenje 25x4 mm, položene na ivici duž zgrade na dubini od 0,5 ... 0,8 m i na udaljenosti od temelja 0,8 m. K ove trake moraju biti spojene na sve metalne konstrukcije, opremu i cjevovode koji se nalaze unutar zgrade.
Kako bi se spriječilo udaranje ljudi i životinja stepenastim naponom, preporučuje se da se koncentrirani gromobranski uzemljivači svih kategorija nalaze ne bliže od 5 m od puteva i pješačkih staza, od ulaza u zgrade, na rijetko posjećenim mjestima (travnjaci, šiblje). Donji provodnici ne bi trebalo da se postavljaju blizu vrata ili kapija objekata za stoku. Ako se uzemljivači moraju postaviti na često posjećena mjesta, ta mjesta moraju biti asfaltirana. Na primjer, kada se uzemljiva elektroda postavlja duž zida štale, širina asfaltnog premaza mora biti najmanje 5 m od zidova.
Vanjske instalacije klase P-III, u kojima se koriste ili skladište zapaljive tekućine s tačkom paljenja pare većom od 61 °C, zaštićene su od direktnih udara groma na sljedeći način: kućišta ovih instalacija ili pojedinačni kontejneri sa krovnom debljinom metala manjih od 4 mm zaštićeni su gromobranom (samostojeći ili ugrađeni na štićenu konstrukciju), a prostor iznad odvodnih cijevi za plin ne može biti uključen u zonu zaštite gromobrana. Ako je debljina krovnog metala najmanje 4 mm ili je, bez obzira na debljinu krova, zapremina pojedinačnih kontejnera manja od 200 m3, dovoljno je da ih spojite na elektrode za uzemljenje na udaljenosti od najmanje 50 m jedna oko druge. perimetar baze.
Produžni gromobran (uzemljeni kabeli od višežilnog čeličnog užeta s površinom poprečnog presjeka od najmanje 35 mm2) koriste se za zaštitu dugih objekata od direktnih udara groma. Tada se visinom kablovskog gromobrana smatra visina kabla iznad tla na mjestu gdje je on najbliži tlu kao rezultat progiba Nt, a progib se uzima jednakim 2 m za dužinu zgrade. do 120 m, tj. Nopor = Nt + 2. Na nivou zemlje Ro = = 1,7 Nt. Na visini Nh (visina zida) Rx = 1,7(Nt + Nh/0,92), a ako su dati Nh i Rx (na primjer, polovina širine zgrade), onda se može naći Nt = 0,6 RxHx/0,92.
Male zgrade sa stepenom otpornosti na vatru III...IV, koje se nalaze u ruralnim područjima sa prosečnim trajanjem grmljavine godišnje od 20 sati ili više, dozvoljeno je da se zaštite od direktnog udara groma na pojednostavljen način u odnosu na zaštitu od groma III kategorije. jednom od sledećih metoda.
1. Kao gromobran koristi se drvo koje raste na udaljenosti od 3...10 m od zgrade, ako je njegova visina najmanje 2 puta veća od visine zgrade, uzimajući u obzir cijevi i antene koje vire iznad njegove krov. Duž stabla se polaže spušteni provodnik koji treba da viri najmanje 0,2 m iznad njegovog vrha. Na korijenu stabla se pravi pojednostavljeni uzemljivač u obliku jedne vertikalne šipke prečnika najmanje 10 mm. i dužine 2...3 m ili iste horizontalne jedne dubine od najmanje 0,5 m (uzemljene su i u tri druge varijante pojednostavljene gromobranske zaštite. Svi spojevi su dozvoljeni zavrtnji, a ne zavareni). Glavno pojednostavljenje ove opcije je izostanak provjere da li je cijela konstrukcija uključena u zonu zaštite gromobrana.
2. Ako slemen krova odgovara maksimalnoj visini objekta, iznad njega se okači kablovski gromobran koji se uzdiže iznad slemena najmanje 0,25 m. Nosači kablova mogu biti drvene daske pričvršćene na krajeve krova. Ako je dužina objekta veća od 10 m, duž krajnjih zidova ili po jedan nagib krova na oba kraja postavljaju se donji provodnici sa oba kraja kabla, a ako je dužina objekta manja od 10 m, onda samo jedan kraj kabla je uzemljen.
3. Ako se dimnjak izdiže iznad grebena i drugih elemenata, na njega se postavlja gromobran koji se uzdiže najmanje 0,2 m iznad dimnjaka. Od njega je dovoljan jedan donji provodnik duž jedne krovne kosine.
4. Metalni krov je uzemljen u jednoj tački, a svi metalni predmeti koji vire iznad njega su povezani sa krovom, a odvodne cijevi i metalne stepenice mogu poslužiti kao odvod struje, ako je u njima osiguran kontinuitet električnog kola.

Da li vam je potrebna zaštita od groma?

Munje i atmosferska pražnjenja stalni su i gotovo sveprisutni pratioci ljudi. Njihova zastrašujuća moć našim se precima činila kao manifestacija volje bogova. Svetska nauka i praksa razvile su efikasne metode zaštite od posledica atmosferskih pražnjenja. Zaštita od groma je skup mjera za zaštitu života i zdravlja osobe i njene imovine. Trenutno je gromobranska zaštita, kao skup standarda, tehnika i sredstava, dio svjetske tehnologije koji se dinamički razvija.

Munja i njeni štetni faktori.

Atmosferska pražnjenja imaju razornu snagu i njihove različite posljedice predstavljaju ozbiljnu prijetnju ljudskim životima i imovini.

Postoji nekoliko teorija o munjama, ali glavna stvar je da razlika potencijala do 1000 kV u oblacima u odnosu na površinu zemlje uzrokuje pražnjenje monstruozne snage do 200 kA, što je praćeno bljeskovima i grmljavinom. Zagrijavanje atmosferskog kanala za pražnjenje dostiže 30.000 stepeni. Prosječno trajanje pražnjenja najčešće nastalog udara groma od oblaka do zemlje je otprilike 60-100 µs. Pogodnije je analizirati različite štetne faktore i posljedice na primjeru tabele.

Iz navedenog možemo izvući zaključke:

• Potencijal munje i grmljavine predstavlja stvarnu i raznoliku prijetnju ljudskim životima i imovini.
• Ljudsko okruženje, kako postaje zasićeno osjetljivom modernom elektronskom opremom, postalo je izuzetno osjetljivo na efekte atmosferskih i sklopnih prenapona.

Kao primjer može se navesti sljedeća statistika: više od 25% uplata osiguranja u Njemačkoj pokriva štetu od groma i prenapona.

Potreba za zaštitom od groma i zaštitom od prenapona je van sumnje za svakoga ko je svjedočio posljedicama atmosferskih pražnjenja.

Kratka lista problema vezanih za sigurnost postojećih objekata, projektovanje i izvođenje gromobranske zaštite zgrada na teritoriji Ruske Federacije.

U svojoj osnovi, problemi ruske gromobranske zaštite su regulatorne prirode. Standardi koji su na snazi ​​u oblasti zaštite od groma u Ruskoj Federaciji ne odražavaju u potpunosti dostignuća moderne nauke i tehnologije. Efikasne metode i sredstva gromobranske zaštite najpotpunije su predstavljene u standardima IEC (Međunarodne elektrotehničke komisije) i potvrđene su širokom praktičnom primjenom u industrijski razvijenim zemljama.

Za lakšu percepciju teksta članka potrebno je dati funkcionalne nazive osnovnih dijelova sistema gromobranske zaštite usvojene u međunarodnoj praksi.

Uz vrlo generalno poređenje svjetskih i ruskih standarda, može se izvući niz fundamentalnih zaključaka.

Što se tiče dijela vanjske gromobranske zaštite:

• Za razliku od normi Ruske Federacije, IEC standardi su detaljno razvili način zaštite primjenom gromobranskih sklopova (mreža) na složenim krovovima zgrada u kombinaciji sa zaštitom dijelova koji strše.
• Ruski vodič "Uputstva za ugradnju gromobranske zaštite zgrada i građevina" (RD 34.21.122-87) ne propisuje globalnu praksu upotrebe antikorozivnih materijala i tvornički pripremljenih elemenata, uključujući uzemljivače i spojnice sa vijcima. od pocinkovanog čelika u uređajima za uzemljenje.
• Iste upute propisuju nedvosmislenu praksu primanja udara groma metalnim krovnim pokrivačem. Istovremeno, u IEC regulatornim dokumentima, ova metoda se koristi samo u slučajevima kada nema potrebe da se osigura sigurnost ovog premaza.

Što se tiče dijela unutrašnje gromobranske zaštite:

Trenutno je međunarodni koncept zonske zaštite od prenapona električnih instalacija zgrada, informacionih i telekomunikacionih sistema, elektronske opreme i terminalnih uređaja praktično izvan polja delatnosti ruskih stručnjaka.

• IEC standardi pažljivo razrađuju pravila i preporuke za upotrebu odvodnika prenapona u skladu sa zonskim konceptom unutrašnje gromobranske zaštite, kao i zahtjeve za iste. Istovremeno, novo izdanje PUE sadrži samo fragmentarne upute o potrebi ugradnje odvodnika na ulazne električne ormare za dovod zraka u dovod.
• Ruski standardi nisu razvili skup metoda i sredstava za zaštitu modernih slabostrujnih mreža, opreme i uređaja od munje i preklopnih prenapona.

Kao rezultat toga, ovo nije potpuna lista problema iz stvarnog života sa kojima se suočavaju programeri, izvođači radova i vlasnici nekretnina.

U nedostatku prakse korišćenja fabrički pripremljenih elemenata, efikasnu spoljnu gromobransku zaštitu vikendica, imanja i sličnih objekata moguće je realizovati samo uz upotrebu samostojećih visokih gromobrana. Programeri i vlasnici po pravilu nisu zadovoljni ovom odlukom, jer arhitektonska individualnost zgrade je narušena, a njena implementacija povezana je sa značajnim troškovima.

Upotreba metalnog krovnog pokrivača (posebno crijepa) kao gromobrana može dovesti do deformacije i uništenja limenog materijala, kao i do požara ispod gorivih materijala krovnih konstrukcija.

Poteškoće nastaju prilikom postavljanja vanjske gromobranske zaštite na rekonstruisanim industrijskim, javnim i administrativnim zgradama. Kod ovakvih objekata jeftinije je izvršiti vanjsku gromobransku zaštitu i uzemljenje, bez obzira na strujne građevinske konstrukcije, nego utvrditi njihovu podobnost i rekonstruirati. S obzirom na praktičnu nedostupnost fabrički gotovih elemenata na tržištu, teško je efikasno i ekonomično implementirati gromobransku zaštitu ovih objekata.

Delovi za zaštitu od groma i uređaji za uzemljenje izrađeni od improvizovanih materijala u građevinskim uslovima, po pravilu, imaju nisku izdržljivost, nedovoljan stepen zaštite od direktnih udara i nedostaju sredstva zaštite od prenesenog i indukovanog potencijala groma.

Javne i industrijske gradske zgrade koje su od direktnog udara groma zaštićene provodljivim građevinskim konstrukcijama obično su opremljene električnim instalacijama bez unutrašnjih gromobranskih uređaja. Vlasnici i operativne organizacije mogu imati značajne troškove kako bi otklonili posljedice i pokrili štetu od groma i sklopnih prenapona u mrežama.

Svake godine u svakodnevnom životu, menadžmentu, industriji i komunikacijama sve se više koristi skupa i na puls osjetljiva informatička oprema, telekomunikacijski i automatizacijski sistemi. Njihov neprekidan rad i sigurnost zahtijevaju složenu i kvalitetnu opremu za ograničavanje munjevitih i sklopnih prenapona sa pravilima primjene, ugradnje i rada koja su razumljiva stručnjacima.

U ovim uslovima, tema mogućeg smanjenja rizika osiguravajućih društava, a samim tim i visine tarifa za osiguravače nekretnina i imovine, je od velikog interesa.

Stručnjaci vam nude da kreirate novi nivo sigurnosti za kuće u kojima živite, koje gradite, opremate i dizajnirate. Sveobuhvatna oprema sa sistemskom opremom vodećeg njemačkog proizvođača OBO Bettermann je vremenski provjereno, efikasno rješenje za zaštitu od udara groma i prenapona.

Pražnjenja groma mogu direktnim udarima (primarni udar) uticati na zgrade i objekte, uzrokujući njihova direktna oštećenja i razaranja, a sekundarne udare kroz fenomene elektrostatičke i elektromagnetne indukcije. Tokom udara groma, visoki potencijal se može prenijeti u zgrade preko nadzemnih vodova i raznih metalnih komunikacija. Kanal groma ima visoku temperaturu (20.000°C i više), a kada je izložen munji, nastale varnice i zagrijavanje zapaljivog medija do temperature paljenja izazivaju požare u zgradama i građevinama.
Potreba za gromobranskom zaštitom stambenih i javnih zgrada i objekata utvrđuje se u skladu sa zahtjevima „Uputstva za projektovanje i postavljanje gromobranske zaštite zgrada i objekata“ (SN 305-69), na osnovu njihove namjene, intenziteta aktivnosti grmljavine na području njihove lokacije, kao i očekivanog broja udara groma u tom području godine. Prosječna aktivnost grmljavine u satima za godinu dana utvrđuje se iz karte date u SN 305-69 ili na osnovu podataka lokalnih meteoroloških stanica.

Zaštiti od groma podliježu sljedeće stambene i javne zgrade i objekti:
1. Stambene i javne zgrade ili njihovi dijelovi koji se izdižu iznad nivoa opšte građevinske mase za više od 25 m, kao i zasebni objekti visine preko 30 m, udaljeni od mase zgrade najmanje 100 m.
2. Javni objekti III, IV, V stepena otpornosti na vatru (vrtići i jaslice, obrazovne i internatske zgrade škola i internata, domovi i menze sanatorijuma, rekreacionih ustanova i pionirskih kampova, studentski objekti bolnica, klubova i bioskopa ).
3. Zgrade i objekti od istorijskog i umjetničkog značaja, pod zaštitom države kao spomenici istorije i umjetnosti.
Navedeno u paragrafima. 1 i 2 zgrade i objekti podliježu zaštiti od groma ako se nalaze na području gdje je prosječna aktivnost grmljavine 20 ili više grmljavinskih sati godišnje. Zgrade i građevine navedene u klauzuli 3 moraju imati zaštitu od groma na cijeloj teritoriji SSSR-a.
Navedene stambene i javne zgrade i objekti u skladu sa SN 305-69 podliježu zaštiti od groma III kategorije, odnosno sa uređajem za zaštitu od direktnog udara groma i od unošenja visokih potencijala preko nadzemnih metalnih komunikacija.

Vrijednost impulsnog otpora svake uzemljene elektrode od direktnih udara groma za stambene i javne zgrade uzima se da nije veća od 20 oma.

Zgrade su od direktnog udara groma zaštićene gromobranima koji se sastoje od gromobrana koji direktno apsorbuju pražnjenje groma, uzemljivača za odvođenje struje groma u zemlju i donjeg provodnika koji povezuje gromobran sa uzemljivačem. Gromobrani se prema lokaciji dijele na samostojeće i postavljaju se direktno na zgradu ili građevinu; po vrsti gromobrana - štapni, kablovski i specijalni; prema broju gromobrana koji rade zajedno na jednoj konstrukciji - jednostrukoj, dvostrukoj i višestrukoj. Ako je iz arhitektonskih razloga ugradnja gromobrana na zgradu neprihvatljiva, gromobranska zaštita zgrada može se izvesti primjenom metalne uzemljene mreže. Da biste to učinili, koristite čeličnu žicu promjera 6-8 mm, koja je pričvršćena na krov u obliku rijetke mreže. Gromobranska mreža mora imati ćelije površine ne veće od 150 x 2, odnosno veličine 12 x 12 ili 6 x 24 m. Ova mreža na najmanje dvije suprotne strane je povezana sa uzemljivačima pomoću donjih provodnika od iste žice i položene uz zidove zgrada. Ako je zaštićena zgrada prekrivena krovnim čelikom, onda nema potrebe za ugradnjom posebnih gromobrana. Potrebno je položiti čeličnu žicu promjera 6 mm oko zgrade duž strehe i sigurno je pričvrstiti za metalni krov najmanje svakih 15-20 m i postaviti strujne vodiče od ove žice do uzemljivača. Donji provodnici se pričvršćuju na krov pomoću vijčanih stezaljki ili zavarivanja. Dimnjačke i ventilacijske cijevi koje strše iznad krova moraju biti opremljene gromobranima od čelične žice prečnika 6-8 mm koji vire iznad cijevi za 30 cm i povezuju ih sa uzemljenim krovom. Na metalnim cijevima nije potrebna ugradnja gromobrana, ali cijevi i metalne žice koje ih pričvršćuju moraju biti sigurno spojene na krovnu ili uzemljujuću elektrodu. Gromobrani se izrađuju od čeličnih šipki različitih veličina i oblika poprečnog presjeka sa zaštitom od korozije. Minimalna površina gromobrana mora biti najmanje 100 mm2, što odgovara okruglom čeliku promjera 12 mm, traci 35 x 3 mm, kutu 20 x 20 x 3 mm ili plinskim cijevima sa spljoštenom i slobodno zavarenom kraj. Gromobranski gromobran treba da bude izrađen od pocinkovanog višežilnog čeličnog kabla poprečnog presjeka od najmanje 35 mm2 (prečnika 7 mm). Donji provodnici moraju biti izrađeni od čelika poprečnog presjeka 25-35 mm2 pomoću čelične žice (žičane šipke) prečnika najmanje 6 mm ili čelika ravnog, četvrtastog i drugog profila. Strujni provodnik kablovskog gromobrana mora biti izrađen od kabla poprečnog presjeka od najmanje 35 mm2 ili čelične žice prečnika najmanje 6 mm.

U svim slučajevima preporučljivo je koristiti metalne konstrukcije zaštićenih zgrada i konstrukcija (stubovi, rešetke, okviri, protivpožarne stepenice, metalne vodilice liftova i sl.) kao dolazne provodnike. U tom slučaju potrebno je osigurati kontinuitet električne komunikacije u spojevima konstrukcija i armatura, što se u pravilu osigurava zavarivanjem. Prednapregnuta armatura armirano-betonskih stubova, rešetki i drugih armirano-betonskih konstrukcija ne može služiti kao odvodni provodnici.

Ako zgrade imaju gornji strop od metalnih rešetki, nije potrebna ugradnja gromobrana ili primjena gromobranske mreže. U ovom slučaju, rešetke su spojene spuštenim provodnicima na provodnike za uzemljenje. U svim slučajevima dozvoljeno je kombinirati uzemljivače za zaštitu od direktnih udara groma, zaštitno uzemljenje za električnu opremu i uzemljivač za zaštitu od elektrostatičke indukcije.

Ako zgrada ima širinu od 100 m ili više i zaštićena je od direktnih udara groma gromobranom postavljenim na zgradu, gromobranskom mrežom ili metalnim krovom, tada je potrebno pored vanjskih uzemljivača ugraditi i dodatne uzemljivače. za izjednačavanje potencijala unutar zgrade. Ovi uzemljivači se izrađuju u obliku produženih čeličnih traka položenih na udaljenosti od ne više od 60 m i po širini zgrade. Trake se prihvataju sa poprečnim presekom od najmanje 100 mm2 i polažu se u zemlju na dubini od najmanje 0,5 m. Svaka elektroda za uzemljenje je na svojim krajevima povezana sa spoljnim konturama uzemljene elektrode radi zaštite od direktnog udara groma udara, a također je spojen u razmacima ne većim od 60 m na donje provodnike od gromobrana.

U zavisnosti od položaja u tlu i oblika elektroda, uzemljene elektrode se dijele na sljedeće vrste:
udubljeni - izrađeni od trake ili okruglog čelika. Polažu se vodoravno na dno jame u obliku proširenih elemenata ili kontura duž perimetra temelja;
vertikalni - od čeličnih okomito vijčanih okruglih čeličnih šipki i gonjenih šipki od ugaonih čeličnih i čeličnih cijevi. Pretpostavlja se da su elektrode za uvrtanje dužine 4,5-5 m, a pogonske elektrode 2,5-3 m. Gornji kraj vertikalne uzemljene elektrode izdiže se od površine tla za 0,5-0,6 m;
horizontalno - izrađeno od trake ili okruglog čelika. Polažu se vodoravno na dubini od 0,6-0,8 m od površine tla u jednoj ili više greda koje se razilaze od jedne tačke na koju je priključen donji vodič;
kombinovano - kombinovanje vertikalnih i horizontalnih vodiča za uzemljenje u zajednički sistem.

Dizajn uzemljivača se donosi ovisno o potrebnom otporu impulsa, uzimajući u obzir otpornost tla i praktičnost njihovog polaganja. SN 305-69 daje tipične dizajne vodiča za uzemljenje i vrijednosti njihovog otpora na prolaz struje. Sve veze uzemljivača međusobno i na donje provodnike moraju se izvoditi samo zavarivanjem sa dužinom koraka zavarivanja od najmanje šest prečnika okruglih provodnika koji se zavaruju. Vijčani spojevi se mogu koristiti samo kada se postavljaju privremeni uzemljivači.

Nemetalne vertikalne cijevi kotlarnica i preduzeća, vodotornja, vatrogasni tornjevi visine 15 m ili više zaštićeni su od direktnih udara groma. U ovom slučaju se pretpostavlja da je vrijednost impulsnog otpora elektroda za uzemljenje 50 oma za svaku strujno strujnu elektrodu. Za cijevi visine do 50 m ugrađuju se jedan gromobran i jedan vanjski donji provodnik. Kada je visina cijevi veća od 50 m, postavljaju se najmanje dva gromobrana i provodnika koji se nalaze simetrično duž cijevi. Cijevi visine 100 m ili više duž perimetra gornjeg kraja opremljene su čeličnim prstenom poprečnog presjeka od najmanje 100 mm2, na koji su zavarena najmanje dva donja vodiča. Isti prstenovi se ponavljaju duž visine cijevi svakih 12 m.
Za metalne cijevi, tornjeve i stubove nije potrebna ugradnja odvojenih gromobrana i odvodnih provodnika, dovoljno je samo njihovo povezivanje na uzemljivač.

Metalne skulpture i obeliske (istorijski i umjetnički spomenici) treba spojiti na uzemljivače s vrijednošću otpora impulsa ne većom od 20 oma.

Zaštitna zona je prostor oko gromobrana u kojem je zgrada ili građevina zaštićena od direktnih udara groma. Postojaće dovoljna pouzdanost zaštite objekta od direktnih udara groma samo ako svi njegovi dijelovi padaju u ovu zonu. Zona zaštite može se izračunati analitički i grafički pomoću formula i nomograma. Zaštitne zone mogu biti formirane od jednostrukih, dvostrukih i višeštapnih gromobrana, kao i jednostrukih i dvostrukih kablovskih gromobrana.

Rice. 4. Zaštitna zona četiri gromobrana u tlocrtu

Visina gromobrana se prilično precizno određuje pomoću nomograma i ne zahtijeva matematičke proračune. Na primjer, da biste pronašli visinu gromobrana sa dvostrukim kablom na Sl. 5 prikazan je nomogram konstruiran tako da se visina gromobrana h određuje u zavisnosti od udaljenosti između gromobrana a i od vrijednosti h0, što je najmanja visina zaštitne zone između dva gromobrana (visina zaštićenog objekta) - g
Rezultirajuća visina gromobranskih nosača kablova mora se povećati za visinu progiba, ovisno o dužini raspona. Nomogrami dati u SN 305-69 mogu odrediti i visinu jednostrukih i dvostrukih gromobrana, kao i jednostrukih i dvostrukih kablovskih gromobrana visine do 60 m.

Zaštita od uvođenja visokih potencijala (atmosferskih prenapona) uređena je na sljedeći način. Na vanjskim žicama dalekovoda napona do 1000 V udari groma izazivaju prenapon, a prijenos visokih potencijala kroz žice u zgrade može uzrokovati požare i nezgode sa ljudima i životinjama. To se može spriječiti ugradnjom odvodnika, iskrišta (5-8 mm) na vodove ili uzemljenjem kuka i pinova izolatora faznih žica i žica radio-difuznih, telefonskih i drugih mreža. Takva zaštita je obavezna za škole, vrtiće, klubove, bolnice i druge objekte sa velikim brojem ljudi. Kuke na stubovima za napajanje moraju biti uzemljene spuštenim provodnikom od žice prečnika 5-6 mm, namotanim na kuke i povezivanjem neutralne žice sa odvodom za uzemljenje kalajisanim vijčanim stezaljkama.

Ako ulazi idu u pomoćne prostore (skladišta, šupe i sl.), onda zaštitu na nosačima treba izvršiti na svakih 5 ulaza potrošačima, naizmjenično ih sa nezaštićenim nosačima. Udaljenost između zaštićenih nosača ne smije biti veća od 200 m (5-6 raspona). Ulazak u objekat se može izvršiti sa nezaštićenog nosača, pod uslovom da se nalazi na udaljenosti od najviše 30 m od štićenog nosača.

Navedene zaštitne mjere se ne smiju poduzeti ako je niskonaponska mreža zaštićena od oštećenja od groma visokim drvećem, zgradama itd. ili se nalazi u područjima koja nisu izložena oštećenju od groma. O mogućnosti odbijanja implementacije navedene zaštite u svakom pojedinačnom slučaju trebaju odlučiti pogonske ili projektantske organizacije zajedno sa predstavnicima energetskih nadzornih organizacija. Kako bi se spriječilo da radio antene nose visoke potencijale, potrebno je položiti strujni provodnik duž svake police, povezujući jedan kraj sa elektrodom uzemljenja, a drugi postavljajući 10-12 mm od antenskog kabla.

Zaštita stambenih i javnih objekata od sekundarnog djelovanja groma nije potrebna.