RD proračun gromobranske zaštite. Udaljenost između gromobranskih donjih provodnika. Opće odredbe i principi dizajna

Munja je koncentrisana struja, koju emituje grmljavinski oblak nastao kada visoka vlažnost vazduha i nagle promene temperature. Munja može putovati na velike udaljenosti. Direktan udar pražnjenja groma u predmet uzrokuje zagrijavanje do ultravisokih temperatura praćeno topljenjem, pa čak i isparavanjem. Eksplozije mogu nastati u strukturama zbog naglog povećanja elektrodinamičkog napona. Postoji i naknadni negativan uticaj pražnjenja groma: magnetsko polje izazvano udarom stvara elektromotorna sila na zatvorenim strujnim krugovima od metalnih konstrukcija, što zauzvrat može izazvati varnice i jako zagrevanje, oštetiti električne instalacije i izazvati strujni udar i druge nezgode ljudi. Spriječiti negativne posljedice protiv udara groma potrebno je obezbijediti gromobranski uređaj.

Šta je gromobranska zaštita zgrada i objekata

Ukratko, ovo je skup radnji i mjera, kao i raznih zaštitnih uređaja za sprječavanje nezgoda i požara u zgradama i objektima stambene i industrijske namjene kada ih udari grom.

Mjere zaštite od groma dijele se na vanjske i unutrašnje. Vanjska zaštita se sastoji od uređaja koji presreću električni naboj od groma i usmjeravaju ga na tlo kroz posebne kanale za provodnike. Takve strukture, instalirane u skladu sa obaveznim tehnička pravila za zaštitu od groma, pouzdano štite zgrade i ljude u njima od oštećenja.

Mjere vanjske gromobranske zaštite zgrada i objekata dijele se na aktivne i pasivne.

Pasivna zaštita je predstavljena u nastavkuopcije:

• gromobranska mreža izrađena od čeličnih šipki ili žičane šipke, njena upotreba je dozvoljena svim standardima gromobranske zaštite, iako pri malim prekoračenjima mreža nije u mogućnosti pouzdano zaštititi površinu krova;

• metalne šipke (od jednog do nekoliko komada) za primanje pražnjenja groma, povezuje ih poseban kabel i krugove za uzemljenje - gromobrane;
• metalni kablovi za prijem groma.

Svi vanjski uređaji za zaštitu od groma imaju isti standard i sastoje se od tri glavna dijela: presretača električnog pražnjenja od grmljavinskog oblaka - gromobrana; konstrukcijski dio koji vodi električnu energiju do uzemljivača i element za uzemljenje koji ispušta naboj groma u tlo.

Interni skup mjera zaštite od groma ima za cilj sprječavanje oštećenja električne opreme koja može nastati od iznenadnog skoka napona u mreži kao posljedica udara groma. Projektovanje unutrašnje gromobranske zaštite predstavljeno je u dva tipa: 1 – otpornost na direktan udar groma, 2 – otpornost na indirektni udar koji prolazi pored zgrada/građevina.

Korištenjem se suzbijaju sekundarni efekti pražnjenja groma u vidu visokih potencijala unutar zgrada nadležna organizacija uzemljenje. Elektromagnetna indukcija u dugim željeznim konstrukcijama uklanja se ugradnjom metalnih kratkospojnika. Uvođenje visokih električnih potencijala kroz komunikacijske ulaze sprječavaju ventilski odvodnici i specijalni varnici, koji se aktiviraju naglim naponom.

Problem se rješava i zabranom ulaska nadzemnih vodova za određene kategorije objekata i njihovom zamjenom podzemnim kablovskim uvodima.

Principi rada gromobrana

Rad ovih uređaja zasniva se na činjenici da grom uvijek udara u najviše i najistaknutije metalne dijelove. Svi gromobrani imaju svoju zaštitnu zonu - ovo je područje koje je zaštićeno od direktnih udara groma. Kada se pražnjenje približi, prva munja udara u najvišu tačku zgrade ili građevine, a zaštita se odbija električna energija u tlo, a sam zaštićeni objekat nije zahvaćen. U slučaju kada dimenzije konstrukcije premašuju dimenzije sigurnosna zona jedan gromobran, ugraditi dodatne uređaje ovog tipa (tri ili četiri međusobno povezana uređaja sa zajedničkim uzemljenjem).

Pouzdanost zaštitnih zona koje pružaju gromobrani, prema GOST-u, podijeljena je na tipove: "A" - stepen pouzdanosti je blizu sto posto (99,5) i "B" - stepen zaštite je od 95 posto . Sama zaštitna zona je konusnog oblika, a visina i podnožje su određene gabaritima objekta. Najveća dozvoljena visina gromobrana građevinski kodovi, je 150 metara.

Gromobranski uređaj

Svaki gromobran sastoji se od tri glavna elementa: gromobrana, vodiča (obično izrađenih od bakra ili čelika) i steznog kruga koji prenosi akumulirani naboj u zemlju do dubine od jedan i pol do tri metra. Najjednostavniji oblik Takav uređaj je metalni jarbol. Noseći stubovi gromobranskih uređaja obično su dizajnirani u obliku čelične cijevi istog prečnika, kao i stubovi od drveta ili armiranog betona. Dijelovi uređaja za uklanjanje groma koji nose struju često su pričvršćeni na strukturne elemente samih konstrukcija. Gromobrane na gromobranima tipa šipke izrađene su od čelika i moraju biti visoke najmanje 20 centimetara.

Kabelski gromobrani se nazivaju i linearni; oni su žica razvučena između para željeznih jarbola. Takav uređaj vam omogućava da prikupite sve udare groma koji ulaze u zaštitno polje. Linearni gromobrani se spajaju na petlju za uzemljenje bakarnim kablom velikog promjera ili jednostavnim metalnim spojnicama.

On visoke zgradeČesto se metalni ili armiranobetonski okvir ugrađuje kao donji provodnik.

Bilješka! Neophodno je uspostaviti pouzdanu vezu (obezbeđenu snipom) za sve elemente okvira. Balkonske ograde, stepenice za evakuaciju u slučaju nužde i drugi metalni konstrukcijski elementi također mogu poslužiti kao dolazni provodnici. Provodnici se pričvršćuju na zidne površine konstrukcija pomoću plastičnih kopči; možete koristiti i kabelski kanal, što će povećati vijek trajanja gromobrana. Prilikom planiranja izgradnje potrebno je predvidjeti prisustvo petlji za uzemljenje s nagibom od 20-30 metara duž cijelog perimetra zgrade.

Klasifikacija objekata koji se štite

Prema GOST standardima, zgrade i konstrukcije koje moraju biti zaštićene od udara groma podijeljene su prema stupnju opasnosti na obične i posebne objekte. Zajedničkim objektima smatraju se stambene i administrativne zgrade komercijalne, industrijske i poljoprivredne namjene, čija visina ne prelazi 60 metara. Posebni sadržaji uključuju uputstva za gromobransku zaštitu zgrada i industrijskih objekata:

• potencijalno opasno za okolne ljude i zgrade;
• opasan po okolinu;
• sposoban, u slučaju udara groma, da izazove zračenje, biološko ili hemijsko zagađenje - emisije koje prelaze sanitarni standardi(to se po pravilu odnosi na državna preduzeća);
• objekata visine preko 60 metara, privremenih skloništa, igrališta, objekata u izgradnji i dr.

Za takve objekte utvrđuje se nivo zaštite od groma od najmanje 0,9. Vlasnik objekta ili naručilac konstrukcije može samostalno postaviti povećanu klasu pouzdanosti za zgradu.

Konvencionalni građevinski projekti, prema GOST-u, imaju četiri nivoa pouzdanosti zaštite od direktnih udara groma:

• prvi (pri vršnoj struji groma od 200 kiloampera), pouzdanost – 0,98;
• drugi (struja groma 150 kiloampera), pouzdanost – 0,95;
• treći (trenutni 100 kiloampera), pouzdanost – 0,9;
• četvrti (trenutni 100 kiloampera), pouzdanost – 0,8.

Kategorije zaštite od groma

Vodeći dokumenti (RD) identifikuju tri glavne kategorije zaštite od groma, određene prosječnim brojem i trajanjem grmljavine u određenom području, lokacijom zgrade i vjerovatnoćom da je udari grom, te prisustvom opasnosti od požara i eksplozije. zonama u zgradi.

Prva kategorija gromobranske zaštite puteva uključuje objekte industrijska proizvodnja sa B-2 i B-1 kategorijama opasnosti od eksplozije. Druga kategorija potpune gromobranske zaštite pripada zgradama klase opasnosti od eksplozije B-2a, B-1a i B-1b, te površine zauzimaju najmanje 30 posto prostora. Isti nivo zaštite od udara groma dodijeljen je skladištima goriva i maziva, magacinima đubriva, hladnjačama amonijaka i mlinovima za brašno. Prema RD, u industrijskim zgradama sa gromobranskom zaštitom kategorije 2 potrebno je uzemljenje svih metalnih kućišta električnih mašina. Prilikom prelaska nadzemnih vodova na kablovske vodove potrebno je na svaku fazu ugraditi kratkospojnik.

Kategorija gromobranske zaštite 3 postavlja se na objekte sa 3 i 4 stepena otpornosti na vatru, kao i sa godišnjim trajanjem grmljavine od najmanje 20 sati: dečije ustanove, škole, bolnice, zabavni centri, vodotornjevi, peradarske farme i stočarski kompleksi, kao i samostojeće stambene zgrade, objekti visine preko 30 metara.

Regulatorni dokumenti o gromobranskoj zaštiti

Zbog važnosti zaštite zgrada i objekata od udara groma, država reguliše uslove za zaštitu od groma izdavanjem regulatornih dokumenata:

• tehnički propisi;
• nacionalni standardi - GOST (na primjer, GOST R IEC 62305-1-2010. Upravljanje rizikom. Zaštita od groma);
• odjelne i lokalne upute uputstva– rd (na primjer, “Uputstvo za gromobransku zaštitu zgrada i objekata” rd 34.21.122-87);
• pravila uređaja električne instalacije– pue (trenutno je na snazi ​​izdanje br. 7).

Također se koristi međunarodnim standardima ISO.

Električna pražnjenja akumulirana u grmljavinskim oblacima i iznesena na površinu zemlje munjom mogu uzrokovati značajna oštećenja zgrada, objekata i ljudi i drugih objekata koji se nalaze u njima iu blizini. Da bi se spriječile negativne posljedice, primjenjuju se mjere gromobranske zaštite, u vidu sistema raznih uređaja i posebnih mjera koje minimiziraju mogućnost strujnih udara, nezgoda i požara.

Video

Aktivan

Za zgrade i objekte, više od 70% ukupne površine koje čine prostorije koje ne podliježu gromobranskoj zaštiti prema , a ostatak zgrade čine prostorije I, II ili III kategorije gromobranske zaštite, samo zaštita treba obezbijediti protiv unošenja visokih potencijala putem komunikacija koje se uvode u prostore podložne gromobranskoj zaštiti: kategorija I - prema, ; za kategorije II i III - povezivanjem komunikacija na uzemljivač električnih instalacija koji je u skladu sa uputstvima, ili na armaturu armiranobetonskog temelja zgrade (uzimajući u obzir zahtjeve). Ista veza mora biti osigurana za interne komunikacije (ne uvodi se izvana).

1.6. U cilju zaštite zgrada i objekata bilo koje kategorije od direktnih udara groma, postojeće visoke konstrukcije treba koristiti kao prirodne gromobrane koliko god je to moguće ( dimnjaci, vodotornjevi, reflektori, nadzemni dalekovodi itd.), kao i druge obližnje građevine.

Ako se zgrada ili građevina djelimično uklapa u zonu zaštite prirodnih gromobrana ili susjednih objekata, zaštitu od direktnih udara groma treba obezbijediti samo za preostali, nezaštićeni dio. Ako u toku eksploatacije zgrade ili objekta rekonstrukcija ili demontaža susjednih objekata dovede do povećanja ovog nezaštićenog dijela, moraju se izvršiti odgovarajuće promjene u zaštiti od direktnih udara groma prije početka sljedeće sezone grmljavine; ako se demontaža ili rekonstrukcija susjednih objekata vrši u toku sezone grmljavine, za to vrijeme moraju se obezbijediti privremene mjere zaštite od direktnog udara groma u nezaštićeni dio zgrade ili objekta.

1.8. Armiranobetonske temelje zgrada, objekata, vanjskih instalacija, gromobranske nosače u pravilu treba koristiti kao gromobranske uzemljivače, pod uslovom da se kroz njihovu armaturu obezbijedi neprekidna električna veza i zavarivanjem spoje na ugrađene dijelove.

Bitumen i bitumen-lateks premazi nisu prepreka takvoj upotrebi temelja. U umjereno i visoko agresivnim tlima, gdje se zaštita armiranog betona od korozije vrši epoksidom i dr. polimerne prevlake, a takođe i kada je vlažnost tla manja od 3%, koristiti armirano-betonske osnove nisu dozvoljeni kao uzemljivači.

STO 083-004-2010

STANDARD NP SRO "SINDIKAT GRAĐEVINSKE INDUSTRIJE REGIJE SVERDLOVSK"

ZAŠTITA GRAĐEVINA, OBJEKATA, OTVORENOG PROSTORA I INDUSTRIJSKIH KOMUNIKACIJA SISTEMA SA NAPREDNOM STRAMER EMISIJOM. TEHNIČKI ZAHTJEVI, DIZAJN, TEHNOLOGIJA UREĐAJA I TEHNIČKI RAD

Datum uvođenja 2011-01-15

Predgovor

Ovaj standard organizacije (STO) je razvijen u skladu sa ciljevima i principima standardizacije u Ruska Federacija, ustanovljen Saveznim zakonom od 27. decembra 2002. N 184-FZ „O tehničkoj regulaciji” sa izmenama i dopunama Saveznog zakona od 1. maja 2007. N 65-FZ „O izmenama i dopunama Saveznog zakona „O tehničkoj regulaciji”, kao i kao pravila primjene nacionalnih standarda Ruske Federacije - GOST R 1.0-2004 * "Standardizacija u Ruskoj Federaciji. Osnovne odredbe" i GOST R 1.4-2004 "Standardizacija u Ruskoj Federaciji. Standardi organizacije. Opće odredbe", Federalni zakon od 22. jula 2008. N 148-FZ "O izmjenama i dopunama Zakona o uređenju grada Ruske Federacije i određenih zakonskih akata Ruske Federacije".
________________
* Dokument nije važeći na teritoriji Ruske Federacije. GOST R 1.0-2012 je važeći. - Napomena proizvođača baze podataka.

Ovaj standard implementira odredbe članova -, Federalnog zakona "O tehničkoj regulaciji", člana 55. stav 2. Federalnog zakona "O izmjenama i dopunama Kodeksa o urbanističkom planiranju Ruske Federacije i određenim zakonodavnim aktima Ruske Federacije".

Informacije o Standardu

1. RAZVIJENO od strane Uralskog državnog šumarskog univerziteta (Jekaterinburg), KrovTrade Company LLC (dr, vanredni profesor V.V. Pobedinsky), TD Electrical Products LLC (A.V. Alimov), Odeljenje za državni nadzor nad gradnjom u Sverdlovskoj oblasti (glavni specijalista odjela za nadzor požara S.K. Gigin). Pod općim uredništvom V.V. Pobedinskog.

2. Predstavljen je NP SRO "Savez građevinske industrije Sverdlovske oblasti".

3. ODOBRENO odlukom generalne skupštine NP SRO "Unija građevinske industrije Sverdlovske oblasti", zapisnik br. 9 od 17. decembra 2010. godine.

5. DOGOVOR OD "UralNIIproekt RAASN", OJSC "Uralgrazhdanproekt", Ural Department Federalna služba za ekološki, tehnološki i nuklearni nadzor, Koordinaciono vijeće za samoregulaciju regiona Uralskog federalnog okruga.

Uvod

Uvod

Ovaj standard sadrži dva dela - tehnički zahtjevi i pravila za upotrebu i rad. Dakle, zahtjevi koji se moraju poštovati pri projektovanju i postavljanju gromobranske zaštite, kao i zahtjevi za sigurnost od požara, navedeni su u dijelu tehničkih zahtjeva. Odeljak o pravilima pruža metode za projektovanje i implementaciju obaveznih zahteva za sisteme zaštite od groma aktivni tip.

Osnovna razlika između ovih standarda je maksimalno moguće smanjenje opisnih zahtjeva za sredstva i metode gromobranske zaštite zgrada, dok je dokumentom precizirana podjela standarda na preporučene i obavezne, te definirani zahtjevi za aktivni tip gromobranske zaštite i osnovne konstrukcijske zaštite. elementi. Uzimajući u obzir evropske standarde, ovi standardi povećavaju zahtjeve za zaštitu od korozije konstruktivnih elemenata, kao i unutrašnju zaštitu od groma, što omogućava više visoki nivo sigurnost objekata i pouzdanost sistema.

Opremanje raznih objekata sistemima gromobranske zaštite je obavezna procedura tokom izgradnje, što je na glavnim tačkama regulisano PUE (Pravilima za električnu instalaciju) i standardima. Kako se sistemi gromobranske zaštite razvijaju, pojavljuju se nove, efikasnije tehnologije i oprema. Svjetska nauka razvila je metode i sredstva nove generacije zaštite od posljedica atmosferskih pražnjenja, što se u praksi pokazalo visoka efikasnost. Jedno od ovih područja je upotreba gromobranskih sistema sa anticipativnom strimer emisijom ili aktivnom zaštitom od groma, koji su opremljeni odgovarajućom regulatorni okvir(standardi IEC 61024*, IEC 62305*, IEC 61312*) Međunarodne elektrotehničke komisije (IEC) i koriste se širom svijeta više od 30 godina.
________________
* Pristup međunarodnim i stranim dokumentima navedenim ovdje i dalje u tekstu može se dobiti putem linka na web stranicu http://shop.cntd.ru. - Napomena proizvođača baze podataka.

Od tada se pojavilo iskustvo u korištenju sistema aktivne gromobranske zaštite poslednjih godina u ruskoj građevinskoj industriji. Njihove prednosti su očigledne, ali nedostatak odgovarajućeg regulatornog okvira dugo vremena nije omogućavao realizaciju mogućnosti naprednije tehnologije zaštite. Ali povećanje spratnosti zgrada, odgovornost objekata, povećanje opremljenosti gotovo svih zgrada računarima, informacionim sistemima, mikroprocesorskim kontrolama, osetljivim na udarne napone i smetnje u električne mreže, učinili su zadatak poboljšanja zaštite od groma izuzetno hitnim.

Općenito, upotreba aktivnog sistema nije u suprotnosti sa općeprihvaćenom, jer teorijske osnove zaštita zgrada i industrijskih komunikacija ostaju nepromijenjena. Razlika je u dizajnu gromobrana, koji čini sistem mnogo efikasnijim, pouzdanijim i manje radno intenzivnim tokom instalacije i rada.

Pouzdan rad gromobranskog sistema zavisi od pravilnog projektovanja, objektivne namene projektnih rešenja, striktnog pridržavanja tehnologije uređaja, primene kvalitetnih materijala i komponente, kao i usklađenost sa režimima održavanja i popravke konstrukcije. U tu svrhu razvijen je dio pravila u ovim standardima, koji postavlja metodološke preporuke za projektovanje, izgradnju i rad sistema aktivne gromobranske zaštite.

1 područje upotrebe

1.1 Ovi standardi su razvijeni uzimajući u obzir standarde koji su na snazi ​​u Ruskoj Federaciji i utvrđuju zahtjeve za sisteme zaštite od groma sa proaktivnom strimer emisijom (aktivna zaštita od groma), preporučene za sve organizacije koje djeluju u regiji Sverdlovsk, bez obzira na njihov oblik vlasništva i državnu pripadnost.

1.2 Ovaj standard je razvijen na osnovu standarda Evropske unije, preporuka Međunarodne elektrotehničke komisije i usklađen je sa njima u osnovnim odredbama.

1.3 Standardi se primjenjuju u građevinskim područjima Sverdlovske regije za zgrade, građevine različite namjene, otvorene površine i industrijske komunikacije.

1.4 Pravila razvijena u razvoju odjeljka tehničkih zahtjeva (odjeljci 4, 5, 6) primjenjuju se na projektovanje i ugradnju gromobranske zaštite sistemima sa anticipativnom emisijom strujanja za zgrade, objekte, otvorene površine i industrijske komunikacije.

1.5 Odjeljak o pravilima pruža smjernice za dizajn i konstruktivna rješenja Razmatraju se uređaji za zaštitu od groma, glavne komponente i praksom provjerena sredstva i metode za uređenje gromobranskih konstrukcija sa sistemima sa anticipativnom strimer emisijom, kao i načini tehničkog rada čijom implementacijom se obezbjeđuje usklađenost sa obaveznim tehničkim zahtjevima.

1.6. Prilikom projektovanja i postavljanja gromobranske zaštite, pored odredbi ovih teritorijalnih urbanističkih standarda, moraju se poštovati i zahtjevi važećih standarda projektovanja, zaštite na radu i zaštite od požara.

2 Normativne reference

4.1.5 Svi konstruktivni elementi koji se nalaze na krovu zgrade (antene, jarboli i sl.) moraju biti smješteni unutar štićenog prostora.

4.2 Zahtjevi za konstrukcije

4.2.1 Šipka za zatvaranje zraka sa preventivnom streamer emisijom mora biti pričvršćena na vrh metalnog jarbola tako da je njena gornja tačka najmanje 2 m iznad površine ili najviše tačke objekta, uključujući antene, krovove, rezervoare i drugi izbočeni dijelovi.

4.2.2 Visina gromobrana iznad krovne površine određuje se u skladu sa traženom kategorijom i radijusom gromobranske zaštite.

4.2.3 Stubovi antene koji se nalaze na krovu moraju biti povezani kroz iskrište na ožičenje donjeg provodnika.

4.2.4 Kada se televizijski ili drugi antenski jarbol nalazi na udaljenosti manjoj od 10 metara od gromobrana, oba nosača u visini krova moraju biti međusobno povezana jednožilnim bakrene žice površina poprečnog presjeka nije manja od površine donjeg provodnika. U tom slučaju je potrebno ugraditi i zračni terminal na jarbol antene.

4.2.5 Udaljenost gromobrana od dalekovoda mora biti najmanje 3 m.

4.2.6 Svaki gromobran mora imati najmanje jednu vezu sa uzemljenjem.

4.2.7 Ožičenje donjeg provodnika mora biti povezano na krug uzemljenja zgrade.

4.2.8 Donji provodnici moraju biti pričvršćeni na površinu premaza i na zidove. U zavisnosti od lokacije donjih provodnika, razmak između elemenata za pričvršćivanje obezbeđuje se na sledeći način:

Za donje provodnike na zidovima, niskim nagibima i kosim krovovima:

Prema DIN V VDE V 0185 svakih 0,5 m;

Prema NFC 17-102, NFC 17-100 najmanje 3 držača po metru dužine, tj. u koracima od 0,33 m;

Prema ruskim standardima, u koracima od 1,5-2 m.

4.2.9 Svaki vertikalni donji provodnik mora biti povezan sa zasebnom tačkom uzemljenja u skladu sa zahtevima NF C 17-102 (Tabele 4-6), .

4.2.10 U skladu sa standardima DIN V VDE V 0185 (dio 3, tačka 4.4.1), otpor uzemljenja ne bi trebao biti veći od 10 Ohma.

4.2.11 Prilikom lociranja tačaka uzemljenja gromobrana u blizini podzemnih kablova za napajanje ili metalnih gasovoda, moraju se preduzeti mere predostrožnosti u skladu sa zahtevima NFC 17-102 (Tabele 4, 5). U tom slučaju, uzemljenje mora biti locirano na sigurnoj udaljenosti od komunalnih objekata koji se nalaze u zemlji (metalni cjevovodi, strujni kablovi, komunikacioni kablovi, gasovodi). Vrijednosti sigurnih udaljenosti date su u tabeli 1. Ove udaljenosti se moraju poštovati i za cjevovode koji nisu spojeni na petlju za uzemljenje zgrade.

4.2.12 Za nemetalne cjevovode, sigurne udaljenosti nisu standardizirane.

4.2.13 Za sve objekte opremljene gromobranskom zaštitom u skladu sa zahtjevima međunarodnog standarda CEI 61643-11, francuskog standarda NF EN 61643-11 za zaštitu od prenapona potrebno je ugraditi odvodnike tipa 1 (DDS prema NF EN 61643- 11) je obavezan.

4.3 Materijalni zahtjevi

4.3.1 Korišteni materijali i proizvodi moraju biti certificirani ili imati odgovarajuće tehničke certifikate.

Tabela 1 - Sigurne udaljenosti do uzemljene elektrode

4.3.2 Parametri provodnika sistema gromobranske zaštite, u zavisnosti od materijala, dati su u tabeli 2.

Tabela 2 - Parametri provodnika sistema gromobranske zaštite

4.3.3 Na spojevima, materijali provodnika treba da budu elektrohemijski kompatibilni ili da imaju neutralnu provodljivu zaptivku, na primer, mesing između bakra i pocinkovanog čelika.

4.3.4 Svi projektni elementi gromobranske zaštite, izloženi uticajima agresivni faktori moraju imati antikorozivni premaz. Vodovi za uzemljenje moraju imati provodljiv antikorozivni premaz, a mjesta spajanja u zemlji moraju dodatno imati hidroizolaciju, na primjer, posebne ljepljive trake, mastike itd.

4.3.5 Krovni pokrivač, kada se koristi kao prirodni provodnici, mora imati sljedeće debljine:

Najmanje 0,5 mm, ako ga nije potrebno zaštititi od oštećenja (progorevanja) i nema opasnosti od zapaljenja zapaljivih materijala koji se nalaze ispod krova;

Ne manje od vrednosti navedenih u tabeli 3 (poljski standard PN-IEC-61024), kada je potrebno zaštititi krov (cevi, tela rezervoara) od termičke deformacije ili progorevanja;

4.3.6 Procesne cijevi i rezervoari smješteni na krovu, kada se koriste kao prirodni provodnici, moraju imati sljedeću debljinu zida:

Najmanje 2,5 mm, ako spaljivanje kroz ove zidove ne dovodi do opasnih posljedica;

U slučajevima kada termička deformacija ili izgaranje mogu dovesti do opasnih posljedica, ne manje od vrijednosti navedenih u tabeli 3.

Tabela 3 - Debljina prirodnih provodnika

5 PROJEKTOVANJE SISTEMA ZAŠTITE GROM S NAPRETNOM EMISIJOM STRAMER

5.1 Opće odredbe i principi dizajna

5.1.1 Ugradnja gromobranske zaštite za zgrade i industrijske komunikacije je obavezna mjera za osiguranje sigurnosnih uslova, stoga čine sadržaj posebnog dijela projekta i uključeni su u plan izgradnje ili rekonstrukcije zgrade ili objekta u takvim način na koji se zaštita od groma odvija istovremeno sa glavnim građevinskim i instalaterskim radovima.

5.1.2 Pored ovih urbanističkih standarda, pri projektovanju i postavljanju gromobranske zaštite koriste se RD 34.21.122, SO 153-34.21.122, PUE - izdanje 7, GOST R 50571.19-000.

5.1.3 Ovi standardi sadrže osnovne odredbe za sveobuhvatnu zaštitu od groma, koja obezbjeđuje kako zaštitu od direktnih udara groma (vanjska zaštita od groma) tako i zaštitu od prenapona i smetnji u električnim mrežama sa nazivni napon do 1000 V, informacione mreže, sistemi za prenos podataka, kontrola, nadzor i merenje, alarmni sistemi (tj. unutrašnja gromobranska zaštita od sekundarnih gromobranskih manifestacija).

5.1.4 Gromobranska zaštita podrazumijeva kompleks tehničkih rješenja i posebnih uređaja. Projekat gromobranske zaštite može se izvesti za objekat u izgradnji i za objekat koji se rekonstruiše, a koji je prvobitno bio opremljen klasičnim sistemom u skladu sa.

5.1.5 Za novoizgrađenu zgradu, proces projektovanja uključuje sljedeće faze:

U zavisnosti od faktora rizika i kategorije zaštite, usvaja se koncept zaštite;

Određivanje metode proračuna zaštite;

Određivanje projektnih karakteristika zgrade, konstrukcije i komunikacijskog sistema;

Izvođenje opštih proračuna projektnih parametara sistema zaštite;

Izvođenje proračuna i razvoj pojedinih elemenata sistema zaštite zgrada;

Izvođenje proračuna i razvoj pojedinih elemenata sistema zaštite komunikacija;

5.1.6 Za rekonstruisani objekat, prvobitno opremljen klasičnim sistemom zaštite, ovaj proces obuhvata ispitivanje postojećeg stanja spoljne i unutrašnje gromobranske zaštite.

5.1.7 V opšti pogled Proces dizajna je prikazan na slici 1.

Slika 1 - Algoritam za proces projektovanja gromobranske zaštite

Slika 1 - Algoritam za proces projektovanja gromobranske zaštite

5.1.8 Prije projektovanja vanjske gromobranske zaštite potrebno je utvrditi kategoriju zaštite koja je neophodna za objekat ove vrste, mjesto ugradnje gromobrana, lokaciju i vrstu uzemljivača i uzemljivača. Moraju se uzeti u obzir arhitektonska ograničenja. Uzimajući u obzir ograničenja mogu se izvršiti prilagođavanja dizajna sistema zaštite od groma, smanjujući njegovu efikasnost.

5.1.9 Ova pravila pokrivaju gromobransku zaštitu za objekte bilo koje visine iznad tla, uz dodatne zahtjeve koji se uzimaju u obzir za objekte iznad 60 m.

5.1.10 Princip odabira aktivnog gromobrana podijeljen je na dva dijela:

Mogućnost udara groma i utvrđivanje kategorije gromobranske zaštite;

Odabir mjesta ugradnje gromobranskog sistema i njegovih elemenata.

5.1.11 Prilikom projektovanja uzimaju se u obzir sljedeći faktori:

Dimenzije objekta;

Karakteristike okoline zgrade (jedan objekat, na brdu, okružen drugim zgradama, drvećem čija visina može biti veća, jednaka ili manja od visine zgrade);

Broj ljudi u zgradi, uslovi evakuacije itd.;

Mogućnost panike prilikom evakuacije;

Dostupnost slobodnih prolaza (pasaža);

Nivo kontrole tehnoloških procesa objekta;

Prisutnost osjetljive elektronske opreme i uređaja u zgradi;

Prisutnost zapaljivih materijala u zgradi;

Krovni nagibi i konfiguracija;

Vrsta krova, zidova i nosećih konstrukcija;

Dostupnost metalni dijelovi krovovi i velike konstrukcije (plinske grijalice, verande, antene, rezervoari za vodu);

Vrsta krovne drenaže i prisutnost odvodnih cijevi;

Vrste materijala glavnih građevinskih konstrukcija (metalni ili izolacijski materijali);

Prisustvo najnezaštićenijih tačaka objekta (arhitektonski i pejzažni objekti, istureni delovi zgrade, kule, cevi i dimnjaci, odvodi, ulazi, inženjerska oprema na ravni krov, ventilacioni elementi, sistemi za čišćenje zidova, ograde itd.;

Metalni cjevovodi inženjerskih komunikacija objekta (voda, plin, struja i dr.);

Prisutnost dodatnih prepreka koje mogu blokirati put munje (prizemni električni vodovi, metalne ograde, drveće, itd.);

Stanje životne sredine koje uzrokuje povećanu koroziju metala (prisustvo industrijskih emisija koje sadrže hemijski agresivne elemente, cement, so, naftne derivate).

5.2 Nivoi gromobranske zaštite zgrada i objekata

5.2.1 Potreban stepen zaštite zgrada, objekata i otvorene instalacije od utjecaja atmosferskog elektriciteta ovisi o opasnosti od eksplozije i požara objekata i osigurava se pravi izbor kategorija gromobranskog uređaja i vrsta zone zaštite objekta od direktnih udara groma. Kategorija zaštite se utvrđuje na osnovu detaljne informacije o objektu i proceni faktora rizika.

5.2.2 U skladu sa namjenom objekata, kategorija gromobranske zaštite određuje se prema tački 4.1 u zavisnosti od opasnosti od udara groma za sam objekat i njegovu okolinu.

5.3 Sredstva za zaštitu od groma sa anticipativnom strimernom emisijom

5.3.1 Sredstva za zaštitu od groma danas se dijele po vrsti na:

Slika 2 - Razni sistemi gromobranska zaštita

A) - klasični sistem sa ugradnjom gromobrana u sredini krova, zona zaštite (lijevo) je neujednačena, dvorište nije zaštićeno; b) - klasični sistem sa postavljanjem gromobrana po obodu krova, zona zaštite (lijevo) je ujednačena, dvorište nije zaštićeno; c) - sistem aktivne gromobranske zaštite sa jednim gromobranom i odvodom, zaštitna zona (lijevo) pokriva cijeli objekat i okolinu; d) - aktivna gromobranska zaštita rezervoara; e) - aktivna gromobranska zaštita hangara; f) - aktivna gromobranska zaštita otvorenih površina; g) - klasičan sistem zategnutih kablova za zaštitu otvorenih površina.

Slika 2 - Različiti sistemi zaštite od groma

5.3.13 Uporedne karakteristike Sistemi gromobranske zaštite različitih tipova dati su u tabeli 4.

Tabela 4 - Uporedne karakteristike sistema gromobranske zaštite

5.3.1 Svrha i obim

5.3.1.1 Sistem aktivne gromobranske zaštite je dizajniran za zaštitu objekata od direktnog udara groma bez upotrebe dodatne gromobranske mreže na krovu zgrada i objekata. Istovremeno je obezbeđena unutrašnja zaštita od groma.

5.3.1.2 Sistem aktivne gromobranske zaštite služi za obezbjeđivanje I, II, III kategorije gromobranske zaštite za industrijske i strateških objekata, objekti u niskogradnji, objekti individualna gradnja i otvorenim površinama.

5.3.1.3 Gromobran obezbjeđuje nivo zaštite od groma I, II, III kategorije u skladu sa SO 153-34.21.122 (tačka 2.2).

5.3.1.4 Upotreba sistema aktivne gromobranske zaštite na objektima sa potrebnim nivoom zaštite od groma IV kategorije preporučuje se nakon ekonomske opravdanosti.

5.3.2 Princip rada

5.3.2.1 Princip rada sistema aktivne gromobranske zaštite koristi fenomen formiranja jonizacionog područja tokom grmljavine oko gromobrana. Da bi se osigurali optimalni uslovi za pražnjenje prema gore, potrebno je prisustvo primarnih elektrona na gornjem kraju štapa. Elektroni koji se emituju u obliku plazme treba da doprinesu stvaranju pražnjenja prema gore, tj. jonizovana plazma mora biti u fazi sa rastućim električnim poljem na nivou tla. Ovakvi uslovi se realizuju u zaštiti od groma sa anticipativnom strimer emisijom.

5.3.2.2 Kada se jačina elektromagnetnog polja pojavi između grmljavinskog oblaka i tla, jonizator se puni pod uticajem gradijenta polja. Kako se silazni vođa približava, tenzije se povećavaju. U vreme kada je napetost električno polje između grmljavinskog oblaka i površine zemlje dostigne kritičnu vrijednost (tj. pražnjenje groma postaje neizbježno ili od 50 do 100 kV/m), indukcijski pojačavač generiše početak „uzlaznog vođe“ (visokonaponskih impulsa) usmjerenog prema „silazni vođa“ (munja iz oblaka). U tom slučaju se formira kanal za prolaz munjevitog naboja do gromobrana i, ako grom nastavi svoj put prema štićenom objektu, biće „povučen“ do gromobrana (unutar njegove projektovane zaštitne zone).

5.3.2.3 Gromobran je u potpunosti autonomni sistem, postaje aktivan tek kada se pojavi stvarna prijetnja udar groma, ne zahtijeva eksterno napajanje i održavanje.

5.3.2.4 Šematski električni dijagram gromobranske zaštite sa anticipativnom strimernom emisijom prikazan je na slici 3. Glava gromobrana se sastoji od tijela i štapa, koji su oboje elektroda koja prikuplja električni naboj iz električnog polja grmljavinskog oblaka ( ili odlazni lider) - u gornjem dijagramu to je kondenzator. Unutar kućišta nalazi se posebna zavojnica s visokom induktivnošću (oko nekoliko Henryja) - na dijagramu je to jedinica induktivnog otpornika. Iskrište sa kapacitivnošću je povezano serijski sa zavojnicom.

Slika 3 - Električni dijagram gromobranska zaštita sa anticipativnom strimer emisijom

Slika 3 - Električno kolo gromobranske zaštite sa anticipativnom strimer emisijom

5.3.2.5 Visokonaponski otpornici i kondenzatori su povezani prema Marxovom kolu. Kondenzatori se pune iz vanjskog polja preko otpornika, a prazne kroz iskrice postavljene na napon od oko 12-14 kV. Kada se kondenzatori isprazne, naponi se zbrajaju i formira se impuls amplitude veće od 200 kV.

5.3.2.6 Proces aktiviranja gromobranske zaštite sastoji se od dvije faze.

Prva faza- porijeklo (izgled) nižeg vođe.

Kada se približi front grmljavine, pojačava se jačina polja na površini zemlje, što dovodi do indukcije napona na antenama gromobrana, čime se kondenzator puni do maksimalnog napona (oko 10-30 kV). Pražnjenje iskrišta uzrokuje da struja teče kroz zavojnicu. Na glavnoj šipki se pojavljuje (inducira) napon čija vrijednost može biti skoro dvostruko veća od vrijednosti koja se pojavljuje u slučaju korištenja klasičnog sistema.

Druga faza- plivanje preko struje groma.

Kada napon na kondenzatorima dostigne 10-30 kV, razmaci se raspadaju i stvara se kratak impuls veći od 200 kV. Polaritet pulsa je suprotan polaritetu fronta grmljavine. Impuls stvara jonizovani kanal (obrnuto pražnjenje) da usmeri munju u gromobran. Ovaj jonizovani kanal uslovno povećava efektivnu visinu gromobrana, koja ne zavisi od polariteta pražnjenja groma, i značajno proširuje njegovu zaštitnu zonu.

5.3.2.7 Kao što proizilazi iz principa rada, glavna karakteristika vazdušnog terminala sa preventivnom strimernom emisijom je vremenski period za stvaranje obrnutog pražnjenja. Ovaj parametar se eksperimentalno određuje za svaki tip gromobrana. Uslovi u stvarnom životu simulirani su u visokonaponskoj laboratoriji koristeći princip superpozicije dodavanjem jačine direktnog polja koje se stvara tokom grmljavine i impulsnog polja naniženog pražnjenja groma. Rezultati ispitivanja se upoređuju sa vremenom koje je potrebno da se stvori pražnjenje iz gromobrana klasičnog tipa u istim uslovima.

5.3.3 Izgradnja

5.3.3.1 Projekt gromobranske zaštite aktivnog tipa (slika 4) sastoji se od sljedećih elemenata:

Slika 4 - Šema eksternog sistema gromobranske zaštite

1 - glava gromobrana; 2 - cevasti jarbol od nerđajućeg čelika; 3 - držač jarbola; 4 - konektor jarbola i donjeg provodnika; 5 - donji provodnik; 6 - brojač groma; 7 - kontrolni konektor; 8 - uzemljenje.

Slika 4 - Šema eksternog sistema gromobranske zaštite

1. Gromobran

1.1. Glava gromobrana

1.2. Jarbol

1.3. Držači jarbola (držači)

1.4. Tower support

2. Donji provodnici

2.1. Dirigenti

2.2. Holders

2.2.1. Universal

2.2.2. Skate

2.2.3. Za mekani krov

2.2.3. Tiled

2.2.4. Daljinski

2.2.5. Nosači, ankeri, stege

2.3. Konektori

2.3.1. Testovi

2.3.2. U obliku krsta

2.3.3. T-oblika

2.3.4. Univerzalni stan

2.3.5. Sa uzemljenom elektrodom

3. Brojač udara groma

4. Uređaji za zaštitu komunikacija od impulsa

4.1. Varnici ili varistori za ograničavanje strujnih impulsa

4.2. Varistorski prigušivači prenapona

4.3. Specijalni limitatori impulsa za informacione i upravljačke sisteme

5. Provodnici za uzemljenje

5.3.3.2 Glava gromobrana

1) Elementi gromobranskog kola se postavljaju unutar zatvorene cijevi od nehrđajućeg čelika ili bakra, na unutrašnja površina koji sadrži izolacionu strukturu koja štiti od razvoja površinskog električnog pražnjenja i sistem zaštitnih odvodnika koji štiti gromobran od uništenja u trenutku pražnjenja groma.

2) Na gornjoj prirubnici glave nalazi se gromobran koji osigurava rad elemenata kola. Montaža na jarbol se obično vrši pomoću vijka. Izgled glave različitih marki su prikazane na slici B.1, uređaj je prikazan na slici B.1, e.

5.3.3.3 Regali i jarboli

1) Izrađeni od specijalnog čelika visoke čvrstoće i pocinčani iznutra i izvana, regali omogućavaju ugradnju gromobrana na visinu do 8 m bez upotrebe žičanih žica.

2) Teleskopski delovi (slika B.2, l) su pričvršćeni zajedno sa dva stezna vijka od nerđajućeg čelika sa vodootpornim čaurama (slika D.1, c).

3) Gromobran je uvrnut gornji dio prvi dio. Regali mogu biti izrađeni od nerđajućeg čelika visine do 5 m ili bakra do 2 m visine.

5.3.3.4 Nosači rasvjetnog tornja

1) Oslonci lakih stubova nosive konstrukcije (slika B.2, g) izrađeni su od čelika visoke čvrstoće i podvrgnuti vrućem pocinčavanju. Omogućuju vam da instalirate gromobrane na visini do 40 m, na primjer, za zaštitu otvorenih površina.

2) Nosači tornja se isporučuju u obliku setova od sekcija dužine 3 ili 6 m. U kompletu mogu biti metalni nosači za montažu, koji se ugrađuju u betonski temeljni blok. Stalak za pričvršćivanje gromobrana može se postaviti na vrh nosača tornja (slika A.2, g).

3) Maksimalna zauzeta površina na površini tla nije veća od 1,0 m (slika B.2, g).

5.3.3.5 Nosači tornja sa žicama

1) Tornjevi od toplo pocinkovanog čelika, dizajnirani za ugradnju od žice, proizvode se u sekcijama dužine 3 m i širine 0,25 m. Sekcije su međusobno pričvršćene vijcima, a postolje se mogu isporučiti sa čepom ili kao ravno postolje. za montažu na tlo.

2) Žice za zatezanje moraju biti pričvršćene svakih 6 m (svaka 2 dijela) na tri odvojena ankera smještena u nivou tla na udaljenosti od osnove jednakoj polovini visine nosača tornja.

3) Stalak za pričvršćivanje gromobrana može se postaviti na vrh nosača tornja (slika B.2, i).

5.3.3.6 Lagani nosivi jarboli

1) Izrađene od laganih toplo pocinkovanih cijevi (slika B.2, c, l), u presjecima od 3 ili 6 m, spojene vijcima, lagani jarboli noseće konstrukcije se postavljaju ili na tlo pomoću konzola ugrađenih u beton, ili pričvršćeni na krajnji zid zgrade pomoću konzolnih nosača (Slika B.1, j).

2) Lagani jarboli sa nosećom konstrukcijom omogućavaju ugradnju gromobrana na visini do 15 m. Gromobran se uvija u gornji dio jarbola.

3) Ako postoji pouzdan temelj, zavojne žice nisu potrebne (slika B.1, i).

5.3.3.7 Pričvršćivanje pojedinačnih šipki i stupova

1) Nosači od pocinkovanog čelika sa vijcima za bočno pričvršćivanje (slika D.1, e). Koristi se za konzolnu montažu postolja sa pomakom do 300 mm na okomitu površinu. Nosač je pričvršćen sa dva klina od livenog gvožđa.

2) Vijčani nosači se koriste za montažu postolja na okomitu površinu.

3) Za pričvršćivanje stalka na bilo koju vertikalnu cevastu podlogu, koristite montažne konzole za offset (150-240 mm) pričvršćivanje od pocinkovanog čelika ili prstenaste pričvrsne stege (Slika D.1, h).

4) Za bočno pričvršćivanje regala koriste se zidni ankeri (držači) od pocinkovanog čelika, koji se prilikom ugradnje ugrađuju u zid (slika D.1, š-th).

5) Stege od pocinkovanog čelika za pričvršćivanje sa blagim pomakom do 100 mm.

6) Univerzalni nosači se koriste za montažu postolja na vertikalnu ili horizontalnu cevnu podlogu.

5.3.3.2* Dirigenti
_______________

1) Plosnati provodnici od metalne trake, najčešće širine 25, 30, 40 i debljine do 3,0 do 3,5 mm. Traka može biti u sljedećem dizajnu:

pokalajni bakar;

Aluminij;

Nehrđajući čelik;

Izrađen od pocinčanog čelika.

2) Okrugli neizolovani provodnici prečnika 8 ili 10 mm, u šipkama od 3 m ili u namotajima, mogu biti sledeći:

Bakar bez premaza;

pokalajni bakar;

Pocinčani čelik;

Aluminijum.

5.3.3.2* Veze
_______________
*Numeracija odgovara originalu. - Napomena proizvođača baze podataka.

1) Za spajanje provodnika donjih provodnika koriste se univerzalne, krstaste ili T-oblike ravne stezaljke (slika D.1, g, m, p, p).

2) Za provodnike od bakra preporučuju se mesingane stezaljke; za čelične donje provodnike treba koristiti stezaljke od pocinkovanog čelika. Spajanje provodnika od različitih metala vrši se bimetalnim stezaljkama (slika D.1, čak).

3) Predviđene su izvedbe stezaljki za spajanje ravnih, okruglih i okruglih sa ravnim trakama (slika D.1, čak j). 9) Brojač groma (Slika B.2, d), iskrišta za povezivanje površina sa visokim potencijalom (antenski jarboli, metalne konstrukcije velike mase, visoki elementi) na donji provodnik.

5.3.4 Gromobran

5.3.4.1 Zračni terminal je sastavni dio vanjskog gromobranskog sistema dizajniranog za hvatanje pražnjenja groma.

5.3.4.2 Prilikom rekonstrukcije gromobranske zaštite može se koristiti sistem sa anticipativnom strimer emisijom bez demontaže klasičnih gromobrana.

5.3.4.3 Gromobrani klasičnog sistema strukturno se dijele na sljedeće tipove:

5.3.4.4 Metode projektovanja i ugradnje klasičnog sistema moraju biti u skladu sa zahtevima SO 153-34.21.122 (tačka 3.2.4) ili RD 34.21.122 (klauzula 3).

5.3.4.5 Ako se zaštita objekta obezbeđuje najjednostavnijim gromobranima (jednostruki, jednostruki, dupli štap, dupli kabl, zatvoreni kabl), dimenzije gromobrana se mogu odrediti korišćenjem zaštitnih zona navedenih u SO 153. -34.21.122.

5.3.4.6 Za sistem sa proaktivnom strimer emisijom, proračuni određuju zaštitnu zonu jednog gromobrana (Slika 5).

Slika 5 - Zona zaštite od groma aktivnog gromobrana

Slika 5 - Zona zaštite od groma aktivnog gromobrana

5.3.5 Brojač munje

5.3.5.1 Registracija broja pražnjenja groma u aktivnom gromobranu vrši se pomoću brojača groma (brojača atmosferskog pražnjenja), koji je pričvršćen na jednu, obično najkraću od žica donjeg provodnika (Slika 24). Brojilo se može postaviti iznad kontrolnog priključka i na visini od najmanje dva metra iznad tla.

5.3.5.2 Princip rada mjerača zasniva se na činjenici da impuls struje koji teče u gromobranskoj žici vrijednosti od 1 do 100 kA stvara elektromagnetno polje oko žice gromobrana, koje je proporcionalno naponu struje. u provodniku. Ova zavisnost omogućava indirektno, tj. izmjeriti struju groma mjerenjem napona elektromagnetnog polja.

5.3.5.3 Merni element brojila je takozvana antena u obliku zavojnice sa feritnom šipkom. Element za brojanje (snimanje) pražnjenja groma je impulsni elektromehanički brojač, koji pri registraciji svakog impulsa mijenja očitanje - povećava digitalno očitavanje displeja za “1”. Ovaj brojač pražnjenja ima mikroprocesor koji analizira induktivni napon u anteni i kontroliše elektromehanički brojač. Mikroprocesor se napaja iz baterije, koja osigurava rad mjerača najmanje 3 godine. Uobičajeni su brojači u dvije verzije (Dodatak B) u vidu očitavanja na displeju od 0 do 9 i od 0 do 99. Testiranje rada, očitavanje i brisanje očitanja brojila vrši se pomoću magnetnog ključa.

5.3.6 Donji provodnici

5.3.6.1 Odvodni provodnici u bilo kojem sistemu zaštite od groma su dizajnirani da prenose struju groma od gromobrana do elektrode za uzemljenje. Razlika između dizajna aktivnih gromobranskih provodnika i klasičnih je samo u njihovom broju. Inače, tehnički zahtjevi, uređaj, instalacija su slični i izvode se u skladu sa zahtjevima.

5.3.6.2 Donji provodnici povezani sa gromobranom moraju biti u skladu sa zahtjevima SO 153-34.21.122 (tačka 3.2.2, 3.2.3).

5.3.6.3 Instalacija odvodnih provodnika mora biti u skladu sa zahtjevima SO 153-34.21.122 (tačka 3.3).

5.3.6.4 Broj odvodnih provodnika određuje se u zavisnosti od dimenzija i kategorije štićenog objekta.

5.3.6.5 Prilikom upotrebe čeličnih odvodnih provodnika prednost treba dati pocinkovanom čeliku, jer običan čelik, korodirajući na zidovima zgrada gdje su postavljeni, stvara neizbrisive mrlje rđe.

5.3.6.6 Da bi se smanjila vjerovatnoća opasnog varničenja, donji provodnici se postavljaju tako da između mjesta ozljede i zemlje:

Duž najkraće staze položeni su donji provodnici;

Ovisno o konstrukcijskim karakteristikama, struja se provodila kroz nekoliko paralelnih vodiča.

5.3.6.7 Najmanje jedan provodnik mora biti obezbeđen za povezivanje svakog aktivnog gromobrana sa sistemom uzemljenja. Dva ili više vodiča su potrebna u sljedećim slučajevima (slika 6):

Horizontalna projekcija IN provodnik je veći od svoje vertikale A projekcija;

Aktivni gromobran se postavlja na objektima višim od 28 metara.

Slika 6 - Proračunski dijagram za izbor broja donjih provodnika

Slika 6 - Proračunski dijagram za izbor broja donjih provodnika

5.3.6.8 Prilikom polaganja dva provodnika, oni moraju biti postavljeni na dva suprotna zida zgrade.

5.3.6.9 Kada se koriste nezapaljivi izolacijski kanali, njihova unutrašnja površina poprečnog presjeka mora biti najmanje 2000 mm.

5.3.6.10 Prilikom projektovanja treba voditi računa o manjoj efikasnosti gromobranske zaštite kada se odvodnici ugrađuju unutra, o teškoćama pregleda i održavanja u ovom slučaju, kao i o riziku od širenja pražnjenja groma unutar zgrade. .

5.3.6.11 Ako je predmet nezapaljiv premaz (metal, beton, košuljica, itd.), odvodni provodnik se može položiti ispod premaza i po potrebi pričvrstiti na noseće konstrukcije. Vodljivi elementi premaza i nosećih konstrukcija moraju biti povezani na donji vodič od vrha (od početka) do dna (do kraja). Treba uzeti u obzir da su polaganje provodnika ispod strukturalnih slojeva i uvođenje pražnjenja munje ispod premaza najmanje poželjna rješenja. U tim slučajevima isključena je mogućnost servisiranja vodiča, toplinski efekti mogu dovesti do uništenja monolitnih premaza, na primjer, estriha, a mogući su i drugi nedostaci.

5.3.6.12 Donji provodnici se izrađuju od okruglih ili ravnih provodnika. Njihova minimalna površina poprečnog presjeka mora biti najmanje 50 mm od čelika, 25 mm od aluminija i najmanje 16 mm bakarni provodnici. Materijali i dimenzije tipičnih odvodnih provodnika date su u tabeli 5.

Tabela 5 - Karakteristike odvodnih provodnika

5.3.6.13 Nije dozvoljena upotreba koaksijalnog kabla za odvodne provodnike.

5.3.6.14 Preporučuje se upotreba bakarnih provodnika sa antikorozivnim premazom zbog njihovih fizičkih, mehaničkih i električnih svojstava (provodljivost, obradivost (fleksibilnost), antikorozivna svojstva, itd.).

5.3.6.15 Kontrolna veza

Svaki donji provodnik je povezan sa elektrodom za uzemljenje pomoću kontrolne veze, koja mora biti u mogućnosti da se odvoji za merenje otpora uzemljene elektrode. Kontrolni priključci se u pravilu postavljaju na donje provodnike na udaljenosti od najmanje dva metra iznad tla. Priključci odvodnih provodnika na petlju za uzemljenje ugrađuju se u posebne kutije za kontrolne priključke, koje su označene simbolom uzemljenja.

5.3.6.16 Upotreba građevinskih elemenata kao odvodnih provodnika

1) Aktivni gromobran mora biti priključen na metalne konstrukcije zgrade, električno povezan sa sistemom uzemljenja objekta. Građevinski elementi se mogu koristiti kao uzemljivači pod sljedećim zahtjevima:

Vanjske spojne strukture moraju imati prijelazni otpor ne veći od 0,03 za svaki kontakt;

Vanjske metalne konstrukcije čija dužina ne prelazi visinu objekta;

Čvrsto povezane unutrašnje ili zidne metalne konstrukcije koje imaju veze koje garantuju pouzdan električni kontakt između različitih delova.

2) Ako se prednapeta armiranobetonska armatura koristi kao odvodni provodnici, treba procijeniti rizik od zagrijavanja uzrokovanog strujom groma.

3) Metalni limovi pokriva zaštićeno područje, pod uslovom da:

Električna provodljivost je zagarantovana za dug period rada između svih delova;

Metalni limovi nemaju zaštitni premaz izolacijskim materijalom ( tanki sloj boja, sloj bitumenskog premaza do 1 mm ili sloj PVC-a do 0,5 mm ne smatra se izolacijom).

4) Treba uzeti u obzir moguću zamjenu elemenata date zgrade u toku eksploatacije i, u slučaju rekonstrukcije, obezbijediti druge provodnike.

5.3.7 Izjednačavanje potencijala za zaštitu od groma

5.3.7.1 Prilikom pražnjenja groma stvara se razlika potencijala između donjih provodnika, uzemljenja i metalnih konstrukcija koje nisu spojene na njih, pa se u slučaju kvara električne energije može pojaviti iskra. Da bi se osigurala sigurnost, sve metalne konstrukcije konstrukcije moraju biti električno povezane na sistem gromobranske zaštite ili se mora održavati odgovarajuća sigurna udaljenost između ovih konstrukcija i gromobranskog sistema. Sigurna udaljenost - minimalna udaljenost od donjih provodnika do uzemljenih metalnih konstrukcija kroz koje može doći do varnice. Neodržavanje ove udaljenosti povećava rizik od opasnih iskri od udara groma.

5.3.7.2 Određivanje sigurne udaljenosti provodnika od provodnih masa

1) Sigurna udaljenost određena je formulom:

gdje je koeficijent struje groma u odvodnim provodnicima, zavisi od broja vertikalnih provodnika povezanih na gromobran, a može se odrediti u skladu sa DIN V VDE V 0185 (dio 3) na sljedeći način:

Faktor nivoa zaštite,

Srednji koeficijent između dva provodnika (za zrak 1, for tvrdi materijal, beton, cigla itd. 0,5);

Iznos vertikalne udaljenosti između dotične metalne mase i vlastitog mrežnog uzemljenja, ili između metalne mase i ekvipotencijalne veze do najbližeg vertikalnog donjeg vodiča.

2) Dakle, ekvipotencijalne veze vanjskih metalnih masa su osigurane u slučajevima kada je udaljenost koja odvaja metalnu masu od vertikalnog donjeg provodnika manja bezbedna udaljenost, izračunato prema formuli (1).

Primjer

Gromobran sa anticipativnim zračenjem štiti objekat visine 25 metara, II kategorije zaštite. Utvrdite potrebu za spajanjem vertikalnog vodiča na metalnu masu na krovu spojenu na uzemljenje mreže i smještenu 2 metra od vertikalnog vodiča.

Pomoću formule (1) izračunava se sigurna udaljenost od vodiča:

Stvarna udaljenost (2 m) je veća od sigurnosne udaljenosti (1,88 m), pa se možda neće izvršiti veza vertikalnog provodnika sa metalnom masom.

3) Udaljenost gromobrana od gasovoda mora biti najmanje 3 m.

4) Dodatno, za izjednačavanje potencijala vertikalnih donjih provodnika moraju biti ispunjeni sljedeći uslovi:

Svi vanjski metalni predmeti koji se nalaze na udaljenosti do 1 m od vertikalnog provodnika moraju biti povezani na donji provodnik;

Svi metalni predmeti koji se protežu po visini zgrade moraju biti povezani odozgo i odozdo prema donjim provodnicima.

Ako u zidu nema provodnog elementa (na primjer, okovi), vertikalni provodnici moraju biti smješteni na udaljenosti od najmanje 1 m od metalnog provodnog elementa (na primjer, električni kabelski vodovi).

5.3.7.3 Za nosače antena ili jarbola električni kablovi, izjednačavanje potencijala mora biti izvedeno preko iskrišta.

5.3.7.4 Izjednačavanje potencijala unutrašnjih metalnih masa obezbjeđuje se uzimajući u obzir sljedeće zahtjeve:

Unutar zaštićene konstrukcije mora biti predviđena jedna ili više šipki za uzemljenje, spojene na najbliži krug uzemljenja;

Sve metalne mase unutar zgrade moraju biti povezane na sabirnicu za uzemljenje;

Sve čelične konstrukcije, vodovodne cijevi, metalne oklope i provodnici elektroenergetskog sistema, telefonske mreže itd. takođe moraju biti povezani na sabirnicu za uzemljenje;

Električni i telefonski kablovi bez oklopa moraju biti povezani na sistem gromobranske zaštite preko prenaponske zaštite.

5.3.8 Uzemljenje

5.3.8.1 Uzemljenje je sastavni dio vanjskog sistema gromobranske zaštite, dizajniran za distribuciju struje pražnjenja u zemlji.

5.3.8.2 Neophodan uslov za ograničavanje prenapona groma u krugu gromobrana, kao i na metalne konstrukcije a oprema objekta treba da obezbijedi nisku otpornost uzemljenja. Stoga, u sistemu zaštite od groma, otpor uzemljenja i druge karakteristike vezane za otpor podliježu standardizaciji.

5.3.8.3 Raspodjela struje groma bez pojave prenapona može zavisiti od oblika, dimenzija i dizajna uzemljenja. IN određenim slučajevima, u nedostatku radnog uzemljenja zgrada, mogu se predvidjeti prirodni uzemljivači uzimajući u obzir zahtjeve RD 34.21.122 razni dizajni uzemljenje (slika 7).

Slika 7 - Tipične šeme uzemljenja

A) - dva vertikalna uzemljivača; b) - tri horizontalna uzemljivača („vranine noge“); c) - tri vertikalna uzemljivača na krajevima horizontalnih; d) - tri horizontalna sa vertikalnom; e) - "vrane noge" sa rešetkama uzemljivača; f) - kombinacija provodnika za uzemljenje; g) - veza u jednakostranični trougao; h) - veza trouglova.

Slika 7 - Tipične šeme uzemljenja

5.3.8.4 Provodnici za uzemljenje moraju biti povezani na uređaj za izjednačavanje potencijala.

5.3.8.5 U skladu sa prihvaćenim konceptom zaštite od groma prema ruskim regulatornim zahtjevima, uzemljenje električne opreme objekta i gromobranska zaštita moraju biti zajednički. Svaki donji provodnik mora biti spojen na elektrodu za uzemljenje. Uređaji za uzemljenje moraju ispunjavati sljedeće zahtjeve:

Otpor uzemljenja ne bi trebao biti veći od 10;

Za pouzdano uklanjanje struje groma, konstrukcija uzemljenja mora se sastojati od najmanje dvije šipke.

5.3.8.6 Uzemljivač mora biti opremljen sa vanjske strane zgrade, horizontalni provodnici moraju biti položeni na dubini od najmanje 0,5 m i na udaljenosti ne manjoj od 1 m od temelja.

5.3.8.7 Otpor uzemljenja ovisi o početnom otporu tla (Tablica 6). Uzimajući u obzir ovaj otpor, dužina horizontalne ili vertikalne uzemljene elektrode izračunava se pomoću formule:

Gdje je početni otpor tla (m);

Otpor tla (); .

Tabela 6 - Početni otpor tla

5.3.8.8 Na mjestu spajanja svakog donjeg provodnika sa elektrodom za uzemljenje mora se ugraditi spojni element (testni konektor) tako da se njegovim odvajanjem može izmjeriti otpor uzemljivača.

5.3.8.9 Parametri provodnika za uzemljivače dati su u tabeli 7.

Tabela 7 - Parametri provodnika za uzemljivače

Postupak ugradnje gromobranskih odvoda (gromobranske zaštite) u industrijskim i civilnim objektima reguliran je nizom propisa i standarda, počevši od JUP-a i završavajući pojedinačnim resornim uputama. Svi ovi dokumenti sadrže zahtjeve za zaštitu od groma u smislu projektovanja (proračuna), ugradnje, puštanja u rad i održavanja ovih sistema.

Dijelovi konstrukcije

Za preciznije razumijevanje suštine zahtjeva, treba uzeti u obzir da se standard sastoji od sljedećih glavnih dijelova:

Dakle, svaki od sastavnih elemenata gromobranske zaštite obavlja svoju, dobro definiranu funkciju koja ispunjava zahtjeve važećih propisa, posebno PUE.

Normativna osnova

Spisak standarda i regulatornih dokumenata koji definišu ključne tačke za uređenje gromobranske zaštite uključuje:

Paragrafi 4.2.133-4.2.142 PUE definišu opšti principi organizacije i rezultirajućih prenapona. Zahtjevi ovih stavova primjenjuju se na RU ( distributivni uređaji) i tako dalje ( transformatorske podstanice) otvorenog i zatvorenog tipa, koji radi u strujnim krugovima, kao i drugoj distributivnoj i staničnoj električnoj opremi.

Uputstvo RD 34.21.122-87 proširuje svoje dejstvo na postupak organizovanja gromobranske zaštite za projektovane civilne i industrijskih objekata uzimajući u obzir njihovu glavnu funkcionalnu svrhu. Osim toga, svaki od ovih objekata svrstava u posebnu kategoriju, koja se dodjeljuje ovisno o opasnosti od udara groma.

Drugo uputstvo (pod nazivom SO 153-34.21.122-2003) odnosi se na sve vrste zgrada i objekata, uključujući industrijske komunikacione sisteme. Njime se utvrđuje postupak uzimanja u obzir gromobranske dokumentacije prilikom izrade projekta, izgradnje, eksploatacije i rekonstrukcije svih navedenih objekata.

I na kraju, zahtjevi GOST-a (uključujući standarde i pravila na snazi ​​u građevinarstvu) primjenjuju se na postupak uređenja pojedinih elemenata sistema zaštite od groma. Pogledajmo detaljnije svaki od gore navedenih dokumenata.

PUE (sedmo izdanje)

Odvojeni paragrafi PUE propisuju da rasklopni uređaji i transformatorske stanice 20-750 kV otvorenog tipa moraju biti opremljene gromobranima. Za neke vrste građevina dopušteno je odsustvo posebne zaštite od groma, ali samo pod uvjetom ograničenog trajanja grmljavine tijekom cijele godine (ne više od 20 sati). Isti zatvoreni objekti zahtijevaju zaštitu od groma samo u područjima s indeksom trajanja grmljavine većim od 20.

Uzemljenje

U slučaju kada zatvoreni objekti imaju metalni krov– gromobranska zaštita se izvodi pomoću uređaja za uzemljenje spojenih direktno na premaz. Ako je krovni pokrivač od armirano betonske ploče, onda ako je dostupno dobar kontakt između odvojeni elementi dozvoljeno je uzemljenje objekata kroz armature koje su uključene u njihov sastav.

Zaštita zgrada zatvorenih rasklopnih i transformatorskih stanica vrši se ili pomoću šipkistih gromobrana ili polaganjem posebne metalne mreže.

Bilješka! Upotreba ovih zaštitnih konstrukcija smatra se opravdanom samo u slučajevima kada se gromobranska zaštita postavlja na armiranobetonski krov zgrada čije ploče nemaju električnu vezu sa zemljom.

Zaštita šipke i mreže

Prilikom postavljanja standardnih gromobrana na zaštićenu konstrukciju, od svakog od njih prema uzemljivaču, koji se nalazi na različitim stranama zgrade, polažu se najmanje 2 donja provodnika.

Izrađena je posebno dizajnirana gromobranska mreža, postavljena na vrhu krova na posebne držače čelična žica prečnika 6-8 milimetara. At skrivena instalacija prema PUE, takav gromobran se postavlja ispod krovni pokrivač(na sloju izolacije ili hidroizolacijski materijal sa nezapaljivim svojstvima).

Zaštitna konstrukcija, napravljena u obliku mreže, trebala bi se sastojati od ćelija s površinom ne većom od 12x12 metara, a njezini čvorovi se preporučuju za fiksiranje zavarivanjem. Duž perimetra zgrade svakih 25 metara (najmanje) moraju se postaviti provodnici ili spusti koji se koriste za spajanje gromobranske mreže na punjač.

Uzemljiva elektroda uključena u gromobransku zaštitu mora osigurati nesmetan protok struje pražnjenja u tlo, što se postiže zahvaljujući niskom kontaktnom otporu i dobrom kontaktu sa zemljom.

Uputstvo RD 34.21.122-87

U skladu sa odredbama ovog dokumenta pri projektovanju zgrada i objekata za ekonomske i upotrebu u domaćinstvu moraju se poštovati zahtjevi za njihovu opremu posebnom zaštitom od groma. Standardi definisani ovim uputstvom ne odnose se na električne vodove, rasklopne i transformatorske podstanice, kao ni na kontaktne mreže i komunikacionu opremu.

Ovim dokumentom se utvrđuje postupak uređenja sistema gromobranske zaštite na izgrađenim objektima, uzimajući u obzir njihovo postavljanje izvan i unutar zgrada. Osim toga, definiše listu mjera zaštite koje se poduzimaju u slučaju rekonstrukcije zgrade ili instalacije na njoj. otvoreni prostori(posebno na krovu) dodatna električna oprema.

Pored zahtjeva ovog uputstva, prilikom projektovanja objekata za jednu ili drugu namjenu, moraju se uzeti u obzir važeće odredbe i pravila utvrđena državnim standardima i građevinskim propisima.

Prema pravilima propisanim u RD 34.21.122-87, svi objekti podliježu zaštiti od groma u skladu sa karakteristikama njihovog dizajna i geografska lokacija podijeljeni su u 3 kategorije. Tabela koja objedinjuje različite vrste objekata koje treba zaštititi, njihovu lokaciju, kao i kategoriju koja im se u zavisnosti od toga dodjeljuje, nalazi se u Dodatku.

Zahtjevi SO 153-34.21.122-2003

Pored pitanja koja se odnose na uređenje gromobranske zaštite na državnim objektima bilo kojeg oblika svojine, u uputstvu pod ovom oznakom se govori o postupku pripreme i čuvanja svih pratećih dokumenata.

Dokumentacija

Izrađena dokumentacija u ovom slučaju mora sadržavati kompletan skup proračuna, dijagrama, crteža i objašnjenja kojima se utvrđuje postupak ugradnje posebne opreme u zaštićeno područje. Prilikom njegove izrade treba uzeti u obzir i lokaciju objekta na generalnom planu uređenja (uzimajući u obzir položene komunikacije) i klimatske uslove na tom području.

Isporuka objekta

Pored toga, ovim dokumentom se utvrđuje opšti postupak za tehnički prijem sistema gromobranske zaštite, kao i specifičnosti njihovog puštanja u rad. Posebno je propisano da se za prijem zgrade ili objekta imenuje posebna komisija koju čine predstavnici izvođača i naručioca, kao i vatrogasni inspektor.

Radnoj komisiji mora biti dostavljena sva dokumentacija o gromobranskoj zaštiti koja se postavlja, uključujući i izvještaj o ispitivanju odvodnih provodnika i uzemljivača. Članovi komisije moraju se upoznati sa rezultatima vizuelnog pregleda svih komponenti gromobranske zaštite, kao i sa mjerama koje su preduzete za zaštitu objekta od uklanjanja opasnih potencijala i prenapona.

Na osnovu rezultata proučavanja dokumentacije koju je dostavio programer, izdaju se akti o prijemu i prijemu gromobranske opreme u rad. Nakon toga se za svaki pojedinačni uređaj (za cijeli sistem i uzemnu elektrodu) moraju izdati posebni radni pasoši koji ostaju kod osobe odgovorne za elektroenergetske objekte objekta.

Ispitivanje

U dijelovima uputstava koji se odnose na rad gromobranskih uređaja koji su pušteni u rad posebno je propisano da je postupak njihovog održavanja i održavanja određen osnovnim odredbama JKP. Istovremeno, da bi se sistemi održavali u ispravnom stanju, moraju se vršiti godišnji pregledi svih njegovih komponenti.

Bitan! Ovakva istraživanja se organizuju prije početka sezone grmljavine, kao i nakon bilo kakvih promjena ili poboljšanja projekta gromobranske zaštite.

Tehnički standardi

Spisak radnih dokumenata koji regulišu čisto tehnička pitanja zaštite od groma uključuje različite standarde, propise i amandmane, sačinjene u obliku skupa posebnih preporuka. Kao uzorak takvih izmjena i posebnih komentara može se uzeti niz standarda koji su uključeni u regulatorni okvir i navedeni u drugom dijelu članka.

Bilješka! Posljednja primjedba odnosi se na građevinske propise i propise, kao i na niz GOST-ova i standarda koji se odnose na razvoj i rad moderne opreme za zaštitu od groma.

U zaključku treba napomenuti da se svi pregledani dokumenti prirodno nadopunjuju, pokrivajući kompletan spisak pitanja vezanih za uređenje i održavanje sistema zaštite od prirodnog pražnjenja električne energije.

Zaštita od groma je skup mjera usmjerenih na smanjenje materijalne štete i ozljeda ljudi od udara groma.

Uređaj za zaštitu od groma na krovu

Opasnosti od udara groma:

• potpuno ili djelimično uništenje objekata i zgrada, komunalne mreže;
• kvar električnih uređaja koji se nalaze u zoni udara groma;
• povrede i smrt živih organizama zahvaćenih unutar ili blizu građevine pogođene gromom.

Šta je munja?

Grom predstavlja veliku opasnost kako za ljude tako i za zgrade i građevine. Grom je električno pražnjenje velike snage koje, ako ga pogodi, može uništiti strukture i onesposobiti električne uređaje i vodove. Kod izgradnje visokokvalitetnih gromobrana smanjuje se broj ozljeda i razaranja objekata i komunalnih mreža. Priroda munje je takva da po dolasku do nižih slojeva atmosfere udar se javlja na najvišoj tački unutar radijusa opasne zone.

Glavni uvjet za nastanak grmljavinskih oblaka su brze promjene temperature i visoka vlažnost. U takvim uslovima u atmosferi se pojavljuju negativno nabijeni klasteri oblaka. Zbog elektrostatičke indukcije na pokretnom nabijenom oblaku nastaju pražnjenja u atmosferi. One. Konvencionalno, to je kondenzator, a udaljenost između oblaka i površine zemlje je jaz između ploča. Vremenom se povećava jačina električnog polja, a visoke strukture (drveće), jonizujući vazduh, smanjuju otpornost i izazivaju udare groma u tlo.

Zahvaljujući ovoj osobini razvijene su konstrukcije koje su sposobne da podnesu udarac i ispuste opasan potencijal u zemlju bez oštećenja i požara. Standardi za projektovanje i ugradnju gromobranske zaštite: PUE, uputstvo RD 34.21.122-87, GOST R IEC 62561.2-2014, SNiP 3.05.06-85. Gromobrani su obavezna mjera zaštite od udara groma ako se zgrada ne nalazi u urbanoj visokoj zgradi, ako se u blizini nalazi ribnjak i sl.

Štetni faktori munje

1. Primarni. Karakteriziraju ga termički i mehanički efekti. Direktan udar groma u zgradu ili dalekovod, što rezultira mogućnošću požara. Bez dodatne opreme nemoguće je zaštititi se od primarnog faktora. Potreban je uređaj za zaštitu od groma.

Dejstvo munje: otapanje metalnih konstrukcija (debljine manje od 4 mm), delimično ili potpuno uništenje objekata od betona, opeke i kamena (usled mehaničkog uticaja). Brzo zagrijavanje konstrukcija uzrokuje naprezanje u njima, izazivajući eksplozije (uputstvo RD 34.21.122-87).

1. Sekundarni. Kada pražnjenje udari u obližnje strukture, u električnoj mreži se pojavljuje elektromagnetna indukcija koja može oštetiti električne uređaje. Za zaštitu od sekundarnog faktora dovoljno je isključiti sve elektronske uređaje iz mreže. Ovaj faktor je nemoguć bez ispoljavanja primarnog uticaja (uputstvo RD 21.122-87).

Pojavljuje se kao:

• elektrostatička indukcija, izražena varnicama između metalnih površina konstrukcija i električnih uređaja. Prouzrokovano statičkim naelektrisanjem iz oblaka na prizemne strukture;
• elektromagnetna indukcija. Pojavljuje se tokom pražnjenja groma zbog promjenjivog magnetnog polja. Indukcija uzrokuje zagrijavanje zatvorenih krugova i praćeno je zagrijavanjem koje nije opasno za opremu i ljude.

Jer Munja je električni naboj, njegovo kretanje se odvija na putu najmanjeg otpora. Zaštita od groma mora efikasno provoditi naboje prema zemlji. Kada grom udari u gromobrane, struja ide u zemlju bez nanošenja štete zgradama unutar i izvan zaštitne zone.

Vrsta gromobranske zaštite ovisi o vrsti zgrade, električnim uređajima, vrsti uzemljenja električne mreže i učestalosti grmljavine u odabranom klimatskom području.

Kablovska gromobranska zaštita zgrade

Na osnovu potrebe za gromobranskom zaštitom, zgrade i građevine se dijele na kategorije:

1. Kategorija 1. Eksplozivne i zapaljive materije se ne skladište trajno u zgradama Proces prerade i skladištenja opasnih materija se odvija na otvorenom ili u neupakovanim kontejnerima. Pojava eksplozija u takvim objektima je praćena značajnim razaranjima i žrtvama (RD).
2. Kategorija 2: U zgradama, opasne materije se skladište u zatvorenim kontejnerima. Eksplozivne smjese nastaju samo u slučaju industrijskih nesreća. Eksplozija je praćena manjim razaranjima, bez žrtava (RD).
3. Kategorija 3. Direktan udar groma uzrokuje požare, velika razaranja objekata i komunalne mreže, te ozljede ljudi i životinja. Takvi objekti moraju imati efikasnu zaštitu od direktnih udara groma (LD).

Opcije zaštite

1. Aktivan. Nova vrsta zaštite od udara groma. Umjetno privlači pražnjenja na sebe pomoću ugrađenog ionizatora (ID).

Aktivna zaštita od groma

Prednosti:

• 100% performanse;
• otklanjanje pojave sekundarnog faktora oštećenja od groma.

Nedostaci:

• Cijena.

1. Pasivni gromobrani. Posebnost rada je da grom ne udara u njega u svim slučajevima.

Nedostaci:

• ne radi u svim slučajevima.

Prednosti:

• visoka pouzdanost;
• niska cijena rada;
• mogućnost ručne gradnje.

Vrsta zaštite (RD i GOST R IEC 62561.2-2014)

Eksterni tip

Štiti zgrade od primarnog faktora munje - od uništenja i požara. Omogućava vam da presretnete pražnjenje i odbijete udarac na tlo.

Tokom udara groma, gromobran preuzima struju i provode je kroz sistem u tlo, gdje se energija potpuno raspršuje.

Vanjska gromobranska zaštita zgrade

Zahtjevi za zaštitu od groma - pravilnim projektiranjem i ugradnjom sistema osigurava se potpuna sigurnost izvan i unutar objekta.

Vrste vanjske zaštite (uputstvo RD 34.21.122-87):

• mrežasti gromobran;
• gromobran;
• rastegnuti gromobran.

Struktura kabla za zaštitu od udara groma

Komponente gromobranske zaštite (RD i GOST R IEC 62561.2-2014):

1. Gromobrani su strukture koje presreću pražnjenje. Izrađuju se od metala, najčešće od nerđajućeg čelika, bakra ili aluminijuma.
2. Spusti (dolazni provodnici) su metalni izlazi duž kojih se pražnjenje preusmjerava sa gromobrana na uzemljivač.
3. Uzemljiva elektroda je zaštitni uređaj za uzemljenje koji se sastoji od provodljivih materijala koji su u kontaktu sa zemljom. Ima vanjski i podzemni dio (zemlja).

Interni tip

Štiti domove od sekundarnog izlaganja električnoj struji. Sastoji se od više uređaja (uređaja za zaštitu od prenapona). Svrha uređaja je da spriječe kvar kućnih električnih uređaja od prenapona u električnoj mreži, koji nastaju uslijed udara groma.

Prenaponi mogu biti uzrokovani direktnim (kada grom udari u zgradu ili dalekovod) i indirektnim (udari u neposrednoj blizini objekata ili dalekovoda) udarima groma.

Na osnovu vrste udara, postoji nekoliko vrsta prenapona:

• 1 tip Prouzrokovane direktnim udarima, predstavljaju najveću opasnost.
• Tip 2 Prouzrokovana udarima indirektne struje, pohranjena energija je 20 puta manja nego kod prenapona tipa 1.

SPD tipovi prema GOST R 50571.26-2002

• 1 tip Sposoban da u potpunosti izdrži strujna opterećenja koja nastaju usled pražnjenja groma. SPD tipa 1 se preporučuju za ugradnju u ruralnim područjima sa nadzemnim dalekovodima u zgradama sa gromobranima, u samostojećim zgradama koje se nalaze u neposrednoj blizini visokih objekata.

• Tip 2 Koristi se u kombinaciji sa tipom 1. Uređaji nisu u stanju da izdrže udare groma. Dozvoljeni udarni napon je 1,5..1,7 kV.
• Tip 3 SPD tip 3 se koristi nakon stepena 1 i 2 zaštite. Dizajniran za ugradnju na mjestu potrošača: prenaponske zaštite, uređaji za automatizaciju na kućanskim električnim aparatima (bojleri, itd.).

SPD se ugrađuju zajedno sa prekidačima kako bi se spriječilo izgaranje i požar u električnoj ploči. Dugotrajni prenaponi mogu oštetiti SPD.

Ulazni prekidači sa nazivnom radnom strujom manjom od 25 A mogu služiti kao SPD zaštita (GOST R 50571.26-2002).

Spajanje gromobranske zaštite izvodi se prema dvije sheme:

1. Sa sigurnošću kao prioritetom. SPD nije uništen, gromobranska zaštita radi nesmetano. U slučaju udara groma, potpuno isključuje potrošače.
2. Sa kontinuitetom kao prioritetom. U tom slučaju je isključenje potrošača neprihvatljivo, u slučaju udara groma, gromobranska zaštita se isključuje.

Prilikom ugradnje uređaja treba održavati minimalno dozvoljeno rastojanje od 10 m, što osigurava potrebnu induktivnost za pokretanje stroja višeg stupnja.

Uređaj za zaštitu od prenapona tip 1

Moguće je instalirati SPD 1. i 2. stepena zajedno u jednom kućištu (GOST R 50571.26-2002). Za svaki sistem uzemljenja, SPD su dizajnirani u skladu s tim.

Štap gromobrana

Postavlja se na krovove zgrada tako da je konstrukcija viša od svih ostalih tačaka. Da bi se održala estetika izgleda kuće, gromobran treba postaviti na poseban nosač (stablo).

Kao gromobran (prema PUE) koriste se: ugaoni čelik 50x50, okrugli čelik sa poprečnim presjekom većim od 25 mm 2 .

Dozvoljena je i upotreba metalne cijevi prečnika 40..50 mm sa dijelovima zavarenim na oba kraja kao gromobran.

Broj gromobrana se bira proračunom ovisno o veličini konstrukcije. Za kuće površine manje od 200 m2 dovoljan je jedan dizajn. Za zgrade s površinom većom od 200 m2 potrebno je ugraditi dvije šipke, između kojih razmak ne smije biti veći od 10 m. Da bi se spriječio protok struje u kuću, šipka je pričvršćena na krov izolacijskim materijalima, na primjer, drveni blokovi itd.

Radovi na iskopu za postavljanje gromobranske zaštite

Kablovi gromobrana

Koriste se za zaštitu dugih zgrada i objekata i visokonaponskih dalekovoda, tj. za uske, dugačke konstrukcije.

Glavni element je metalna sajla koja je okačena cijelom dužinom krova. Učvršćuje se na drvene nosače tako da nema dodira s površinom krova. Najmanje 2 odvodna provodnika su izvedena na svim stranama zgrade.

Za gromobrane koristi se pocinčano čelično uže TK potrebnog projektnog poprečnog presjeka, ali ne manjeg od 35 mm 2. Projektovanje kablovskih gromobrana se izvodi uzimajući u obzir zaleđene uslove područja i zahtjeve PUE. Područje pokrivanja ove vrste gromobrana ima oblik trokutaste prizme, čija će gornja ivica biti zategnuti kabel na krovu zgrade. Ako krov ima veliki nagib ili nekoliko konstrukcija različitih visina, potrebno je ugraditi gromobrane kako bi se smanjili financijski troškovi.

U slučaju štapnih i kablovskih gromobrana, udaljenost od najbližih objekata mora biti najmanje 15 m, odnosno postavljanje na različite strane zgrade.

Mrežasti gromobran

Izrađene su od čelične (aluminijske) žice poprečnog presjeka 6 mm u obliku ćelija s površinom ne većom od 150 mm 2 tako da mreža nema dodirnih točaka s krovom (6. .8 cm od površine). Mreža je razvučena po cijeloj površini krova uz izolirane nosače ukupne veličine najmanje 6x6 m. Odvodni provodnici se polažu u uglovima zgrade na svakih 25 m perimetra.

Svi izbočeni dijelovi konstrukcije moraju pasti u zaštitno područje gromobrana. Sve ventilacijske i odvodne cijevi moraju biti u zoni zaštite od groma, uz njihovu obaveznu zaštitu posebnim konstrukcijama.

Samostojeći gromobrani se koriste u sljedećim slučajevima:

• potrebno je zaštititi nekoliko objekata jednom strukturom;
• Nemoguće je postaviti gromobrane na krov.

Metalni gromobrani se koriste za zaštitu objekata viših od 30 m.

Donji provodnici

Zadatak odvodnih provodnika je da efikasno uklone naelektrisanje sa gromobrana na strukturu za uzemljenje.

Kao donji vodiči koriste se čelična žica prečnika 6 mm i metalna traka sa zidom od najmanje 2 mm i širinom od 30 mm.

Pod uslovom da zidovi ne sadrže provodne elemente, odvodni provodnici se pričvršćuju duž zida bilo gde, pod uslovom da budu u blizini vrata i prozora. Za pričvršćivanje konstrukcije koriste se vijci i zavarivanje.

Broj kolektora struje uzima se na osnovu broja gromobrana. Za šipke se uzima jednak broju šipki, za mrežaste i kabelske šipke minimalni broj je najmanje 2.

Uzemljenje

Jedno kolo je konstruisano sa zajedničkom uzemljenom elektrodom električne mreže. Najjednostavniji dizajn je trokutasta uzemljiva petlja. Vrhovi su vertikalne elektrode zabijene u zemlju do dubine od 3 m. Optimalna udaljenost između vrhova je 3m.

Horizontalni uzemljivač (koji povezuje vrhove trokuta u jednu strukturu) polaže se na dubinu od najmanje 0,5 m. Spajanje se vrši isključivo zavarivanjem.

Ugradnja gromobranske zaštite

Za privatne kuće najčešće se grade pasivni gromobranski štitnici.

pripremni radovi:

• Prije svega, potrebno je izvršiti sva mjerenja: širinu, visinu kuće, procijenjeni radijus zaštite (za štapne gromobrane).
• Nakon toga potrebno je odrediti visinu gromobrana i način njegovog pričvršćivanja.
• Dužina donjeg provodnika se izračunava nakon određivanja tačke ugradnje gromobrana. Put od udarne tačke do uzemljenja mora biti najkraći, stoga se ne preporučuje projektovanje složenih konstrukcija, zabranjeni su spojevi u obliku prstena.
• Element za uzemljenje, prema PUE i SNiP, mora se nalaziti na udaljenosti od najmanje 1 m od zida zgrade i ne smije prelaziti pješačke staze i trijemove.

Nakon preciznih proračuna dužine i dizajna uzemljenja, potrebno je preći direktno na građevinsko-montažne radove.

Uređaj za uzemljenje:

• Za uzemljenje se koristi ugaoni čelik 50x50 (GOST 8509-93) ili čelik za trake 40x4 (GOST 103-76). Može se koristiti i okrugli čelik.
• Petlja za uzemljenje je napravljena u obliku poligona, u čije se vrhove ubacuju vertikalne elektrode dužine od najmanje 2 m. Vrhovi trokuta su spojeni zavarivanjem sa čeličnom trakom u jednu metalnu konstrukciju.

Ugradnja gromobrana:

• Na krovu zgrade postavljaju se drveni nosači, ugradnjom na koje se u potpunosti eliminiše kontakt šipke sa krovom zgrade.

Instalacija donjeg provodnika:

• Posljednja faza je ugradnja donjeg vodiča i spajanje svih elemenata gromobranske zaštite. Donji provodnici se montiraju na posebne konstrukcije - klizaljke, koje također sprječavaju kontakt s površinom kuće.
• Nakon završetka iskopa i građevinskih radova potrebno je izmjeriti otpor gromobrana i da li dobijene vrijednosti odgovaraju izračunatim vrijednostima.
• Za drvene kuće, proces izgradnje gromobranskog sistema je sličan. Svi elementi gromobranske konstrukcije moraju biti udaljeni 150 mm od ravni zida.

Gromobranska zaštita za drvene kuće

Unutrašnja zaštita zgrada i objekata

SPD-ovi pružaju zaštitu električne opreme od prenapona i velikih induktivnih opterećenja.

Izvori prenapona tokom grmljavinskog nevremena:

• DLM (direktni udari groma) u uređaj za zaštitu od groma, udari u obližnje dalekovode;
• udara groma u blizini objekata.

SPD se ugrađuju u stambene i administrativne zgrade i industrijske objekte. Obavezno je uključiti SPD u strujni krug u seoskim kućama, sa jednokatnim i dvospratnim zgradama (GOST R 50571.26-2002).

Prednosti korištenja SPD-a:

• pouzdana zaštita od prenapona;
• niska cijena uređaja.

Princip rada uređaja zasniva se na nelinearnosti strujno-naponske karakteristike. Uz značajno povećanje napona, varistor zadržava sposobnost prolaska električne struje.

Uređaji otkazuju nakon nekoliko aktivacija zaštite. SPD se mora provjeriti nakon svakog radnog ciklusa.

Osigurači su uključeni u krug ispred SPD-a radi zaštite od jakih struja.

U mrežama do 1 kV predviđena su tri stepena zaštite od prenapona:

1. SPD 1. faza. Klasa B. Dizajniran za strujne udare do 100 kA. Ugrađuje se u pripremljene metalne ormare u ulaznom razvodnom uređaju ili na glavnom električnom panelu.
2. SPD 2 stepena. Klasa C. Amplituda impulsnih struja je 15..20 kA. Koriste se u područjima potpuno zaštićenim od direktnih udara groma. Instalacija se vrši u razvodnim pločama na ulazima u zgrade i prostorije.
3. SPD 3 stepena. Klasa D. Dizajniran za zaštitu opreme od zaostalih struja prenapona. Instalacija se vrši direktno ispred električnih uređaja, minimalno dozvoljeno rastojanje je 5 m.

Parametri odabira SPD prema GOST R 50571.26-2002:

• nazivni napon mreže;
• dugoročni dozvoljeni radni napon zaštitnog uređaja - najveći napon koji se može primijeniti prije nego što zaštita proradi;
• Varistorska struja curenja;
• vrijeme odziva zaštite;
• pulsna struja;
• maksimalna vrijednost napona kada struja teče kroz SPD;
• klasifikacijski napon;
• maksimalna struja impulsnog pražnjenja – maksimalno strujno opterećenje tokom kojeg uređaj ostaje u funkciji.

Održavanje udaljenosti između uređaja je neophodno kako bi se garantiralo vremensko kašnjenje i osigurao impuls za pokretanje sljedeće faze zaštite:

• između SPD 1. i 2. stepena - najmanje 10 m;
• između SPD faze 2 i 3 – najmanje 5 m;
• između SPD klase 3 (međusobno) – najmanje 1 m.

Svaki SPD mora biti spojen na uređaj za uzemljenje posebnim vodičem.

3-stepeni prenaponski zaštitnik štiti uređaje na udaljenosti do 10 m. Ako je potrebno dodatno zaštititi mrežu, potrebna je ugradnja sljedećeg uređaja.

Za pouzdanu zaštitu zgrada i objekata potrebno je koristiti unutrašnju i vanjsku zaštitu od groma. Uređaji za zaštitu od prenapona neće obavljati svoje funkcije ako nema efektivnih gromobrana.

Video o zaštiti od groma

Za seoske kuće izuzetno je važan visokokvalitetni sistem zaštite od groma, jer pomaže u sprečavanju uništavanja kuća i oštećenja imovine. Izgradnja sistema pasivne gromobranske zaštite može se izvesti vlastitim rukama, u skladu sa zahtjevima PUE. Aktivna zaštita zahtijeva visoke kvalifikacije i ne može se instalirati bez pomoći stručnjaka.