heim · Netzwerke · RD-Berechnung des Blitzschutzes. Abstand zwischen Blitzschutz-Ableitungen. Allgemeine Bestimmungen und Gestaltungsgrundsätze

RD-Berechnung des Blitzschutzes. Abstand zwischen Blitzschutz-Ableitungen. Allgemeine Bestimmungen und Gestaltungsgrundsätze

Der Blitz ist konzentriert elektrischer Strom, das von einer Gewitterwolke emittiert wird, die entsteht, wenn hohe Luftfeuchtigkeit Luft und plötzliche Temperaturänderungen. Blitze können große Entfernungen zurücklegen. Ein direkter Einschlag einer Blitzentladung auf ein Objekt führt zu einer Erwärmung auf extrem hohe Temperaturen, gefolgt von Schmelzen und sogar Verdampfen. Aufgrund eines starken Anstiegs der elektrodynamischen Spannung kann es in Bauwerken zu Explosionen kommen. Es gibt auch eine negative Folgewirkung einer Blitzentladung: Das durch den Einschlag hervorgerufene Magnetfeld entsteht elektromotorische Kraft an geschlossenen Stromkreisen aus Metallkonstruktionen, die wiederum Funken und starke Erwärmung verursachen, elektrische Anlagen beschädigen und Stromschläge und andere Unfälle bei Personen verursachen können. Verhindern negative Konsequenzen Gegen Blitzeinschläge ist eine Blitzschutzeinrichtung vorzusehen.

Was ist Blitzschutz von Gebäuden und Bauwerken?

Kurz gesagt handelt es sich dabei um eine Reihe von Aktionen und Maßnahmen sowie verschiedene Schutzvorrichtungen zur Verhinderung von Unfällen und Bränden in Gebäuden und Bauwerken für Wohn- und Industriezwecke bei Blitzeinschlag.

Blitzschutzmaßnahmen werden in externe und interne unterteilt. Der äußere Schutz besteht aus Geräten, die die elektrische Ladung von Blitzen abfangen und über spezielle Ableitungskanäle zur Erde leiten. Solche Strukturen müssen gemäß den Vorschriften installiert werden Technische Regeln Schützen Sie als Blitzschutz Gebäude und darin befindliche Personen zuverlässig vor Schäden.

Äußere Blitzschutzmaßnahmen für Gebäude und Bauwerke werden in aktive und passive Maßnahmen unterteilt.

Im Folgenden wird der passive Schutz vorgestelltOptionen:

  • Blitzschutznetz aus Stahlstäben oder Walzdrähten, dessen Verwendung nach allen Blitzschutznormen zulässig ist, allerdings ist das Netz bei geringen Übermaßen nicht in der Lage, die Dachfläche zuverlässig zu schützen;

  • Metallstäbe (von einem bis mehreren Stücken) zum Empfang von Blitzentladungen, ein spezielles Kabel verbindet sie und Erdungskreise - Blitzableiter;
  • Blitzempfangende Metallkabel.

Alle äußeren Blitzschutzgeräte haben den gleichen Standard und bestehen aus drei Hauptteilen: einem Abfanggerät für elektrische Entladungen aus einer Gewitterwolke – einem Blitzableiter; ein Strukturteil, das Strom zu den Erdungsleitern leitet, und ein Erdungselement, das die Blitzladung in den Boden ableitet.

Das interne Blitzschutzmaßnahmenpaket zielt darauf ab, Schäden an elektrischen Geräten durch einen plötzlichen Spannungsanstieg im Netz infolge eines Blitzeinschlags zu verhindern. Das Design des inneren Blitzschutzes wird in zwei Arten dargestellt: 1 – Widerstand gegen einen direkten Blitzeinschlag, 2 – Widerstand gegen einen indirekten Blitzeinschlag in der Nähe von Gebäuden/Bauwerken.

Den Sekundäreffekten einer Blitzentladung in Form von Hochspannungen innerhalb von Gebäuden wird mit entgegengewirkt kompetente Organisation Erdung. Die elektromagnetische Induktion in langen Eisenkonstruktionen wird durch die Installation von Metallbrücken entfernt. Die Einleitung hoher elektrischer Potentiale über Kommunikationseingänge wird durch Ventilableiter und spezielle Funkenbrecher verhindert, die bei einem plötzlichen Spannungsstoß auslösen.

Das Problem wird auch dadurch gelöst, dass die Einführung von Freileitungen für bestimmte Kategorien von Bauwerken verboten und durch unterirdische Kabeleinführungen ersetzt wird.

Funktionsprinzipien von Blitzableitern

Die Funktionsweise dieser Geräte beruht auf der Tatsache, dass Blitze immer in die höchsten und markantesten Metallteile einschlagen. Alle Blitzableiter verfügen über eine eigene Schutzzone – das ist ein Bereich, der vor direkten Blitzeinschlägen geschützt ist. Wenn sich eine Entladung nähert, trifft der allererste Blitz den höchsten Punkt eines Gebäudes oder Bauwerks und der Schutz wird abgelenkt elektrische Energie in den Boden und das Schutzobjekt selbst wird nicht beeinträchtigt. Für den Fall, dass die Abmessungen der Struktur die Abmessungen überschreiten Sicherheitszone B. einen Blitzableiter, installieren Sie zusätzliche Geräte dieser Art (drei oder vier miteinander verbundene Stabgeräte mit gemeinsamer Erdung).

Die Zuverlässigkeit der durch Blitzableiter bereitgestellten Schutzzonen wird laut GOST in Typen unterteilt: „A“ – der Zuverlässigkeitsgrad liegt nahe bei hundert Prozent (99,5) und „B“ – der Schutzgrad liegt bei 95 Prozent . Die Schutzzone selbst ist kegelförmig, ihre Höhe und Grundfläche wird durch die Abmessungen des Gebäudes bestimmt. Die höchste zulässige Höhe von Blitzableitern Bauvorschriften beträgt 150 Meter.

Blitzableitergerät

Jeder Blitzableiter besteht aus drei Hauptelementen: einem Blitzempfänger, Leiterleitern (normalerweise aus Kupfer oder Stahl) und einem Klemmkreis, der die angesammelte Ladung bis zu einer Tiefe von eineinhalb bis drei Metern in den Boden überträgt. Die einfachste Form Ein solches Gerät ist ein Metallmast. Die Stützpfosten von Blitzschutzgeräten werden üblicherweise in der Form ausgeführt Stahl Röhren gleichen Durchmessers sowie Säulen aus Holz oder Stahlbeton. Stromführende Teile von Blitzableitern werden häufig an den Strukturelementen der Bauwerke selbst befestigt. Blitzfallen an Stabblitzableitern bestehen aus Stahl und müssen mindestens 20 Zentimeter hoch sein.

Kabelblitzableiter werden auch linear genannt; es handelt sich um einen Draht, der zwischen zwei Eisenmasten gespannt ist. Mit einem solchen Gerät können Sie alle Blitzeinschläge erfassen, die in das Schutzfeld eindringen. Lineare Blitzableiter werden mit einem Kupferkabel mit großem Durchmesser oder einfachen Metallbeschlägen an die Erdschleife angeschlossen.

An Hoch hinausragende Gebäude Als Ableitung wird häufig ein Metall- oder Stahlbetonrahmen installiert.

Beachten Sie! Es ist zwingend erforderlich, für alle Rahmenelemente eine zuverlässige Verbindung (durch die Schere bereitgestellt) herzustellen. Auch Balkongeländer, Fluchtwegtreppen und andere Metallkonstruktionselemente können als Ableitungen dienen. Ableiter werden mit Kunststoffklammern an den Wandflächen von Bauwerken befestigt; Sie können auch einen Kabelkanal verwenden, um die Lebensdauer des Blitzableiters zu erhöhen. Bei der Bauplanung ist auf das Vorhandensein von Erdungsschleifen mit einem Abstand von 20 bis 30 Metern entlang des gesamten Gebäudeumfangs zu achten.

Klassifizierung der zu schützenden Objekte

Gemäß den GOST-Standards werden Gebäude und Bauwerke, die vor Blitzeinschlägen geschützt werden müssen, je nach Gefährdungsgrad in gewöhnliche und besondere Objekte unterteilt. Als Gemeinschaftsobjekte gelten Wohn- und Verwaltungsgebäude für gewerbliche, industrielle und landwirtschaftliche Zwecke, deren Höhe 60 Meter nicht überschreitet. Zu den besonderen Einrichtungen gehören Anweisungen zum Blitzschutz von Gebäuden und Industrieanlagen:

  • potenziell gefährlich für umliegende Menschen und Gebäude;
  • gefährlich für die Umwelt;
  • im Falle eines Blitzeinschlags Strahlung, biologische oder chemische Kontamination verursachen kann – Emissionen über Hygienestandards(dies gilt in der Regel für staatliche Unternehmen);
  • Bauwerke mit einer Höhe von mehr als 60 Metern, Notunterkünfte, Spielplätze, im Bau befindliche Objekte und andere.

Für solche Objekte gilt ein Blitzschutzniveau von mindestens 0,9. Der Eigentümer des Bauwerks oder der Auftraggeber des Bauwerks kann selbstständig eine erhöhte Zuverlässigkeitsklasse für das Gebäude festlegen.

Herkömmliche Bauprojekte verfügen laut GOST über vier Sicherheitsstufen zum Schutz vor direkten Blitzeinschlägen:

  • erstens (bei einem Spitzenblitzstrom von 200 Kiloampere), Zuverlässigkeit – 0,98;
  • Sekunde (Blitzstrom 150 Kiloampere), Zuverlässigkeit – 0,95;
  • Drittel (aktuell 100 Kiloampere), Zuverlässigkeit – 0,9;
  • Vierter (aktuell 100 Kiloampere), Zuverlässigkeit – 0,8.

Blitzschutzkategorien

Leitdokumente (RD) identifizieren drei Hauptkategorien des Blitzschutzes, die durch die durchschnittliche Anzahl und Dauer von Gewittern in einem bestimmten Gebiet, den Standort des Gebäudes und die Wahrscheinlichkeit eines Blitzschlags sowie das Vorhandensein von Brand- und Explosionsgefahr bestimmt werden Zonen im Gebäude.

Die erste Kategorie des Straßenblitzschutzes umfasst Objekte industrielle Produktion mit den Explosionsgefahrenkategorien B-2 und B-1. Der zweiten Kategorie des vollständigen Blitzschutzes werden Gebäude der Explosionsgefahrenklassen B-2a, B-1a und B-1b zugeordnet; diese Bereiche nehmen mindestens 30 Prozent der Grundstücksfläche ein. Den gleichen Schutz vor Blitzeinschlägen erhalten Kraft- und Schmierstofflager, Düngemittellager, Ammoniakkühlschränke und Getreidemühlen. Laut RD ist in Industriegebäuden mit Blitzschutzkategorie 2 eine Erdung aller Gehäuse elektrischer Maschinen aus Metall erforderlich. Beim Übergang von Freileitungen auf Kabelleitungen ist es erforderlich, auf jeder Phase einen Überbrückungsableiter zu installieren.

Blitzschutzkategorie 3 wird auf Bauwerken mit Feuerwiderstandsgrad 3 und 4 sowie mit einer jährlichen Gewitterdauer von mindestens 20 Stunden installiert: Kindereinrichtungen, Schulen, Krankenhäuser, Unterhaltungszentren, Wassertürme, Geflügelfarmen und Viehzuchtkomplexe, sowie freistehende Wohngebäude mit einer Höhe von mehr als 30 Metern.

Regulierungsdokumente zum Blitzschutz

Aufgrund der Bedeutung des Schutzes von Gebäuden und Bauwerken vor Blitzeinschlägen regelt der Staat die Anforderungen an den Blitzschutz durch die Erteilung von Verordnungsdokumenten:

  • technische Vorschriften;
  • nationale Normen - GOST (zum Beispiel GOST R IEC 62305-1-2010. Risikomanagement. Blitzschutz);
  • Abteilungs- und lokale Anweisungen Leitfäden– rd (zum Beispiel „Anweisungen zum Blitzschutz von Gebäuden und Bauwerken“ rd 34.21.122-87);
  • Geräteregeln Elektroinstallationen– pue (aktuell gilt die Ausgabe Nr. 7).

Auch benutzt internationale Standards ISO.

Elektrische Entladungen, die sich in Gewitterwolken ansammeln und durch Blitze an die Erdoberfläche gelangen, können erhebliche Schäden an Gebäuden, Bauwerken sowie Personen und anderen darin und in der Nähe befindlichen Objekten verursachen. Um negative Folgen zu vermeiden, werden Blitzschutzmaßnahmen in Form eines Systems verschiedener Geräte und Sondermaßnahmen eingesetzt, die die Möglichkeit von Stromschlägen, Unfällen und Bränden minimieren.

Video

Aktiv

Für Gebäude und Bauwerke, bei denen mehr als 70 % der Gesamtfläche Räumlichkeiten sind, die keinem Blitzschutz gemäß unterliegen, und der Rest des Gebäudes aus Räumlichkeiten der Blitzschutzkategorien I, II oder III besteht, nur Schutz sollte gegen die Einleitung hoher Potentiale durch in blitzschutzpflichtige Räumlichkeiten eingeführte Kommunikationen vorgesorgt werden: Kategorie I - gemäß ; für die Kategorien II und III - durch Anschluss der Kommunikation an die Erdungsvorrichtung elektrischer Anlagen, die den Anweisungen entspricht, oder an die Bewehrung des Stahlbetonfundaments des Gebäudes (unter Berücksichtigung der Anforderungen). Für die interne Kommunikation (nicht von außen eingeführt) muss derselbe Anschluss bereitgestellt werden.

1.6. Um Gebäude und Bauwerke jeglicher Art vor direkten Blitzeinschlägen zu schützen, sollten bestehende hohe Bauwerke so weit wie möglich als natürliche Blitzableiter genutzt werden ( Schornsteine Wassertürme, Flutlichtmasten, Freileitungen usw.) sowie andere nahegelegene Bauwerke.

Wenn ein Gebäude oder Bauwerk teilweise in die Schutzzone natürlicher Blitzableiter oder benachbarter Objekte passt, sollte der Schutz vor direkten Blitzeinschlägen nur für den verbleibenden, ungeschützten Teil gewährleistet sein. Kommt es während des Betriebs eines Gebäudes oder Bauwerks durch Umbau oder Rückbau benachbarter Anlagen zu einer Vergrößerung dieses ungeschützten Teils, müssen vor Beginn der nächsten Gewittersaison entsprechende Änderungen des Schutzes gegen direkte Blitzeinschläge vorgenommen werden; Erfolgt während der Gewittersaison ein Rückbau oder Umbau benachbarter Anlagen, sind während dieser Zeit vorübergehende Maßnahmen zum Schutz vor direkten Blitzeinschlägen in den ungeschützten Teil des Gebäudes oder Bauwerks vorzusehen.

1.8. Als Blitzschutz-Erdungsleiter sind grundsätzlich Stahlbetonfundamente von Gebäuden, Bauwerken, Außenanlagen und Blitzableiterstützen zu verwenden, sofern durch deren Bewehrung eine dauerhafte elektrische Verbindung gewährleistet und durch Schweißen mit eingebetteten Teilen verbunden ist.

Bitumen- und Bitumen-Latex-Beschichtungen stellen für die Verwendung von Fundamenten kein Hindernis dar. In mäßig bis stark aggressiven Böden, wo der Korrosionsschutz von Stahlbeton mit Epoxidharz und anderem erfolgt Polymerbeschichtungen, und auch wenn die Bodenfeuchtigkeit weniger als 3 % beträgt, verwenden Stahlbetonfundamente als Erdungsleiter nicht zulässig.

STO 083-004-2010

STANDARD NP SRO „VEREIN DER BAUINDUSTRIE DES GEBIETS SWERDLOWSK“

BLITZSCHUTZ VON GEBÄUDEN, STRUKTUREN, FREIEN FLÄCHEN UND INDUSTRIELLER KOMMUNIKATION MIT SYSTEMEN MIT ERWEITERTER STREAMER-EMISSION. TECHNISCHE ANFORDERUNGEN, KONSTRUKTION, GERÄTETECHNIK UND TECHNISCHER BETRIEB

Datum der Einführung: 15.01.2011

Vorwort

Dieser Organisationsstandard (STO) wurde in Übereinstimmung mit den Zielen und Grundsätzen der Standardisierung in entwickelt Russische Föderation, festgelegt durch das Bundesgesetz vom 27. Dezember 2002 N 184-FZ „Über technische Vorschriften“, geändert durch das Bundesgesetz vom 1. Mai 2007 N 65-FZ „Über Änderungen des Bundesgesetzes „Über technische Vorschriften“, sowie als Anwendungsregeln nationale Normen der Russischen Föderation - GOST R 1.0-2004 * „Standardisierung in der Russischen Föderation“. Grundlegende Bestimmungen“ und GOST R 1.4-2004 „Standardisierung in der Russischen Föderation“. Organisationsstandards. Allgemeine Bestimmungen", Bundesgesetz vom 22. Juli 2008 N 148-FZ „Über Änderungen des Stadtplanungsgesetzes der Russischen Föderation und bestimmter Rechtsakte der Russischen Föderation“.
________________
* Das Dokument ist auf dem Territorium der Russischen Föderation nicht gültig. GOST R 1.0-2012 ist gültig. - Hinweis des Datenbankherstellers.

Diese Norm setzt die Bestimmungen der Artikel -, Bundesgesetz „Über technische Vorschriften“, Artikel 55, Absatz 2 des Bundesgesetzes „Über Änderungen des Stadtplanungsgesetzes der Russischen Föderation und bestimmter Rechtsakte der Russischen Föderation“ um.

Informationen zum Standard

1. ENTWICKELT von der Ural State Forestry University (Jekaterinburg), KrovTrade Company LLC (Ph.D., außerordentlicher Professor V.V. Pobedinsky), TD Electrical Products LLC (A.V. Alimov), Abteilung der staatlichen Bauaufsicht im Gebiet Swerdlowsk (Chefspezialist). der Brandschutzabteilung S.K. Gigin). Unter der Gesamtherausgeberschaft von V.V. Pobedinsky.

2. NP SRO „Verband der Bauindustrie des Gebiets Swerdlowsk“ wurde gegründet.

3. GENEHMIGT durch Beschluss der Hauptversammlung der NP SRO „Union der Bauindustrie des Gebiets Swerdlowsk“, Protokoll Nr. 9 vom 17. Dezember 2010.

5. VEREINBART VON „UralNIIproekt RAASN“, OJSC „Uralgrazhdanproekt“, Ural-Abteilung Bundesdienst für Umwelt-, Technologie- und Atomaufsicht, Koordinierungsrat für Selbstregulierung der Regionen des Föderationskreises Ural.

Einführung

Einführung

Dieser Standard besteht aus zwei Teilen: technische Anforderungen und Regeln für die Nutzung und den Betrieb. Daher sind im Abschnitt „Technische Anforderungen“ die Anforderungen aufgeführt, die bei der Planung und Installation des Blitzschutzes zu beachten sind, sowie die Brandschutzanforderungen. Der Abschnitt „Regeln“ stellt Methoden zur Gestaltung und Umsetzung verbindlicher Anforderungen für Blitzschutzsysteme bereit aktiver Typ.

Der Hauptunterschied zwischen diesen Normen besteht in der maximal möglichen Reduzierung der beschreibenden Anforderungen an die Mittel und Methoden des Blitzschutzes von Gebäuden, während das Dokument die Unterteilung der Normen in empfohlene und verbindliche Normen festlegt und die Anforderungen an den aktiven Blitzschutz und die grundlegenden strukturellen Anforderungen definiert Elemente. Unter Berücksichtigung europäischer Normen erhöhen diese Normen die Anforderungen an den Korrosionsschutz von Bauteilen sowie an den inneren Blitzschutz, der mehr bietet hohes Niveau Sicherheit von Objekten und Zuverlässigkeit von Systemen.

Die Ausstattung verschiedener Objekte mit Blitzschutzsystemen ist möglich obligatorisches Verfahren während der Bauausführung, die in den wesentlichen Punkten durch PUE (Electrical Installation Rules) und Normen geregelt ist. Mit der Entwicklung von Blitzschutzsystemen entstehen neue, effizientere Technologien und Geräte. Die Weltwissenschaft hat Methoden und Mittel einer neuen Generation zum Schutz vor den Folgen atmosphärischer Entladungen entwickelt, die sich in der Praxis bewährt haben hohe Effizienz. Einer dieser Bereiche ist der Einsatz von Blitzschutzanlagen mit vorausschauender Streameraussendung bzw. aktivem Blitzschutz, die mit entsprechenden Maßnahmen ausgestattet sind gesetzlicher Rahmen(Normen IEC 61024*, IEC 62305*, IEC 61312*) der International Electrotechnical Commission (IEC) und werden seit über 30 Jahren weltweit eingesetzt.
________________
* Zugang zu den hier und weiter im Text erwähnten internationalen und ausländischen Dokumenten erhalten Sie über den Link zur Website http://shop.cntd.ru. - Hinweis des Datenbankherstellers.

Seitdem liegen Erfahrungen im Einsatz aktiver Blitzschutzsysteme vor letzten Jahren in der russischen Bauindustrie. Ihre Vorteile liegen auf der Hand, aber das Fehlen eines geeigneten Regulierungsrahmens erlaubte es lange Zeit nicht, die Möglichkeiten fortschrittlicherer Schutztechnologien auszuschöpfen. Aber die Zunahme der Anzahl der Stockwerke von Gebäuden, die Verantwortung von Objekten, die Zunahme der Ausstattung fast aller Gebäude mit Computern, Informationssystemen, Mikroprozessorsteuerungen, die empfindlich gegenüber Überspannungen und Störungen sind elektrische Netzwerke haben die Verbesserung des Blitzschutzes zu einer äußerst dringlichen Aufgabe gemacht.

Im Allgemeinen widerspricht die Verwendung eines aktiven Systems nicht der allgemein anerkannten, da theoretische Basis Der Schutz von Gebäuden und der industriellen Kommunikation bleibt unverändert. Der Unterschied liegt im Design des Blitzableiters, der das System wesentlich effizienter, zuverlässiger und weniger arbeitsintensiv bei Installation und Betrieb macht.

Der zuverlässige Betrieb eines Blitzschutzsystems hängt von der richtigen Konstruktion, dem objektiven Zweck der Konstruktionslösungen, der strikten Einhaltung der Gerätetechnologie und der Anwendung ab hochwertige Materialien und Komponenten sowie die Einhaltung der Wartungs- und Reparaturvorschriften der Struktur. Zu diesem Zweck wurde in diesen Normen ein Regelteil entwickelt, der methodische Empfehlungen für die Planung, den Bau und den Betrieb aktiver Blitzschutzsysteme enthält.

1 Einsatzbereich

1.1 Diese Normen wurden unter Berücksichtigung der in der Russischen Föderation geltenden Normen entwickelt und legen Anforderungen an Blitzschutzsysteme mit proaktiver Streamer-Emission (aktiver Blitzschutz) fest, die für alle im Gebiet Swerdlowsk tätigen Organisationen unabhängig von ihrer Eigentumsform empfohlen werden und Landeszugehörigkeit.

1.2 Diese Norm wurde auf der Grundlage von Normen der Europäischen Union und Empfehlungen der Internationalen Elektrotechnischen Kommission entwickelt und ist in grundlegenden Bestimmungen mit diesen harmonisiert.

1.3 Die Normen gelten in Baugebieten des Gebiets Swerdlowsk für Gebäude, Bauwerke für verschiedene Zwecke, Freiflächen und Industriekommunikation.

1.4 Die bei der Entwicklung des Abschnitts „Technische Anforderungen“ (Abschnitte 4, 5, 6) entwickelten Regeln gelten für die Planung und Installation von Blitzschutzsystemen mit vorausschauender Streamer-Emission für Gebäude, Bauwerke, Freiflächen und industrielle Kommunikation.

1.5 Der Abschnitt „Regeln“ enthält Richtlinien für die Gestaltung und konstruktive Lösungen Berücksichtigt werden Blitzschutzeinrichtungen, die Hauptbestandteile und praxiserprobten Mittel und Methoden zur Anordnung von Blitzschutzbauwerken mit Systemen mit vorausschauender Streamer-Aussendung sowie Methoden des technischen Betriebs, deren Umsetzung die Einhaltung zwingender technischer Anforderungen gewährleistet.

1.6 Bei der Planung und Installation des Blitzschutzes müssen zusätzlich zu den Bestimmungen dieser territorialen Stadtplanungsnormen die Anforderungen der aktuellen Konstruktionsnormen, Arbeitsschutz- und Brandschutzvorschriften erfüllt werden.

2 Normative Verweise

4.1.5 Alle auf dem Dach des Gebäudes befindlichen Bauelemente (Antennen, Masten etc.) müssen sich innerhalb des geschützten Raumes befinden.

4.2 Anforderungen an Bauwerke

4.2.1 Die Fangstange mit vorbeugender Streamer-Ausstrahlung muss an der Spitze eines Metallmastes so befestigt werden, dass sich ihr oberster Punkt mindestens 2 m über der Oberfläche oder dem höchsten Punkt des Objekts, einschließlich Antennen, Dächern, Tanks, befindet und andere hervorstehende Teile.

4.2.2 Die Höhe des Blitzableiters über der Dachfläche richtet sich nach der erforderlichen Kategorie und dem Blitzschutzradius.

4.2.3 Auf dem Dach befindliche Antennenmasten müssen über eine Funkenstrecke mit der Ableitungsverkabelung verbunden sein.

4.2.4 Befindet sich ein Fernseh- oder sonstiger Antennenmast in einer Entfernung von weniger als 10 Metern vom Blitzableitermast, müssen beide Stützen auf Dachhöhe durch eine Ader miteinander verbunden werden Kupferkabel Die Querschnittsfläche darf nicht kleiner sein als die der Ableitungsleiter. In diesem Fall ist es auch erforderlich, einen Luftdurchlass am Antennenmast zu installieren.

4.2.5 Der Abstand von Blitzableitern zu Stromleitungen muss mindestens 3 m betragen.

4.2.6 Jeder Blitzableiter muss mindestens einen Erdungsanschluss haben.

4.2.7 Die Ableitungskabel müssen an den Erdungskreis des Gebäudes angeschlossen werden.

4.2.8 Ableitungen müssen an der Oberfläche der Beschichtungen und an den Wänden befestigt werden. Abhängig von der Lage der Ableitungen ist der Abstand zwischen den Befestigungselementen wie folgt vorgesehen:

Für Ableitungen an Wänden, Flach- und Schrägdächern:

Gemäß DIN V VDE V 0185 alle 0,5 m;

Gemäß NFC 17-102, NFC 17-100 mindestens 3 Halter pro Meter Länge, d.h. in Schritten von 0,33 m;

Nach russischen Standards in Schritten von 1,5 bis 2 m.

4.2.9 Jeder vertikale Ableiter muss gemäß den Anforderungen von NF C 17-102 (Tabellen 4-6) an einen separaten Erdungspunkt angeschlossen werden.

4.2.10 Gemäß DIN V VDE V 0185 (Teil 3, Abschnitt 4.4.1) sollte der Erdungswiderstand nicht mehr als 10 Ohm betragen.

4.2.11 Bei der Lokalisierung von Blitzableiter-Erdungspunkten in der Nähe von unterirdischen Stromversorgungskabeln oder Metallgasleitungen müssen Vorsichtsmaßnahmen gemäß den Anforderungen von NFC 17-102 (Tabellen 4, 5) getroffen werden. In diesem Fall muss die Erdung in sicherer Entfernung von im Boden befindlichen Versorgungsleitungen (Metallrohrleitungen, Stromkabel, Kommunikationskabel, Gasleitungen). Die Werte der Sicherheitsabstände sind in Tabelle 1 angegeben. Diese Abstände müssen auch für Rohrleitungen eingehalten werden, die nicht an die Erdungsschleife des Gebäudes angeschlossen sind.

4.2.12 Für nichtmetallische Rohrleitungen sind Sicherheitsabstände nicht standardisiert.

4.2.13 Für alle Anlagen, die mit Blitzschutz gemäß den Anforderungen der internationalen Norm CEI 61643-11, der französischen Norm NF EN 61643-11 für Überspannungsschutz ausgestattet sind, ist die Installation von Typ-1-Ableitern (DDS gemäß NF EN 61643-11) erforderlich. 11) ist obligatorisch.

4.3 Materialanforderungen

4.3.1 Die verwendeten Materialien und Produkte müssen zertifiziert sein oder über entsprechende technische Zertifikate verfügen.

Tabelle 1 – Sicherheitsabstände zur Erdungselektrode

Unterirdische Kommunikation

Mindestabstände zur Erdungselektrode, m

Bodenwiderstand

Bodenwiderstand >500 /m

Geerdete Sicherheitsrohre für Elektrokabel

Ungeerdete Sicherheitsrohre für Elektrokabel

Erdungssystem für Stromleitungen

Gasrohre aus Metall

4.3.2 Die Parameter der Leiter des Blitzschutzsystems in Abhängigkeit von den Materialien sind in Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 2 – Parameter der Leiter des Blitzschutzsystems

Material

Querschnitt des Ableitungsdrahtes, mm

Erdungsquerschnitt, mm

Aluminium

4.3.3 An Verbindungsstellen müssen die Leitermaterialien elektrochemisch kompatibel sein oder über eine neutralleitende Dichtung verfügen, z. B. Messing zwischen Kupfer und verzinktem Stahl.

4.3.4 Alle Blitzschutzkonstruktionselemente, Einflüssen ausgesetzt aggressive Faktoren müssen eine Korrosionsschutzbeschichtung haben. Erdungsleiter müssen über eine leitfähige Korrosionsschutzbeschichtung verfügen und die Anschlusspunkte im Boden müssen zusätzlich wasserdicht sein, beispielsweise durch spezielle Klebebänder, Kitte usw.

4.3.5 Die Dacheindeckung muss bei Verwendung als Naturleiter folgende Dicken aufweisen:

Mindestens 0,5 mm, wenn kein Schutz vor Beschädigung (Durchbrennen) erforderlich ist und keine Entzündungsgefahr für unter dem Dach befindliche brennbare Materialien besteht;

Nicht weniger als die in Tabelle 3 (polnische Norm PN-IEC-61024) angegebenen Werte, wenn es erforderlich ist, das Dach (Rohre, Tankkörper) vor thermischer Verformung oder Durchbrennen zu schützen;

4.3.6 Auf dem Dach liegende Prozessleitungen und Tanks müssen bei Verwendung als Naturleiter folgende Wandstärken aufweisen:

Mindestens 2,5 mm, wenn das Durchbrennen dieser Wände nicht zu gefährlichen Folgen führt;

In Fällen, in denen thermische Verformung oder Durchbrennen zu gefährlichen Folgen führen kann, müssen die in Tabelle 3 angegebenen Werte nicht unterschritten werden.

Tabelle 3 – Dicke natürlicher Leiter

Material

Dicke, mm

Aluminium

5 ENTWURF VON BLITZSCHUTZSYSTEMEN MIT ADVANCE STREAMER-EMISSION

5.1 Allgemeine Bestimmungen und Gestaltungsgrundsätze

5.1.1 Die Installation des Blitzschutzes für Gebäude und industrielle Kommunikation ist eine zwingende Maßnahme zur Gewährleistung der Sicherheitsbedingungen, daher bilden sie den Inhalt eines separaten Abschnitts des Projekts und werden in den Bau- oder Umbauplan eines Gebäudes oder Bauwerks einbezogen eine Art und Weise, dass der Blitzschutz gleichzeitig mit den Hauptbau- und Installationsarbeiten erfolgt.

5.1.2 Zusätzlich zu diesen Stadtplanungsnormen werden bei der Planung und Installation des Blitzschutzes RD 34.21.122, SO 153-34.21.122, PUE – Ausgabe 7, GOST R verwendet 50571.19-000.

5.1.3 Diese Normen enthalten die grundlegenden Bestimmungen für einen umfassenden Blitzschutz, der sowohl Schutz vor direkten Blitzeinschlägen (äußerer Blitzschutz) als auch Schutz vor Überspannungen und Störungen in elektrischen Netzen bietet Nennspannung bis 1000 V, Informationsnetze, Datenübertragungssysteme, Steuerung, Überwachung und Messung, Alarmsysteme (d. h. innerer Blitzschutz gegen sekundäre Blitzerscheinungen).

5.1.4 Unter Blitzschutz versteht man einen Komplex aus technischen Lösungen und Spezialgeräten. Die Blitzschutzplanung kann sowohl für eine im Bau befindliche als auch für eine im Umbau befindliche Anlage durchgeführt werden, die ursprünglich mit einem klassischen System gemäß ausgestattet war.

5.1.5 Bei einem neu errichteten Gebäude umfasst der Entwurfsprozess die folgenden Phasen:

Abhängig von den Risikofaktoren und der Schutzkategorie wird der Schutzbegriff übernommen;

Festlegung der Schutzberechnungsmethode;

Bestimmung der Gestaltungsmerkmale des Gebäudes, der Struktur und des Kommunikationssystems;

Durchführung allgemeiner Berechnungen der Entwurfsparameter des Schutzsystems;

Durchführung von Berechnungen und Entwicklung einzelner Elemente des Gebäudeschutzsystems;

Durchführung von Berechnungen und Entwicklung einzelner Elemente eines Kommunikationsschutzsystems;

5.1.6 Bei einer sanierten Anlage, die zunächst mit einem klassischen Schutzsystem ausgestattet war, umfasst dieser Prozess eine Prüfung des bestehenden Zustands des äußeren und inneren Blitzschutzes.

5.1.7 V Gesamtansicht Der Designprozess ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1 – Algorithmus für den Entwurfsprozess des Blitzschutzes

Abbildung 1 – Algorithmus für den Entwurfsprozess des Blitzschutzes

5.1.8 Vor der Planung des äußeren Blitzschutzes ist es erforderlich, die für ein Objekt dieser Art erforderliche Schutzkategorie, den Installationsort des Blitzableiters sowie die Position und Art der Erdungsleiter und Erdungsgeräte festzulegen. Architektonische Gegebenheiten müssen berücksichtigt werden. Die Berücksichtigung von Einschränkungen kann zu Anpassungen bei der Gestaltung des Blitzschutzsystems führen und dessen Wirksamkeit verringern.

5.1.9 Diese Regeln gelten für die Blitzschutzeinrichtung für Objekte beliebiger Höhe über dem Boden, wobei für Objekte über 60 m zusätzliche Anforderungen berücksichtigt werden.

5.1.10 Das Prinzip der Auswahl eines aktiven Blitzableiters gliedert sich in zwei Teile:

Möglichkeit von Blitzeinschlägen und Festlegung der Blitzschutzklasse;

Auswahl des Installationsortes für das Blitzschutzsystem und seine Elemente.

5.1.11 Bei der Gestaltung werden folgende Faktoren berücksichtigt:

Objektabmessungen;

Merkmale der Umgebung des Gebäudes (einzelnes Objekt, auf einem Hügel, umgeben von anderen Gebäuden, Bäume, deren Höhe größer, gleich oder kleiner als die Höhe des Gebäudes sein kann);

Anzahl der Personen im Gebäude, Evakuierungsbedingungen usw.;

Möglichkeit einer Panik während der Evakuierung;

Verfügbarkeit freier Durchgänge (Durchgänge);

Grad der Kontrolle der technologischen Prozesse der Anlage;

Vorhandensein empfindlicher elektronischer Geräte und Geräte im Gebäude;

Vorhandensein brennbarer Materialien im Gebäude;

Dachneigungen und -konfiguration;

Art von Dach, Wänden und Tragkonstruktionen;

Verfügbarkeit Metallteile Dächer und große Bauwerke (Gasheizungen, Veranden, Antennen, Wassertanks);

Art der Dachentwässerung und Vorhandensein von Fallrohren;

Materialarten der Hauptgebäudestrukturen (Metall oder Isoliermaterialien);

Das Vorhandensein der ungeschütztesten Punkte der Anlage (architektonische und landschaftliche Objekte, hervorstehende Gebäudeteile, Türme, Rohre und Schornsteine, Abflüsse, Eingänge, technische Ausrüstung usw.) Flachdach, Lüftungselemente, Wandreinigungssysteme, Geländer usw.;

Metallrohrleitungen der technischen Kommunikation der Anlage (Wasser, Gas, Elektrizität usw.);

Das Vorhandensein zusätzlicher Hindernisse, die den Weg des Blitzes blockieren können (Erdleitungen, Metallzäune, Bäume usw.);

Ein Zustand der Umwelt, der eine verstärkte Korrosion von Metallen verursacht (Vorhandensein von Industrieemissionen, die chemisch aggressive Elemente, Zement, Salz, Erdölprodukte enthalten).

5.2 Blitzschutzstufen für Gebäude und Bauwerke

5.2.1 Erforderlicher Schutzgrad von Gebäuden, Bauwerken und offene Installationen vom Einfluss atmosphärischer Elektrizität hängt von der Explosions- und Brandgefahr von Objekten ab und ist gewährleistet die richtige Entscheidung Kategorie des Blitzschutzgeräts und Art der Zone, die die Anlage vor direkten Blitzeinschlägen schützt. Die Schutzart wird basierend auf festgelegt genaue Informationüber das Objekt und die Bewertung von Risikofaktoren.

5.2.2 Entsprechend der Zweckbestimmung der Objekte wird die Blitzschutzkategorie gemäß Abschnitt 4.1 in Abhängigkeit von der Gefährdung durch Blitzeinschläge für das Objekt selbst und seine Umgebung bestimmt.

5.3 Blitzschutzmittel mit vorausschauender Strahleremission

5.3.1 Blitzschutzmittel werden heute nach Typ unterteilt in:

Figur 2 - Verschiedene Systeme Blitzschutz

A) - klassisches System mit der Installation von Blitzableitern in der Dachmitte, die Schutzzone (links) ist uneben, Hof nicht geschützt; b) - klassisches System mit der Installation von Blitzableitern entlang des Dachumfangs, die Schutzzone (links) ist einheitlich, der Innenhof ist nicht geschützt; c) - aktives Blitzschutzsystem mit einem Blitzableiter und einer Ableitung, die Schutzzone (links) umfasst das gesamte Gebäude und die Umgebung; d) - aktiver Blitzschutz von Tanks; e) - aktiver Blitzschutz von Hangars; f) - aktiver Blitzschutz offener Flächen; g) - ein klassisches System gespannter Kabel zum Schutz offener Bereiche.

Abbildung 2 – Verschiedene Blitzschutzsysteme

5.3.13 Vergleichsmerkmale Blitzschutzsysteme verschiedener Typen sind in Tabelle 4 aufgeführt.

Tabelle 4 – Vergleichseigenschaften von Blitzschutzsystemen

Eigenschaften

Aktives Blitzschutzsystem

Klassisches Blitzschutzsystem

Funktionsprinzip

Das elektronische System erzeugt eine Ionisation (Gegenleiter) viel früher und mit einer höheren Feldstärke als beim klassischen Blitzschutz

Physikalisch gesehen verhält sich ein passiver Blitzableiter ähnlich wie ein aktiver – um die Spitze herum entsteht eine Ionisierungszone und Blitze werden von den geschützten Objekten „angezogen“, jedoch in Abständen, die um ein Vielfaches kleiner sind als die eines aktiven Blitzableiters

Schutzzone

Die Schutzzone eines aktiven Blitzableiters ist um ein Vielfaches größer als die Schutzzone eines herkömmlichen Stabblitzableiters. Alle Objekte, die von einer elliptischen Kugel in Form einer „Kapsel“, Antenne usw. bedeckt sind architektonische Elemente Dächer sowie das gesamte Gebiet (Freiflächen), das sich in der Schutzzone des aktiven Blitzableiters befindet

Der Raum in der Nähe eines Flugterminals mit begrenzter Geometrie, dessen Schutzzone nur das in seinem Volumen befindliche Objekt umfasst. Der Schutzradius ist etwa 10-12 mal kleiner als der einer aktiven Blitzschutzanlage

Blitzableiter

Ein aktiver Blitzableiter reicht für einen Schutzradius von ca. 100 m

Um ein gleiches Schutzniveau zu gewährleisten, ist es erforderlich, je nach Blitzschutzkategorie schrittweise ein System aus stabförmigen oder horizontalen Blitzableitern, sogenannten „Raumzellen“, aufzubauen

Ableiter

Eine (in manchen Fällen zwei) Ableitungen reichen aus

Ableitungssystem mit komplexer Architektur, „Raumzellen“

Horizontale Riemen

Horizontalbänder werden alle 30 m nur bei Objekten mit einer Höhe von mehr als 60 m eingesetzt

Künstliche Ableitungen werden durch horizontale Bänder in Bodennähe und alle 20 m entlang der Objekthöhe verbunden

Erdungsschalter

Jede Ableitung muss mit einem künstlichen Erdungsleiter aus mindestens zwei Stäben versehen sein, die durch eine horizontale Elektrode verbunden sind

Aufgrund der vielen Ableitungen ist eine Erdung vorgesehen

Design

Die Höhe des Mastes, an dem der Kopf montiert wird, wird (gemäß den Anweisungen) anhand des Schutzniveaus und des Radius des geschützten Bereichs bestimmt

Es erfolgt eine Begründung für die Wahl der Schutzausrüstung, Blitzableitertypen und Berechnungsmethoden, die Wahl der Materialien für Blitzableiter, Ableitungen, deren Querschnitte und Gesamtmenge

Geringster Installationsaufwand

Die Komplexität und arbeitsintensive Installation mehrerer Blitzableiter, Netze und Blitzableiter des klassischen Blitzschutzes

Ausbeutung

Die Arbeitskosten für Wartung und Reparatur sind proportional zur Anzahl der Systemelemente

Wartungsbedarf (Inspektionen, Kontrollen, Reparaturen) große Menge Verbindungen, Verbindungselemente

Ästhetik

Das ästhetische Erscheinungsbild des Objekts wird dadurch nicht beeinträchtigt. Der Aktivkopf nimmt im eingebauten Zustand nur minimalen Platz ein

Durch die Installation von Blitzschutzgittern oder zahlreichen Stäben wird das architektonische Erscheinungsbild des Objekts beeinträchtigt

Elektromagnetischer Einfluss

Minimale negative Auswirkung des elektromagnetischen Feldes aufgrund der begrenzten Anzahl an Ableitungen

Durch eine Vielzahl von Ableitungen wird nahezu das gesamte Objekt dem elektromagnetischen Feld ausgesetzt

Wirtschaftlicher Effekt

Es bietet einen überschätzten Schutz für den Flachbau von Einzelwohnungen, der wirtschaftlich nicht gerechtfertigt ist. Mit zunehmender Größe, Komplexität und erforderlichem Schutzniveau des Objekts nimmt die Wirkung zu. Die Kosteneinsparungen erreichen 50 % der Kosten für die Installation eines klassischen Systems aufgrund geringerer Materialkosten, geringerer Arbeitskosten und geringerer Betriebskosten

Wirtschaftlich günstiger für den flachen Einzelwohnungsbau mit geringem Schutzbedarf (Kategorie IV) ohne umfassendes Blitzschutzsystem

5.3.1 Zweck und Geltungsbereich

5.3.1.1 Das aktive Blitzschutzsystem dient dem Schutz von Objekten vor direkten Blitzeinschlägen ohne den Einsatz zusätzlicher Blitzschutznetze auf dem Dach von Gebäuden und Bauwerken. Gleichzeitig ist ein innerer Blitzschutz gewährleistet.

5.3.1.2 Das aktive Blitzschutzsystem wird verwendet, um Blitzschutzkategorien I, II, III für Industrie und Industrie bereitzustellen strategische Objekte, Objekte im Bauwesen, Objekte individuelle Konstruktion und Freiflächen.

5.3.1.3 Der Blitzableiter bietet das Blitzschutzniveau der Kategorien I, II, III gemäß SO 153-34.21.122 (Abschnitt 2.2).

5.3.1.4 Der Einsatz eines aktiven Blitzschutzsystems an Anlagen mit der erforderlichen Blitzschutzklasse IV wird nach wirtschaftlicher Begründung empfohlen.

5.3.2 Funktionsprinzip

5.3.2.1 Das Funktionsprinzip des aktiven Blitzschutzsystems nutzt das Phänomen der Bildung eines Ionisationsbereichs während eines Gewitters um den Blitzableiter. Um optimale Bedingungen für die Aufwärtsentladung zu schaffen, ist die Anwesenheit von Primärelektronen am oberen Ende des Stabes erforderlich. Die in Form von Plasma emittierten Elektronen sollen zur Bildung einer Aufwärtsentladung beitragen, d.h. Das ionisierte Plasma muss in Phase mit dem ansteigenden elektrischen Feld in Bodennähe sein. Solche Bedingungen werden im Blitzschutz mit vorausschauender Strahlaussendung umgesetzt.

5.3.2.2 Wenn zwischen der Gewitterwolke und dem Boden eine elektromagnetische Feldstärke auftritt, wird der Ionisator unter dem Einfluss des Feldgradienten aufgeladen. Je näher der absteigende Anführer kommt, desto größer wird die Spannung. In einer Zeit der Spannung elektrisches Feld zwischen der Gewitterwolke und der Erdoberfläche einen kritischen Wert erreicht (d. h. eine Blitzentladung wird unvermeidlich oder von 50 auf 100 kV/m), erzeugt der Induktionsverstärker den Beginn eines „aufsteigenden Leiters“ (Hochspannungsimpulse), der auf die gerichtet ist „absteigender Anführer“ (Blitz aus Wolken). In diesem Fall wird ein Kanal für den Durchgang einer Blitzladung zum Blitzableiter gebildet und wenn der Blitz seinen Weg in Richtung des geschützten Objekts fortsetzt, wird er zum Blitzableiter „gezogen“ (innerhalb seiner vorgesehenen Schutzzone).

5.3.2.3 Der Blitzableiter ist vollständig autonomes System, wird erst aktiv, wenn es auftritt echte Bedrohung Blitzschlag, erfordert keine externe Stromversorgung und Wartung.

5.3.2.4 Das schematische elektrische Diagramm des Blitzschutzes mit vorausschauender Streamer-Emission ist in Abbildung 3 dargestellt. Der Blitzableiterkopf besteht aus einem Körper und einem Stab, die beide eine Elektrode sind, die eine elektrische Ladung aus dem elektrischen Feld einer Gewitterwolke sammelt ( oder ausgehender Leiter) - im obigen Diagramm ist es ein Kondensator. Im Inneren des Gehäuses befindet sich eine spezielle Spule mit hoher Induktivität (etwa mehrere Henrys) – im Diagramm handelt es sich um eine induktive Widerstandseinheit. In Reihe zur Spule ist eine Funkenstrecke mit einer Kapazität geschaltet.

Figur 3 - Elektrischer Schaltplan Blitzschutz mit vorausschauender Streamer-Emission

Abbildung 3 – Stromkreis des Blitzschutzes mit vorausschauender Streamer-Emission

5.3.2.5 Hochspannungswiderstände und Kondensatoren werden nach der Marx-Schaltung angeschlossen. Die Kondensatoren werden von einem externen Feld über Widerstände aufgeladen und über Funkenstrecken entladen, die auf eine Spannung von etwa 12–14 kV eingestellt sind. Beim Entladen von Kondensatoren addieren sich die Spannungen und es entsteht ein Impuls mit einer Amplitude von mehr als 200 kV.

5.3.2.6 Der Prozess der Blitzschutzaktivierung besteht aus zwei Phasen.

Erste Phase- Herkunft (Aussehen) des unteren Anführers.

Wenn sich eine Gewitterfront nähert, erhöht sich die Feldstärke an der Erdoberfläche, was zu einer Spannungsinduktion an den Antennen des Blitzableiters führt, die den Kondensator auf die maximale Spannung (ca. 10-30 kV) auflädt. Durch die Entladung der Funkenstrecke fließt Strom durch die Spule. An der Kopfstange entsteht (induziert) eine Spannung, deren Wert fast doppelt so hoch sein kann wie der Wert, der bei Verwendung eines klassischen Systems auftritt.

Zweite Phase- Durch den Blitzstrom schwimmen.

Wenn die Spannung an den Kondensatoren 10–30 kV erreicht, brechen die Funkenstrecken zusammen und es entsteht ein kurzer Impuls von mehr als 200 kV. Die Polarität des Pulses ist der der Gewitterfront entgegengesetzt. Der Impuls erzeugt einen ionisierten Kanal (Rückentladung), um den Blitz in den Blitzableiter zu leiten. Dieser ionisierte Kanal erhöht bedingt die effektive Höhe des Blitzableiters, die nicht von der Polarität der Blitzentladung abhängt, und erweitert seine Schutzzone erheblich.

5.3.2.7 Wie aus dem Funktionsprinzip hervorgeht, ist das Hauptmerkmal eines Flugterminals mit vorbeugender Streamer-Emission die Zeitspanne für die Erzeugung einer umgekehrten Entladung. Dieser Parameter wird experimentell für jeden Blitzableitertyp bestimmt. In einem Hochspannungslabor werden reale Bedingungen nach dem Prinzip der Überlagerung simuliert, indem die Stärke des direkten Feldes, das bei einem Gewitter entsteht, und das nach unten gerichtete Impulsfeld einer Blitzentladung addiert werden. Die Testergebnisse werden mit der Zeit verglichen, die benötigt wird, um unter den gleichen Bedingungen eine Entladung von einem klassischen Blitzableiter zu erzeugen.

5.3.3 Konstruktion

5.3.3.1 Der Aufbau des aktiven Blitzschutzes (Abbildung 4) besteht aus folgenden Elementen:

Abbildung 4 – Schema des äußeren Blitzschutzsystems

1 - Blitzableiterkopf; 2 - Rohrmast aus Edelstahl; 3 - Masthalter; 4 - Mast- und Ableitungsverbinder; 5 - Ableiter; 6 - Blitzzähler; 7 - Steueranschluss; 8 - Erdung.

Abbildung 4 – Schema des äußeren Blitzschutzsystems

1. Blitzableiter

1.1. Blitzableiterkopf

1.2. Mast

1.3. Masthalter (Montierungen)

1.4. Turmunterstützung

2. Ableiter

2.1. Dirigenten

2.2. Inhaber

2.2.1. Universal

2.2.2. Schlittschuh

2.2.3. Für weiches Dach

2.2.3. Gefliest

2.2.4. Fernbedienung

2.2.5. Halterungen, Anker, Klammern

2.3. Anschlüsse

2.3.1. Tests

2.3.2. Kreuzförmig

2.3.3. T-förmig

2.3.4. Universell flach

2.3.5. Mit Erdungselektrode

3. Blitzschlagzähler

4. Geräte zum Schutz der Kommunikation vor Impulsen

4.1. Funkenstrecken oder Varistoren zur Begrenzung von Stromimpulsen

4.2. Varistor-Überspannungsschutz

4.3. Spezielle Impulsbegrenzer für Informations- und Steuerungssysteme

5. Erdungsleiter

5.3.3.2 Blitzableiterkopf

1) Elemente des Blitzableiterkreises werden in einem versiegelten Rohr aus Edelstahl oder Kupfer platziert Innenfläche Es enthält eine isolierende Struktur, die vor der Entwicklung einer elektrischen Oberflächenentladung schützt, und ein System von Schutzableitern, das den Blitzableiter im Moment einer Blitzentladung vor Zerstörung schützt.

2) Am oberen Flansch des Kopfes befindet sich ein Blitzableiter, der den Betrieb der Schaltungselemente gewährleistet. Die Befestigung am Mast erfolgt in der Regel mittels einer Schraube. Aussehen Köpfe verschiedener Marken sind in Abbildung B.1 dargestellt, das Gerät ist in Abbildung B.1 dargestellt, z.

5.3.3.3 Gestelle und Masten

1) Die aus hochfestem Spezialstahl gefertigten und innen und außen verzinkten Gestelle bieten die Möglichkeit, Blitzableiter bis zu einer Höhe von 8 m ohne Abspannseile zu installieren.

2) Teleskopabschnitte (Abbildung B.2, l) werden mit zwei Klemmschrauben aus Edelstahl mit wasserdichten Buchsen aneinander befestigt (Abbildung D.1, c).

3) Der Blitzableiter wird eingeschraubt Oberer Teil Erster Abschnitt. Gestelle können aus Edelstahl bis zu einer Höhe von 5 m oder aus Kupfer bis zu einer Höhe von 2 m hergestellt werden.

5.3.3.4 Lichtmaststützen

1) Lichtmaststützen der Tragkonstruktion (Bild B.2, g) bestehen aus hochfestem Stahl und sind feuerverzinkt. Sie ermöglichen die Installation von Blitzableitern in bis zu 40 m Höhe, um beispielsweise offene Flächen zu schützen.

2) Turmstützen werden in Form von Abschnittssätzen mit einer Länge von 3 oder 6 m geliefert. Der Satz kann Metallmontagehalterungen enthalten, die in einen Betonfundamentblock eingebettet werden. Oben am Turmträger kann ein Ständer zur Befestigung des Blitzableiters angebracht werden (Abbildung A.2, g).

3) Die maximal eingenommene Fläche auf der Erdoberfläche beträgt nicht mehr als 1,0 m (Abbildung B.2, g).

5.3.3.5 Turmstützen mit Abspannseilen

1) Башенные опоры из горячеоцинкованной стали и рассчитанные на монтаж с использованием проволочных оттяжек, изготавливаются секциями длиной 3 м и шириной 0,25 м. Секции крепятся друг к другу болтами, а основания могут поставляться либо с шипом, либо в виде плоского основания для крепления auf der Erde.

2) Abspannseile müssen alle 6 m (alle 2 Abschnitte) an drei separaten Ankern befestigt werden, die sich auf Bodenhöhe in einem Abstand von der Basis befinden, der der halben Höhe der Turmstütze entspricht.

3) Oben am Turmträger kann ein Ständer zur Befestigung des Blitzableiters angebracht werden (Bild B.2, i).

5.3.3.6 Leichte tragende Masten

1) Hergestellt aus feuerverzinkten Leichtrohren (Bild B.2, c, l), in Abschnitten von 3 oder 6 m miteinander verschraubt, Leichtmasten der Tragkonstruktion werden entweder am Boden mittels in Beton einbetonierter Konsolen montiert, oder mit freitragenden Montagewinkeln an der Stirnwand des Gebäudes befestigt werden (Abbildung B.1, j).

2) Leichte Masten mit Tragkonstruktion ermöglichen die Installation von Blitzableitern in einer Höhe von bis zu 15 m. Der Blitzableiter wird in den oberen Teil des Mastes eingeschraubt.

3) Wenn ein zuverlässiges Fundament vorhanden ist, sind Abspannseile nicht erforderlich (Abbildung B.1, i).

5.3.3.7 Befestigung einzelner Stangen und Pfosten

1) Konsolen aus verzinktem Stahl mit Bolzen zur seitlichen Befestigung (Bild D.1, e). Zur freitragenden Montage eines Stativs mit einem Versatz von bis zu 300 mm auf einer vertikalen Fläche. Die Halterung wird mit zwei gusseisernen Bolzen befestigt.

2) Schraubmontagehalterungen dienen zur Montage des Ständers auf einer vertikalen Fläche.

3) Um das Rack auf jedem vertikalen Rohrsockel zu befestigen, verwenden Sie Montagewinkel zur versetzten (150-240 mm) Befestigung aus verzinktem Stahl oder Ringbefestigungsklemmen (Abbildung D.1, h).

4) Zur seitlichen Befestigung des Racks werden Wandanker (Halter) aus verzinktem Stahl verwendet, die bei der Montage in die Wand eingelassen werden (Abbildung D.1, w-th).

5) Schellen aus verzinktem Stahl zur Befestigung mit leichtem Versatz bis 100 mm.

6) Universalhalterungen dienen zur Montage des Ständers auf einem vertikalen oder horizontalen Rohrsockel.

5.3.3.2* Dirigenten
_______________

1) Flachleiter aus Metallband, meist 25, 30, 40 breit und bis zu 3,0 bis 3,5 mm dick. Das Band kann in folgender Ausführung vorliegen:

Verzinntes Kupfer;

Aluminium;

Edelstahl;

Hergestellt aus verzinktem Stahl.

2) Runde, nicht isolierte Leiter mit einem Durchmesser von 8 oder 10 mm, in Stäben von 3 m oder in Spulen, können folgende sein:

Kupfer ohne Beschichtung;

Verzinntes Kupfer;

Verzinkter Stahl;

Aluminium.

5.3.3.2* Verbindungen
_______________
*Nummerierung entspricht dem Original. - Hinweis des Datenbankherstellers.

1) Zum Anschluss der Leiter von Ableitungen werden universelle, kreuzförmige oder T-förmige Flachklemmen verwendet (Abbildung D.1, g, m, p, p).

2) Für Kupferableitungen werden Messingklemmen empfohlen, für Stahlableitungen sollten verzinkte Stahlklemmen verwendet werden. Der Anschluss von Leitern aus unterschiedlichen Metallen erfolgt über Bimetallklemmen (Abbildung D.1, gerade).

3) Zur Verbindung flacher, runder und runder Klemmen mit flachen Streifen sind Ausführungen von Klemmen vorgesehen (Abbildung D.1, gerade j). 9) Blitzzähler (Abbildung B.2, d), Funkenstrecken zur Verbindung von Flächen mit hohem Potenzial (Antennenmasten, Metallkonstruktionen großer Masse, hoch aufragende Elemente) mit der Ableitung.

5.3.4 Blitzableiter

5.3.4.1 Ein Luftdurchlass ist ein integraler Bestandteil eines äußeren Blitzschutzsystems zum Abfangen einer Blitzentladung.

5.3.4.2 Bei der Sanierung des Blitzschutzes kann ein System mit vorausschauender Streamer-Aussendung ohne Demontage klassischer Blitzableiter eingesetzt werden.

5.3.4.3 Blitzableiter des klassischen Systems werden strukturell in folgende Typen unterteilt:

Stange

Mit einem vertikalen Blitzableiter;

Kabel (verlängert)

Mit einem horizontalen Blitzableiter, der auf zwei geerdeten Stützen montiert ist;

Parallele und sich kreuzende Leiter im rechten Winkel an geschützten Objekten.

5.3.4.4 Die Konstruktions- und Installationsmethoden des klassischen Systems müssen den Anforderungen von SO 153-34.21.122 (Absatz 3.2.4) oder RD 34.21.122 (Absatz 3) entsprechen.

5.3.4.5 Erfolgt der Schutz eines Objekts durch einfachste Blitzableiter (Einzelstab, Einzelkabel, Doppelstab, Doppelkabel, geschlossenes Kabel), können die Abmessungen der Blitzableiter anhand der in SO 153 angegebenen Schutzzonen ermittelt werden -34.21.122.

5.3.4.6 Für ein System mit proaktiver Streamer-Emission bestimmen die Berechnungen die Schutzzone eines Blitzableiters (Abbildung 5).

Abbildung 5 – Blitzschutzzone eines aktiven Blitzableiters

Abbildung 5 – Blitzschutzzone eines aktiven Blitzableiters

5.3.5 Blitzzähler

5.3.5.1 Die Erfassung der Anzahl der Blitzentladungen in einen aktiven Blitzableiter erfolgt mit einem Blitzzähler (atmosphärischer Entladungszähler), der an einem, meist dem kürzesten, Ableiterdraht angebracht wird (Abbildung 24). Der Zähler kann oberhalb des Steueranschlusses und in einer Höhe von mindestens zwei Metern über dem Boden installiert werden.

5.3.5.2 Das Funktionsprinzip des Messgeräts basiert auf der Tatsache, dass ein im Blitzableiterdraht fließender Stromimpuls mit einem Wert von 1 bis 100 kA ein elektromagnetisches Feld um den Blitzableiterdraht erzeugt, das proportional zur aktuellen Spannung ist im Dirigenten. Diese Abhängigkeit erlaubt indirekt, d.h. Messen Sie den Blitzstrom durch Messung der elektromagnetischen Feldspannung.

5.3.5.3 Das Messelement des Messgeräts ist die sogenannte Antenne in Form einer Spule mit Ferritstab. Das zählende (aufzeichnende) Element einer Blitzentladung ist ein elektromechanischer Impulszähler, der bei der Registrierung jedes Impulses den Messwert ändert – den digitalen Wert der Anzeige um „1“ erhöht. Dieser Entladungszähler verfügt über einen Mikroprozessor, der die induktive Spannung in der Antenne analysiert und den elektromechanischen Zähler steuert. Der Mikroprozessor wird von einer Batterie gespeist, die den Betrieb des Messgeräts für mindestens 3 Jahre gewährleistet. Üblich sind Zähler in zwei Ausführungen (Anhang B) in Form der Anzeige von Messwerten von 0 bis 9 und von 0 bis 99. Die Funktionsprüfung, das Ablesen und Löschen der Zählerstände erfolgt über einen Magnetschlüssel.

5.3.6 Ableitungen

5.3.6.1 Ableiter in jedem Blitzschutzsystem sind für die Übertragung des Blitzstroms vom Blitzableiter zur Erdungselektrode ausgelegt. Der Unterschied zwischen der Ausführung aktiver Blitzschutzableitungen und klassischen Ableitungen liegt lediglich in ihrer Anzahl. Ansonsten sind die technischen Voraussetzungen, Gerät, Installation ähnlich und werden den Anforderungen entsprechend ausgeführt.

5.3.6.2 An den Blitzableiter angeschlossene Ableiter müssen den Anforderungen von SO 153-34.21.122 (Abschnitt 3.2.2, 3.2.3) entsprechen.

5.3.6.3 Die Installation von Ableitungen muss den Anforderungen der SO 153-34.21.122 (Abschnitt 3.3) entsprechen.

5.3.6.4 Die Anzahl der Ableitungen richtet sich nach den Abmessungen und der Kategorie des Schutzobjektes.

5.3.6.5 Bei der Verwendung von Ableitungen aus Stahl ist verzinktem Stahl der Vorzug zu geben, da gewöhnlicher Stahl durch Korrosion an den Wänden der Gebäude, in denen er verlegt wird, unauslöschliche Rostflecken bildet.

5.3.6.6 Um die Wahrscheinlichkeit einer gefährlichen Funkenbildung zu verringern, werden Ableitungen so verlegt, dass zwischen der Verletzungsstelle und dem Boden:

Ableitungen wurden auf dem kürzesten Weg verlegt;

Je nach Konstruktionsmerkmalen wurde der Strom über mehrere parallele Leiter geleitet.

5.3.6.7 Es muss mindestens ein Leiter vorhanden sein, um jeden aktiven Blitzableiter mit dem Erdungssystem zu verbinden. In folgenden Fällen sind zwei oder mehr Leiter erforderlich (Abbildung 6):

Horizontale Projektion IN Leiter ist größer als seine Vertikale A Projektion;

Bei Gebäuden mit einer Höhe von mehr als 28 Metern wird ein aktiver Blitzableiter installiert.

Abbildung 6 – Berechnungsdiagramm zur Auswahl der Anzahl der Ableitungen

Abbildung 6 – Berechnungsdiagramm zur Auswahl der Anzahl der Ableitungen

5.3.6.8 Bei der Verlegung von zwei Leitern müssen diese an zwei gegenüberliegenden Wänden des Gebäudes angebracht werden.

5.3.6.9 Bei Verwendung von nicht brennbaren Isolierkanälen muss deren Innenquerschnittsfläche mindestens 2000 mm betragen.

5.3.6.10 Bei der Planung sind die geringere Effizienz des Blitzschutzes bei der internen Installation von Ableitungen, die Schwierigkeit der Inspektion und Wartung in diesem Fall sowie das Risiko zu berücksichtigen, das sich aus der Ausbreitung einer Blitzentladung im Gebäudeinneren ergibt .

5.3.6.11 Verfügt das Objekt über eine nicht brennbare Beschichtung (Metall, Beton, Estrich etc.), kann die Ableitung unter der Beschichtung verlegt und ggf. an den Tragkonstruktionen befestigt werden. Leitfähige Elemente der Ummantelung und Tragkonstruktion müssen von oben (vom Anfang) nach unten (bis zum Ende) mit der Ableitung verbunden werden. Es ist zu berücksichtigen, dass das Verlegen von Leitern unter Strukturschichten und das Einbringen einer Blitzentladung unter Beschichtungen die am wenigsten bevorzugten Lösungen sind. In diesen Fällen ist eine Wartung der Leiter ausgeschlossen, thermische Einwirkungen können zur Zerstörung monolithischer Beschichtungen, beispielsweise von Estrichen, führen und andere Nachteile sind möglich.

5.3.6.12 Ableitungen bestehen aus Rund- oder Flachleitern. Ihre Mindestquerschnittsfläche muss mindestens 50 mm Stahl, 25 mm Aluminium und mindestens 16 mm betragen Kupferleiter. Die Materialien und Abmessungen typischer Ableitungen sind in Tabelle 5 angegeben.

Tabelle 5 – Eigenschaften von Ableitungen

Material

Mindestmaße

Anmerkungen

Elektrisches Kupfer

Klebeband 30x2 mm; Draht 8 mm Geflochtener Leiter 30x3,5 mm

Edelstahl

Klebeband 30x2 mm; Draht 8 mm

Aluminium

Klebeband 30x3 mm; Draht 10 mm

Wird auf Aluminiumoberflächen verwendet

Cink Steel

Klebeband 25x4 mm; Draht 8 mm

5.3.6.13 Die Verwendung von Koaxialkabeln für Ableitungen ist nicht gestattet.

5.3.6.14 Aufgrund ihrer physikalischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften (Leitfähigkeit, Verarbeitbarkeit (Flexibilität), Korrosionsschutzeigenschaften usw.) wird die Verwendung von Kupferleitern mit Korrosionsschutzbeschichtung empfohlen.

5.3.6.15 Steuerverbindung

Jeder Ableiter ist über eine Steuerverbindung mit der Erdungselektrode verbunden, die für Messungen des Erdungswiderstands trennbar sein muss. In der Regel werden Steueranschlüsse an Ableitungen in einer Entfernung von mindestens zwei Metern über dem Boden angebracht. Anschlüsse von Ableitungen an die Erdungsschleife werden in speziellen Kästen für Steueranschlüsse installiert, die durch ein Erdungssymbol gekennzeichnet sind.

5.3.6.16 Verwendung von Bauelementen als Ableitungen

1) Der aktive Blitzableiter muss an die Metallkonstruktionen des Gebäudes angeschlossen und elektrisch mit dem Erdungssystem der Anlage verbunden sein. Bauelemente können unter folgenden Voraussetzungen als Erdungsleiter verwendet werden:

Äußere Verbindungsstrukturen dürfen für jeden Kontakt einen Übergangswiderstand von maximal 0,03 aufweisen;

Äußere Metallkonstruktionen, deren Länge die Höhe des Objekts nicht überschreitet;

Fest verbundene Innen- oder Wandkonstruktionen aus Metall mit Anschlüssen, die einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zwischen verschiedenen Abschnitten gewährleisten.

2) Bei der Verwendung von vorgespannten Stahlbetonbewehrungen als Ableitungen ist das Risiko einer Erwärmung durch Blitzstrom abzuschätzen.

3) Bleche Abdeckung des Schutzgebiets, sofern:

Die elektrische Leitfähigkeit zwischen allen Teilen ist für eine lange Betriebsdauer gewährleistet;

Bleche haben keine Schutzbeschichtung mit Isoliermaterial ( dünne Schicht Anstrich, eine Bitumenschicht bis 1 mm oder eine PVC-Schicht bis 0,5 mm gelten nicht als Dämmung.

4) Der mögliche Austausch von Elementen eines bestimmten Gebäudes während des Betriebs sollte berücksichtigt werden und im Falle einer Sanierung sollten andere Leiter bereitgestellt werden.

5.3.7 Äquipotentialanschlüsse für den Blitzschutz

5.3.7.1 Bei einer Blitzentladung entsteht eine Potentialdifferenz zwischen Ableitungen, Erdung und nicht mit ihnen verbundenen Metallkonstruktionen, daher kann es bei einem Stromausfall zu einem Funken kommen. Um die Sicherheit zu gewährleisten, müssen alle Metallkonstruktionen des Bauwerks elektrisch mit dem Blitzschutzsystem verbunden sein oder ein angemessener Sicherheitsabstand zwischen diesen Konstruktionen und dem Blitzschutzsystem eingehalten werden. Sicherheitsabstand - Mindestabstand von Ableitungen bis hin zu geerdeten Metallkonstruktionen, durch die ein Funke entstehen kann. Wird dieser Abstand nicht eingehalten, erhöht sich das Risiko gefährlicher Funkenentladungen durch einen Blitzeinschlag.

5.3.7.2 Bestimmung des Sicherheitsabstandes von Leitern zu leitenden Massen

1) Der Sicherheitsabstand wird durch die Formel bestimmt:

Dabei ist der Blitzstromkoeffizient in Ableitungen abhängig von der Anzahl der an den Blitzableiter angeschlossenen Vertikalleiter und kann nach DIN V VDE V 0185 (Teil 3) wie folgt ermittelt werden:

mit der Anzahl der vertikalen Leiter,

Schutzgradfaktor,

Bei III, IV

Mittlerer Koeffizient zwischen zwei Leitern (für Luft 1, z hartes Material, Beton, Ziegel usw. 0,5);

Der Betrag des vertikalen Abstands entweder zwischen der betreffenden Metallmasse und ihrer eigenen Netzerde oder zwischen der Metallmasse und der Äquipotentialverbindung zum nächstgelegenen vertikalen Ableiter.

2) Somit werden Äquipotentialverbindungen externer Metallmassen in Fällen bereitgestellt, in denen der Abstand zwischen der Metallmasse und dem vertikalen Ableiter geringer ist Sicherheitsabstand, berechnet nach Formel (1).

Beispiel

Ein Blitzableiter mit vorausschauender Streamer-Ausstrahlung schützt ein 25 Meter hohes Gebäude der Schutzklasse II. Bestimmen Sie die Notwendigkeit, den vertikalen Leiter an eine Metallmasse auf dem Dach anzuschließen, die mit der Netzerde verbunden ist und sich 2 Meter vom vertikalen Leiter entfernt befindet.

Mit Formel (1) wird der Sicherheitsabstand zum Leiter berechnet:

Der tatsächliche Abstand (2 m) ist größer als der Sicherheitsabstand (1,88 m), sodass die Verbindung des vertikalen Leiters mit der Metallmasse möglicherweise nicht durchgeführt wird.

3) Der Abstand von Blitzableitern zu Gasleitungen muss mindestens 3 m betragen.

4) Zusätzlich müssen für den Potenzialausgleich von vertikalen Ableitungen folgende Bedingungen erfüllt sein:

Alle externen Metallgegenstände, die sich in einer Entfernung von bis zu 1 m vom vertikalen Leiter befinden, müssen an die Ableitung angeschlossen werden;

Alle über die Höhe des Gebäudes verlaufenden Metallgegenstände müssen oben und unten an Ableitungen angeschlossen werden.

Wenn in der Wand kein leitfähiges Element (z. B. Armaturen) vorhanden ist, müssen vertikale Leiter in einem Abstand von mindestens 1 m vom metallischen leitfähigen Element (z. B. elektrische Kabelleitungen) angebracht werden.

5.3.7.3 Für die Unterstützung von Antennen oder Masten Stromkabel, müssen Äquipotentialverbindungen über eine Funkenstrecke hergestellt werden.

5.3.7.4 Äquipotentialverbindungen interner metallischer Massen werden unter Berücksichtigung der folgenden Anforderungen bereitgestellt:

Innerhalb der geschützten Struktur müssen eine oder mehrere Erdungsschienen vorhanden sein, die an den nächstgelegenen Erdungskreis angeschlossen sind;

Alle Metallmassen innerhalb des Gebäudes müssen an eine Erdungsschiene angeschlossen werden;

Alle Stahlkonstruktionen, Wasserleitungen, Metallabschirmungen und Leiter des Stromversorgungssystems, Telefonnetzes usw. muss auch mit der Erdungsschiene verbunden sein;

Elektro- und Telefonkabel ohne Abschirmung müssen über einen Überspannungsschutz an das Blitzschutzsystem angeschlossen werden.

5.3.8 Erdung

5.3.8.1 Die Erdung ist ein integraler Bestandteil des äußeren Blitzschutzsystems und dient der Verteilung des Entladungsstroms im Boden.

5.3.8.2 Eine notwendige Bedingung zur Begrenzung von Blitzüberspannungen im Blitzableiterstromkreis sowie weiter Metallkonstruktionen und Ausstattung der Anlage soll einen geringen Erdungswiderstand gewährleisten. Daher unterliegen in einem Blitzschutzsystem der Erdungswiderstand und andere widerstandsbezogene Eigenschaften einer Normung.

5.3.8.3 Die Verteilung des Blitzstroms ohne Auftreten von Überspannungen kann von der Form, den Abmessungen und der Ausführung der Erdung abhängen. IN bestimmte Fälle Wenn keine funktionierende Erdung von Gebäuden vorhanden ist, können natürliche Erdungsleiter unter Berücksichtigung der Anforderungen von RD 34.21.122 bereitgestellt werden verschiedene Designs Erdung (Abbildung 7).

Abbildung 7 – Typische Erdungsschemata

A) - zwei vertikale Erdungsleiter; b) - drei horizontale Erdungsleiter („Krähenfüße“); c) - drei vertikale Erdungsleiter an den Enden der horizontalen; d) - drei horizontal mit vertikal; e) - „Krähenfüße“ mit Gittern aus Erdungsleitern; f) - Kombination von Erdungsleitern; g) - Verbindung zu einem gleichseitigen Dreieck; h) - Verbindung von Dreiecken.

Abbildung 7 – Typische Erdungsschemata

5.3.8.4 Erdungsleiter müssen an eine Potenzialausgleichseinrichtung angeschlossen werden.

5.3.8.5 Gemäß dem anerkannten Blitzschutzkonzept der russischen Regulierungsanforderungen müssen die Erdung der elektrischen Ausrüstung der Anlage und der Blitzschutz gemeinsam sein. Jeder Ableiter muss an eine Erdungselektrode angeschlossen werden. Erdungsgeräte müssen folgende Anforderungen erfüllen:

Der Erdungswiderstand sollte 10 nicht überschreiten;

Zur zuverlässigen Ableitung des Blitzstroms muss die Erdungskonstruktion aus mindestens zwei Stäben bestehen.

5.3.8.6 Der Erdungsschalter muss an der Außenseite des Gebäudes angebracht werden, horizontale Leiter müssen in einer Tiefe von mindestens 0,5 m und in einem Abstand von nicht weniger als 1 m zum Fundament verlegt werden.

5.3.8.7 Der Erdungswiderstand hängt vom anfänglichen Bodenwiderstand ab (Tabelle 6). Unter Berücksichtigung dieses Widerstands wird die Länge der horizontalen oder vertikalen Erdungselektrode nach folgender Formel berechnet:

Wo ist der anfängliche Bodenwiderstand (m);

Erdungswiderstand (); .

Tabelle 6 – Anfänglicher Bodenwiderstand

Bodenart

Anfangswiderstand, m

sumpfiges Gebiet

Tschernozem

Nasser Torf

Plastischer Ton

Dichter Lehm

Tonerde

Kies

Weicher Kalkstein

Dichter Kalkstein

Granit

5.3.8.8 An der Verbindungsstelle jedes Ableiters mit der Erdungselektrode muss ein Verbindungselement (Prüfstecker) installiert werden, damit durch Trennen des Ableiters der Widerstand der Erdungselektrode gemessen werden kann.

5.3.8.9 Die Parameter der Leiter für Erdungsleiter sind in Tabelle 7 angegeben.

Tabelle 7 – Parameter von Leitern für Erdungsleiter

Erdungsschalter

Material

Mindestmaße

Blankes oder verzinntes Elektrokupfer

Ein Fehler ist aufgetreten

Die Zahlung konnte aufgrund eines technischen Fehlers nicht abgeschlossen werden. Geldmittel von Ihrem Konto
wurden nicht abgeschrieben. Versuchen Sie, ein paar Minuten zu warten und die Zahlung dann noch einmal zu wiederholen.

Das Verfahren zur Installation von Blitzableitern (Blitzschutz) in Industrie- und Zivilanlagen wird durch eine Reihe von Vorschriften und Normen geregelt, angefangen beim PUE bis hin zu einzelnen Abteilungsanweisungen. Alle diese Dokumente enthalten Anforderungen an den Blitzschutz hinsichtlich Auslegung (Berechnung), Installation, Inbetriebnahme und Wartung dieser Anlagen.

Teile der Struktur

Für ein genaueres Verständnis des Wesens der Anforderungen sollte berücksichtigt werden, dass die Norm aus folgenden Hauptteilen besteht:

Somit erfüllt jedes der Bestandteile des Blitzschutzes seine eigene, genau definierte Funktion, die den Anforderungen der geltenden Vorschriften, insbesondere PUE, entspricht.

Normative Basis

Die Liste der Normen und Regulierungsdokumente, die die wichtigsten Punkte für die Anordnung des Blitzschutzes festlegen, umfasst:

Absätze 4.2.133-4.2.142 PUE definieren allgemeine Grundsätze Organisation und die daraus resultierenden Überspannungen. Die Anforderungen dieser Absätze gelten für das EVU ( Verteilungsgeräte) usw ( Umspannwerke) offener und geschlossener Typ, der in Stromversorgungskreisen sowie anderen elektrischen Verteilungs- und Stationsgeräten betrieben wird.

Die Anweisung RD 34.21.122-87 erweitert ihre Wirkung auf das Verfahren zur Organisation des Blitzschutzes für geplante zivile und Industrieanlagen unter Berücksichtigung ihres Hauptfunktionszwecks. Darüber hinaus wird jedes dieser Gebäude in eine bestimmte Kategorie eingeteilt, die je nach Gefährdung durch einen Blitzschlag zugewiesen wird.

Eine weitere Anweisung (unter der Bezeichnung SO 153-34.21.122-2003) betrifft alle Arten von Gebäuden und Bauwerken, einschließlich industrieller Kommunikationssysteme. Es legt das Verfahren zur Berücksichtigung der Blitzschutzdokumentation bei der Projektentwicklung, dem Bau, dem Betrieb und der Sanierung aller genannten Anlagen fest.

Und schließlich gelten für das Verfahren zur Anordnung einzelner Elemente von Blitzschutzsystemen die Anforderungen von GOST (einschließlich der im Bauwesen geltenden Normen und Regeln). Schauen wir uns jedes der oben aufgeführten Dokumente genauer an.

PUE (siebte Auflage)

In separaten Paragraphen der PUE ist festgelegt, dass Schaltanlagen und offene 20-750-kV-Umspannwerke mit Blitzableitern ausgestattet sein müssen. Bei einigen Arten von Bauwerken ist das Fehlen eines besonderen Blitzschutzes zulässig, jedoch nur unter der Bedingung, dass Gewitter das ganze Jahr über eine begrenzte Dauer haben (nicht mehr als 20 Stunden). Dieselben geschlossenen Bauwerke erfordern einen Blitzschutz nur in Gebieten mit einem Gewitterdauerindex von mehr als 20.

Erdung

Für den Fall, dass geschlossene Gebäude vorhanden sind Metalldach– Der Blitzschutz erfolgt über Erdungsgeräte, die direkt an die Beschichtung angeschlossen sind. Wenn die Dacheindeckung aus besteht Stahlbetonplatten, dann falls verfügbar guter Kontakt zwischen separate Elemente Gebäude dürfen über die in ihrer Zusammensetzung enthaltenen Armaturen geerdet werden.

Der Schutz geschlossener Schaltanlagen- und Umspannwerksgebäude erfolgt entweder durch Stabblitzableiter oder durch die Verlegung eines speziellen Metallgitters.

Beachten Sie! Der Einsatz dieser Schutzkonstruktionen gilt nur dann als gerechtfertigt, wenn auf dem Stahlbetondach von Gebäuden, deren Dachplatten keine elektrische Verbindung zum Boden haben, ein Blitzschutz installiert ist.

Stangen- und Netzschutz

Bei der Installation von Standard-Blitzableitern an einem geschützten Bauwerk werden von jedem von ihnen mindestens 2 Ableitungen zum Erdungsleiter verlegt, der sich auf verschiedenen Seiten des Gebäudes befindet.

Es besteht aus einem speziell entwickelten Blitzschutznetz, das auf speziellen Halterungen auf dem Dach verlegt wird Stahldraht mit einem Durchmesser von 6-8 Millimetern. Bei versteckte Installation Laut PUE wird ein solcher Blitzableiter darunter platziert Dachabdeckung(auf einer Isolierschicht bzw wasserabweisendes Material mit nicht brennbaren Eigenschaften).

Die in Form eines Netzes hergestellte Schutzstruktur sollte aus Zellen mit einer Fläche von nicht mehr als 12 x 12 Metern bestehen und es wird empfohlen, ihre Knoten durch Schweißen zu befestigen. Entlang des Gebäudeumfangs müssen (mindestens) alle 25 Meter Ableitungen oder Ableitungen installiert werden, die das Blitzschutznetz mit dem Ladegerät verbinden.

Der im Blitzschutz enthaltene Erder muss einen ungehinderten Abfluss des Ableitstroms in das Erdreich gewährleisten, was durch seinen geringen Übergangswiderstand und guten Kontakt zum Erdreich erreicht wird.

Anweisung RD 34.21.122-87

Gemäß den Bestimmungen dieses Dokuments bei der Gestaltung von Gebäuden und Bauwerken für wirtschaftliche und Haushaltsgebrauch die Anforderungen an ihre Ausrüstung mit besonderem Blitzschutz sind zu beachten. Die in dieser Anleitung definierten Normen gelten nicht für Stromleitungen, Schaltanlagen und Umspannwerke sowie Kontaktnetze und Kommunikationsgeräte.

Dieses Dokument legt das Verfahren zur Anordnung von Blitzschutzsystemen in errichteten Anlagen unter Berücksichtigung ihrer Platzierung außerhalb und innerhalb von Gebäuden fest. Darüber hinaus legt es eine Liste von Schutzmaßnahmen fest, die bei der Sanierung eines Gebäudes oder einer darauf befindlichen Anlage getroffen werden Freiflächen(insbesondere auf dem Dach) zusätzliche elektrische Geräte.

Zusätzlich zu den Anforderungen dieser Anleitung müssen bei der Planung von Bauwerken für den einen oder anderen Zweck die aktuellen Bestimmungen und Regeln der Landesnormen und Bauvorschriften berücksichtigt werden.

Gemäß den in RD 34.21.122-87 vorgeschriebenen Regeln sind alle Objekte, die dem Blitzschutz unterliegen, entsprechend den Merkmalen ihrer Konstruktion und geografische Position sind in 3 Kategorien unterteilt. Die Tabelle, die die verschiedenen Arten von zu schützenden Objekten, ihren Standort sowie die ihnen abhängig davon zugeordnete Kategorie zusammenfasst, finden Sie im Anhang.

Art.-Nr. Gebäude und Konstruktionen Standort Art der Schutzzone beim Einsatz von Stab- und Kabelblitzableitern Blitzschutzkategorie
1 Gebäude und Bauwerke oder Teile davon, deren Räumlichkeiten laut PUE zu den Zonen gehören Klassen B-I und B-II In der gesamten UdSSR A ICH
2 Die gleichen Klassen B-Ia, B-Ib, B-IIa Mit der erwarteten Anzahl von Blitzeinschlägen pro Jahr in einem Gebäude oder Bauwerk N<1 — А; N≤1 — Б II
3 Außenanlagen, die laut PUE eine Ig-Zone der Klasse B bilden In der gesamten UdSSR B II
4 Gebäude und Bauwerke oder Teile davon, deren Räumlichkeiten laut PUE zu Zonen der Klassen P-I, P-II, P-IIa gehören Für Gebäude und Bauwerke der Feuerwiderstandsklasse I und II bei 0,1 2 - A III
5 Kleine Gebäude in ländlichen Gebieten mit Feuerwiderstandsgraden III bis V, deren Räumlichkeiten laut PUE zu Zonen der Klassen P-I, P-II, P-IIa gehören In Gebieten mit einer durchschnittlichen Dauer von Gewittern von 20 Stunden pro Jahr oder mehr im Norden<0,2 III (Ziffer 2.30)
6 Außenanlagen und offene Lagerhallen, wodurch laut PUE eine Zone der Klassen P-III entsteht In Gebieten mit einer durchschnittlichen Gewitterdauer von 20 Stunden pro Jahr oder mehr Bei 0,1 2 - A III
7 Gebäude und Bauwerke der Feuerwiderstandsklassen III, IIIa, IIIb, IV, V, in denen es keine gemäß PUE als explosions- und feuergefährliche Zonen eingestuften Räumlichkeiten gibt Dasselbe Bei 0,1 2 - A
8 Gebäude und Bauwerke aus Leichtmetallkonstruktionen mit brennbarer Isolierung (Feuerwiderstandsgrad IVa), in denen sich keine nach PUE als Zonen der Explosions- und Brandgefahrklasse eingestuften Räumlichkeiten befinden In Gebieten mit einer durchschnittlichen Gewitterdauer von 10 Stunden pro Jahr oder mehr Bei 0,02 2 - A III
9 Kleine Gebäude der Feuerwiderstandsklasse III-V in ländlichen Gebieten, in denen es keine nach PUE als Explosions- und Brandgefahrzone eingestuften Räumlichkeiten gibt In Gebieten mit einer durchschnittlichen Dauer von Gewittern von 20 Stunden pro Jahr oder mehr für die Feuerwiderstandsgrade III, IIIa, IIIb, IV, V bei N<0,1, для IVa степени огнестойкости при N<0,02 III (Ziffer 2.30)
10 Rechenzentrumsgebäude, auch in städtischen Gebieten In Gebieten mit einer durchschnittlichen Gewitterdauer von 20 Stunden pro Jahr oder mehr B II
11 Vieh- und Geflügelgebäude und -konstruktionen der Feuerwiderstandsklasse III-V: für Rinder und Schweine ab 100 Stück, für Schafe ab 500 Stück, für Geflügel ab 1000 Stück, für Pferde ab 40 Stück In Gebieten mit einer durchschnittlichen Gewitterdauer von 40 Stunden pro Jahr oder mehr B III
12 Rauch- und andere Rohre von Betrieben und Kesselhäusern, Türmen und Bohrtürmen für alle Zwecke mit einer Höhe von 15 m oder mehr In Gebieten mit einer durchschnittlichen Gewitterdauer von 10 Stunden pro Jahr oder mehr B III (Ziffer 2.31)
13 Wohn- und öffentliche Gebäude, deren Höhe mehr als 25 m über der durchschnittlichen Höhe der umliegenden Gebäude im Umkreis von 400 m liegt, sowie freistehende Gebäude mit einer Höhe von mehr als 30 m, die von anderen Gebäuden um mehr als 25 m entfernt sind mehr als 400 m In Gebieten mit einer durchschnittlichen Gewitterdauer von 20 Stunden pro Jahr oder mehr B III
14 Freistehende Wohn- und öffentliche Gebäude im ländlichen Raum mit einer Höhe von mehr als 30 m Dasselbe B III
15 Öffentliche Gebäude der Feuerwiderstandsklasse III-V für folgende Zwecke: Vorschuleinrichtungen, Schulen und Internate, Krankenhäuser, Wohnheime und Kantinen von Gesundheits- und Freizeiteinrichtungen, Kultur-, Bildungs- und Unterhaltungseinrichtungen, Verwaltungsgebäude, Bahnhöfe, Hotels, Motels und Campingplätze Dasselbe B III
16 Offene Unterhaltungseinrichtungen (Säle offener Kinos, Tribünen offener Stadien usw.) Dasselbe B III
17 Gebäude und Bauwerke, die Denkmäler der Geschichte, Architektur und Kultur sind (Skulpturen, Obelisken usw.) Dasselbe B III

Anforderungen SO 153-34.21.122-2003

Neben Fragen im Zusammenhang mit der Anordnung des Blitzschutzes in staatlichen Einrichtungen jeglicher Eigentumsform wird in den Anweisungen unter dieser Bezeichnung auch auf das Verfahren zur Erstellung und Aufbewahrung aller Begleitdokumente eingegangen.

Dokumentation

Die in diesem Fall erstellte Bestandsdokumentation muss einen vollständigen Satz von Berechnungen, Diagrammen, Zeichnungen und Erläuterungen enthalten, die die Vorgehensweise bei der Installation spezieller Geräte im Schutzbereich festlegen. Bei der Erstellung sollten sowohl die Lage des Gebäudes im allgemeinen Bebauungsplan (unter Berücksichtigung der verlegten Kommunikation) als auch die klimatischen Bedingungen in der Umgebung berücksichtigt werden.

Lieferung des Objekts

Darüber hinaus legt dieses Dokument das allgemeine Verfahren zur technischen Abnahme von Blitzschutzanlagen sowie die Einzelheiten ihrer Inbetriebnahme fest. Konkret ist vorgesehen, dass für die Abnahme eines Gebäudes oder Bauwerks eine Sonderkommission eingesetzt wird, die sich aus Vertretern des Auftragnehmers und des Auftraggebers sowie einem Feuerwehrinspektor zusammensetzt.

Der Arbeitskommission sind sämtliche Unterlagen über den zu installierenden Blitzschutz, einschließlich eines Prüfberichts für Ableitungen und Schutzleiter, zur Verfügung zu stellen. Die Mitglieder der Kommission müssen sich mit den Ergebnissen einer Sichtprüfung aller Komponenten des Blitzschutzes sowie mit den Maßnahmen zum Schutz der Anlage vor der Beseitigung gefährlicher Potenziale und Überspannungen vertraut machen.

Basierend auf den Ergebnissen der Prüfung der vom Entwickler bereitgestellten Dokumentation werden Abnahme- und Inbetriebnahmebescheinigungen für Blitzschutzgeräte ausgestellt. Danach müssen für jedes einzelne Gerät (für die Gesamtanlage und die Erdungselektrode) spezielle Arbeitspässe ausgestellt werden, die beim Verantwortlichen für die elektrischen Anlagen der Anlage verbleiben.

Untersuchung

In den Abschnitten der Anleitung, die sich auf den Betrieb der in Betrieb genommenen Blitzschutzgeräte beziehen, wird gesondert festgelegt, dass sich das Verfahren zu deren Wartung und Instandhaltung nach den grundlegenden Bestimmungen der PUE richtet. Um die Funktionsfähigkeit der Systeme aufrechtzuerhalten, müssen gleichzeitig jährliche Inspektionen aller Komponenten durchgeführt werden.

Wichtig! Solche Untersuchungen werden vor Beginn der Gewittersaison sowie nach Änderungen oder Verbesserungen der Blitzschutzkonstruktion durchgeführt.

Technische Standards

Die Liste der Arbeitsdokumente, die rein technische Fragen des Blitzschutzes regeln, umfasst verschiedene Normen, Vorschriften und Änderungen, die in Form einer Reihe von Sonderempfehlungen erstellt wurden. Als Beispiel für solche Änderungen und Sonderkommentare können eine Reihe von im Regulierungsrahmen enthaltenen und im zweiten Abschnitt des Artikels aufgeführten Standards herangezogen werden.

Beachten Sie! Die letzte Bemerkung betrifft Bauvorschriften und -vorschriften sowie eine Reihe von GOSTs und Standards im Zusammenhang mit der Entwicklung und dem Betrieb moderner Blitzschutzgeräte.

Abschließend ist festzuhalten, dass sich alle überprüften Dokumente natürlich ergänzen und eine vollständige Liste von Fragen im Zusammenhang mit der Anordnung und Wartung von Schutzsystemen gegen natürliche Elektrizitätsentladung abdecken.

Unter Blitzschutz versteht man eine Reihe von Maßnahmen, die darauf abzielen, Sachschäden und Verletzungen von Personen durch Blitzeinschläge zu reduzieren.

Blitzschutzeinrichtung auf dem Dach

Gefahren durch Blitzeinschlag:

  • vollständige oder teilweise Zerstörung von Bauwerken und Gebäuden, Versorgungsnetzen;
  • Ausfall von Elektrogeräten in der Blitzeinschlagzone;
  • Verletzungen und Tod lebender Organismen, die sich innerhalb oder in der Nähe eines vom Blitz getroffenen Bauwerks verfangen.

Was ist ein Blitz?

Blitze stellen eine große Gefahr sowohl für Menschen als auch für Gebäude und Bauwerke dar. Blitze sind elektrische Entladungen mit hoher Leistung, die, wenn sie getroffen werden, Strukturen zerstören und Elektrogeräte und Stromleitungen lahmlegen können. Durch den Bau hochwertiger Blitzableiter wird die Zahl der Verletzungen und Zerstörungen von Bauwerken und Versorgungsnetzen reduziert. Es liegt in der Natur von Blitzen, dass sie beim Erreichen der unteren Schichten der Atmosphäre am höchsten Punkt im Umkreis der Gefahrenzone einschlagen.

Die Hauptvoraussetzung für die Bildung von Gewitterwolken sind schnelle Temperaturschwankungen und hohe Luftfeuchtigkeit. Unter solchen Bedingungen entstehen in der Atmosphäre negativ geladene Wolkenhaufen. Durch elektrostatische Induktion an einer sich bewegenden geladenen Wolke kommt es in der Atmosphäre zu Entladungen. Diese. Herkömmlicherweise handelt es sich um einen Kondensator, und der Abstand zwischen der Wolke und der Erdoberfläche ist der Spalt zwischen den Platten. Mit der Zeit nimmt die Stärke des elektrischen Feldes zu und hohe Strukturen (Bäume), die die Luft ionisieren, verringern den spezifischen Widerstand und provozieren Blitzeinschläge auf den Boden.

Dank dieser Eigenschaft wurden Bauwerke entwickelt, die in der Lage sind, einen Schlag zu verkraften und gefährliches Potenzial in den Boden abzuleiten, ohne dass es zu Schäden oder Bränden kommt. Standards für die Gestaltung und Installation von Blitzschutz: PUE, Anweisung RD 34.21.122-87, GOST R IEC 62561.2-2014, SNiP 3.05.06-85. Blitzableiter sind eine zwingende Maßnahme zum Schutz vor Blitzeinschlägen, wenn sich das Gebäude nicht in einem städtischen Hochhaus befindet, sich in der Nähe ein Teich befindet usw.

Schädliche Faktoren des Blitzes

  1. Primär. Gekennzeichnet durch thermische und mechanische Effekte. Ein direkter Blitzeinschlag in ein Gebäude oder eine Stromleitung kann zu einem Brand führen. Ohne zusätzliche Ausrüstung ist ein Schutz vor dem Primärfaktor nicht möglich. Eine Blitzschutzeinrichtung ist erforderlich.

Blitzeinwirkung: Schmelzen von Metallkonstruktionen (weniger als 4 mm dick), teilweise oder vollständige Zerstörung von Gebäuden aus Beton, Ziegeln und Stein (durch mechanische Einwirkung). Die schnelle Erwärmung von Bauwerken führt zu Spannungen in diesen und provoziert Explosionen (Anweisung RD 34.21.122-87).

  1. Sekundär. Wenn eine Entladung auf nahegelegene Strukturen trifft, entsteht im Stromnetz eine elektromagnetische Induktion, die Elektrogeräte beschädigen kann. Zum Schutz vor einem sekundären Faktor reicht es aus, alle elektronischen Geräte vom Netzwerk zu trennen. Dieser Faktor ist ohne die Manifestation eines primären Einflusses nicht möglich (Anweisung RD 21.122-87).

Erscheint als:

  • Elektrostatische Induktion, ausgedrückt durch Funken zwischen Metalloberflächen von Bauwerken und Elektrogeräten. Verursacht durch statische Aufladung von Wolken auf Bodenstrukturen;
  • Elektromagnetische Induktion. Tritt während einer Blitzentladung aufgrund eines sich ändernden Magnetfelds auf. Induktion verursacht eine Erwärmung geschlossener Kreisläufe und geht mit einer Erwärmung einher, die für Geräte und Personen ungefährlich ist.

Weil Blitze sind elektrische Ladungen, ihre Bewegung erfolgt auf dem Weg des geringsten Widerstands. Blitzschutz muss Ladungen wirksam zur Erde ableiten. Wenn ein Blitz in Blitzableiter einschlägt, fließt der Strom in den Boden, ohne Schäden an Gebäuden innerhalb und außerhalb der Schutzzone zu verursachen.

Die Art des Blitzschutzes hängt von der Art des Gebäudes, den Elektrogeräten, der Art der Erdung des Stromnetzes und der Häufigkeit von Gewittern in der gewählten Klimaregion ab.

Kabelblitzschutz eines Gebäudes

Basierend auf dem Bedarf an Blitzschutz werden Gebäude und Bauwerke in Kategorien eingeteilt:

  1. Kategorie 1. Explosive und brennbare Stoffe werden nicht dauerhaft in Gebäuden gelagert. Der Prozess der Verarbeitung und Lagerung gefährlicher Stoffe erfolgt offen oder in unverpackten Behältern. Das Auftreten von Explosionen in solchen Bauwerken geht mit erheblichen Zerstörungen und Verlusten (RD) einher.
  2. Kategorie 2: In Gebäuden werden Gefahrstoffe in verschlossenen Behältern gelagert. Nur bei Betriebsunfällen entstehen explosionsfähige Gemische. Die Explosion geht mit geringfügigen Zerstörungen einher, ohne Verluste (RD).
  3. Kategorie 3. Ein direkter Blitzeinschlag führt zu Bränden, großer Zerstörung von Gebäuden und Versorgungsnetzen sowie zu Verletzungen von Menschen und Tieren. Solche Gebäude müssen über einen wirksamen Schutz gegen direkte Blitzeinschläge (LD) verfügen.

Schutzmöglichkeiten

  1. Aktiv. Eine neue Art des Schutzes gegen Blitzeinschläge. Zieht Entladungen mithilfe eines eingebauten Ionisators (ID) künstlich an sich.

Aktiver Blitzschutz

Vorteile:

  • 100 % Leistung;
  • Beseitigung des Auftretens eines sekundären Faktors von Blitzschäden.

Mängel:

  • Preis.
  1. Passive Blitzableiter. Die Besonderheit des Werkes besteht darin, dass es nicht in allen Fällen vom Blitz getroffen wird.

Mängel:

  • funktioniert nicht in allen Fällen.

Vorteile:

  • hohe Zuverlässigkeit;
  • niedrige Arbeitskosten;
  • Möglichkeit der manuellen Konstruktion.

Schutzart (RD und GOST R IEC 62561.2-2014)

Externer Typ

Schützt Gebäude vor dem Hauptfaktor Blitz – vor Zerstörung und Feuer. Ermöglicht das Abfangen von Entladungen und das Ablenken des Schlags auf den Boden.

Bei einem Blitzeinschlag nehmen Blitzableiter den Strom auf und leiten ihn durch das System in den Boden, wo die Energie vollständig vernichtet wird.

Äußerer Blitzschutz eines Gebäudes

Anforderungen an den Blitzschutz – bei richtiger Auslegung und Installation der Anlage ist vollständige Sicherheit außerhalb und innerhalb des Gebäudes gewährleistet.

Arten des externen Schutzes (Anweisung RD 34.21.122-87):

  • Mesh-Blitzableiter;
  • Blitzableiter;
  • gestreckter Blitzableiter.

Kabelstruktur zum Schutz vor Blitzeinschlägen

Komponenten des Blitzschutzes (RD und GOST R IEC 62561.2-2014):

  1. Blitzableiter sind Bauwerke, die die Entladung abfangen. Sie bestehen aus Metall, meist Edelstahl, Kupfer oder Aluminium.
  2. Ableitungen (Ableitungen) sind Metallauslässe, entlang derer die Entladung vom Blitzableiter zum Erdungsleiter umgeleitet wird.
  3. Die Erdungselektrode ist eine Schutzerdungsvorrichtung, die aus leitfähigen Materialien besteht, die mit der Erde in Kontakt stehen. Es verfügt über einen externen und unterirdischen Teil (Erdschleife).

Interner Typ

Schützt Häuser vor sekundärer Einwirkung von elektrischem Strom. Besteht aus mehreren Geräten (Überspannungsschutzgeräten). Der Zweck der Geräte besteht darin, den Ausfall elektrischer Haushaltsgeräte durch Überspannungen im Stromnetz zu verhindern, die durch Blitzeinschläge verursacht werden.

Überspannungen können durch direkte (Blitzeinschläge in Gebäude oder Stromleitungen) und indirekte (Einschläge in unmittelbarer Nähe von Bauwerken oder Stromleitungen) Blitzeinschläge verursacht werden.

Abhängig von der Art der Einwirkung gibt es verschiedene Arten von Überspannung:

  • 1 Typ Sie stellen durch direkte Einwirkungen die größte Gefahr dar.
  • Typ 2 Durch indirekte Stromstöße ist die gespeicherte Energie um den Faktor 20 geringer als bei Überspannungen vom Typ 1.

SPD-Typen gemäß GOST R 50571.26-2002

  • 1 Typ Kann Strombelastungen durch die entstehende Blitzentladung vollständig standhalten. SPDs vom Typ 1 werden für die Installation in ländlichen Gebieten mit Freileitungen in Gebäuden mit Blitzableitern und in freistehenden Gebäuden in unmittelbarer Nähe von hohen Objekten empfohlen.
  • Typ 2 Wird in Verbindung mit Typ 1 verwendet. Die Geräte sind nicht in der Lage, Blitzeinschlägen standzuhalten. Die zulässige Stoßspannung beträgt 1,5..1,7 kV.
  • Typ 3 SPD Typ 3 wird nach Schutzstufe 1 und 2 verwendet. Konzipiert für die Installation beim Verbraucher: Überspannungsschutzgeräte, Automatisierungsgeräte an elektrischen Haushaltsgeräten (Kessel usw.).

SPDs werden zusammen mit Leistungsschaltern installiert, um ein Durchbrennen und einen Brand im Schaltschrank zu verhindern. Langfristige Überspannungen können das SPD beschädigen.

Eingangsleistungsschalter mit einem Nennbetriebsstrom von weniger als 25 A können als SPD-Schutz dienen (GOST R 50571.26-2002).

Der Blitzschutzanschluss erfolgt nach zwei Schemata:

  1. Sicherheit steht an erster Stelle. Das SPD wird nicht zerstört, der Blitzschutz funktioniert unterbrechungsfrei. Im Falle eines Blitzeinschlags schaltet es die Verbraucher vollständig ab.
  2. Kontinuität steht im Vordergrund. In diesem Fall ist das Abschalten von Verbrauchern nicht akzeptabel, da bei einem Blitzeinschlag der Blitzschutz ausgeschaltet wird.

Bei der Installation von Geräten sollte ein zulässiger Mindestabstand von 10 m eingehalten werden, der die notwendige Induktivität zum Ansteuern der Maschine einer höheren Stufe gewährleistet.

Überspannungsschutzgerät Typ 1

Es ist möglich, SPDs der 1. und 2. Stufe zusammen in einem Gehäuse zu installieren (GOST R 50571.26-2002). Für jedes Erdungssystem sind SPDs entsprechend ausgelegt.

Stabblitzableiter

Es wird auf dem Dach von Gebäuden installiert, sodass die Struktur höher ist als alle anderen Punkte. Um die Ästhetik des Erscheinungsbildes des Hauses zu erhalten, sollte der Blitzableiter auf einer separaten Stütze (Baum) installiert werden.

Als Blitzableiter kommen (nach PUE) zum Einsatz: Winkelstahl 50x50, Rundstahl mit einem Querschnitt über 25mm 2 .

Es ist auch zulässig, als Blitzableiter ein Metallrohr mit einem Durchmesser von 40..50 mm mit beidseitig angeschweißten Abschnitten zu verwenden.

Die Anzahl der Blitzableiter wird je nach Größe des Bauwerks rechnerisch ausgewählt. Für Häuser mit einer Fläche von weniger als 200 m2 reicht ein Entwurf aus. Bei Gebäuden mit einer Fläche von mehr als 200 m2 ist die Installation von zwei Stangen erforderlich, deren Abstand 10 m nicht überschreiten sollte. Um einen Stromfluss in das Haus zu verhindern, wird die Stange mit Isoliermaterialien am Dach befestigt. zum Beispiel Holzklötze usw.

Aushubarbeiten für die Blitzschutzanlage

Kabel-Blitzableiter

Sie werden zum Schutz langer Gebäude und Bauwerke sowie von Hochspannungsleitungen eingesetzt, d. h. für schmale, lange Bauwerke.

Das Hauptelement ist ein Metallkabel, das über die gesamte Dachlänge aufgehängt ist. Die Befestigung erfolgt auf Holzstützen, so dass kein Kontakt zur Dachfläche entsteht. An allen Seiten des Gebäudes werden mindestens 2 Ableitungen verlegt.

Für Blitzableiter wird ein verzinktes Stahlseil TK mit dem erforderlichen Bemessungsquerschnitt, jedoch nicht weniger als 35 mm 2, verwendet. Die Auslegung von Kabelblitzableitern erfolgt unter Berücksichtigung der Eisbedingungen in der Gegend und der Anforderungen der PUE. Der Abdeckungsbereich dieses Blitzableitertyps hat die Form eines dreieckigen Prismas, dessen Oberkante ein gespanntes Kabel auf dem Dach eines Gebäudes ist. Wenn das Dach eine große Neigung oder mehrere Aufbauten unterschiedlicher Höhe aufweist, ist die Installation von Blitzableitern erforderlich, um den finanziellen Aufwand zu senken.

Bei Stab- und Kabelblitzableitern muss der Abstand zu den nächstgelegenen Bauwerken mindestens 15 m betragen, ansonsten soll die Montage auf verschiedenen Seiten des Gebäudes erfolgen.

Mesh-Blitzableiter

Sie bestehen aus Stahldraht (Aluminium) mit einem Querschnitt von 6 mm in Form von Zellen mit einer Fläche von nicht mehr als 150 mm 2, damit das Netz keine Berührungspunkte mit dem Dach hat (6. ,8 cm von der Oberfläche entfernt). Das Gewebe wird entlang isolierter Stützen über die gesamte Dachfläche gespannt, mit einer Gesamtgröße von mindestens 6x6 m. In den Ecken des Gebäudes werden alle 25 m des Umfangs Ableitungen verlegt.

Alle hervorstehenden Teile des Bauwerks müssen in den Schutzbereich von Blitzableitern fallen. Alle Lüftungs- und Gasabgasleitungen müssen innerhalb der Blitzschutzzone liegen, vorbehaltlich ihres obligatorischen Schutzes durch besondere Konstruktionen.

Freistehende Blitzableiter werden in folgenden Fällen eingesetzt:

  • es ist notwendig, mehrere Gebäude mit einer Struktur zu schützen;
  • Es ist nicht möglich, Blitzableiter auf dem Dach zu installieren.

Metallblitzableiter werden zum Schutz von Gebäuden mit einer Höhe von mehr als 30 m eingesetzt.

Ableiter

Die Aufgabe von Ableitern besteht darin, die Ladung effektiv vom Blitzableiter zur Erdungsstruktur abzuleiten.

Als Ableiter werden Stahldraht mit einem Durchmesser von 6 mm und ein Metallstreifen mit einer Wandung von mindestens 2 mm und einer Breite von 30 mm verwendet.

Sofern die Wände keine leitfähigen Elemente enthalten, werden Ableitungen überall an der Wand befestigt, sofern der Abstand zu Türen und Fenstern eingehalten wird. Zur Sicherung der Struktur kommen Schrauben und Schweißen zum Einsatz.

Die Anzahl der Stromableiter richtet sich nach der Anzahl der Blitzableiter. Bei Stabstäben wird die Anzahl der Stäbe gleichgesetzt, bei Maschen- und Kabelstäben beträgt die Mindestanzahl mindestens 2.

Erdung

Ein Stromkreis wird mit einer gemeinsamen Erdungselektrode des Stromnetzes aufgebaut. Das einfachste Design ist eine dreieckige Erdungsschleife. Die Spitzen sind vertikale Elektroden, die bis zu einer Tiefe von 3 m in den Boden getrieben werden. Der optimale Abstand zwischen den Gipfeln beträgt 3m.

Ein horizontaler Erdungsleiter (der die Eckpunkte eines Dreiecks zu einer einzigen Struktur verbindet) wird bis zu einer Tiefe von mindestens 0,5 m verlegt. Die Verbindung erfolgt ausschließlich durch Schweißen.

Installation von Blitzschutz

Für Privathäuser werden am häufigsten passive Blitzschutzableiter gebaut.

Vorarbeit:

  • Zunächst müssen alle Messungen durchgeführt werden: Breite, Höhe des Hauses, geschätzter Schutzradius (für Stabblitzableiter).
  • Danach ist es notwendig, die Höhe des Blitzableiters und die Art seiner Befestigung zu bestimmen.
  • Die Länge der Ableitung wird nach der Bestimmung des Installationsortes des Blitzableiters berechnet. Der Weg vom Aufprallpunkt zur Erdung muss möglichst kurz sein, daher wird von der Gestaltung komplexer Bauwerke abgeraten, Verbindungen in Ringform sind verboten.
  • Das Erdungselement muss sich laut PUE und SNiP in einem Abstand von mindestens 1 m von der Gebäudewand befinden und darf Fußgängerwege und Veranden nicht kreuzen.

Nachdem Sie die Länge und Ausführung der Erdung genau berechnet haben, müssen Sie direkt mit den Bau- und Installationsarbeiten fortfahren.

Erdungsgerät:

  • Zur Erdung wird Winkelstahl 50x50 (GOST 8509-93) oder Bandstahl 40x4 (GOST 103-76) verwendet. Es kann auch Rundstahl verwendet werden.
  • Die Erdungsschleife ist in Form eines Polygons ausgeführt, in dessen Spitzen vertikale Elektroden mit einer Länge von mindestens 2 m eingetrieben sind. Die Eckpunkte des Dreiecks werden durch Schweißen mit Bandstahl zu einer einzigen Metallstruktur verbunden.

Installation des Blitzableiters:

  • Auf dem Dach des Gebäudes werden Holzstützen installiert, deren Installation den Kontakt der Stange mit dem Dach des Gebäudes vollständig verhindert.

Installation der Ableitung:

  • Der letzte Schritt ist die Installation einer Ableitung und der Anschluss aller Blitzschutzelemente. Die Ableitungen sind auf speziellen Konstruktionen – Kufen – montiert, die auch den Kontakt mit der Hausoberfläche verhindern.
  • Nach Abschluss der Aushub- und Bauarbeiten ist es notwendig, den Widerstand des Blitzableiters zu messen und festzustellen, ob die erhaltenen Werte mit den berechneten Werten übereinstimmen.
  • Bei Holzhäusern ist der Prozess zum Bau eines Blitzableitersystems ähnlich. Alle Elemente der Blitzschutzkonstruktion müssen 150 mm von der Wandebene entfernt sein.

Blitzschutz für Holzhäuser

Innenschutz von Gebäuden und Bauwerken

SPDs schützen elektrische Geräte vor Überspannungen und großen induktiven Lasten.

Quellen von Überspannungen bei Gewittern:

  • DLM (direkter Blitzeinschlag) in ein Blitzschutzgerät, Einschläge in nahegelegene Stromleitungen;
  • Blitzeinschläge in der Nähe von Objekten.

SPDs werden in Wohn- und Verwaltungsgebäuden sowie Industrieanlagen installiert. In Landhäusern mit ein- und zweistöckigen Gebäuden ist der Einbau eines SPD in den Stromversorgungskreis obligatorisch (GOST R 50571.26-2002).

Vorteile der Verwendung von SPD:

  • zuverlässiger Schutz vor Überspannungen;
  • niedrige Gerätekosten.

Das Funktionsprinzip der Geräte basiert auf der Nichtlinearität der Strom-Spannungs-Kennlinie. Bei einem deutlichen Spannungsanstieg behält der Varistor die Fähigkeit, elektrischen Strom durchzulassen.

Die Geräte fallen nach mehreren Schutzaktivierungen aus. Das SPD muss nach jedem Betriebszyklus überprüft werden.

Zum Schutz vor starken Strömen sind im Stromkreis vor dem SPD Sicherungen enthalten.

In Netzen bis 1 kV sind drei Stufen des Überspannungsschutzes vorgesehen:

  1. SPD 1. Stufe. Klasse B. Ausgelegt für Stromstöße bis 100 kA. Installiert in vorbereiteten Metallschränken im Eingangsverteiler oder auf der Hauptschalttafel.
  2. SPD 2 Stufen. Klasse C. Die Amplitude der Impulsströme beträgt 15..20 kA. Sie werden in Bereichen eingesetzt, die vollständig vor direkten Blitzeinschlägen geschützt sind. Die Installation erfolgt in Verteilertafeln an Eingängen zu Gebäuden und Räumlichkeiten.
  3. SPD 3 Stufen. Klasse D. Entwickelt, um Geräte vor Restüberspannungsströmen zu schützen. Die Montage erfolgt direkt vor Elektrogeräten, der zulässige Mindestabstand beträgt 5 m.

SPD-Auswahlparameter gemäß GOST R 50571.26-2002:

  • Nennnetzspannung;
  • langfristig zulässige Betriebsspannung der Schutzeinrichtung – die höchste Spannung, die angelegt werden kann, bevor die Schutzeinrichtung auslöst;
  • Varistor-Leckstrom;
  • Reaktionszeit des Schutzes;
  • Impulsstrom;
  • maximaler Spannungswert, wenn Strom durch das SPD fließt;
  • Klassifizierungsspannung;
  • maximaler Impulsentladestrom – die maximale Strombelastung, während der das Gerät betriebsbereit bleibt.

Die Einhaltung des Abstands zwischen den Geräten ist notwendig, um die Zeitverzögerung zu gewährleisten und einen Impuls zum Auslösen der nächsten Schutzstufe zu geben:

  • zwischen SPDs 1. und 2. Grades - mindestens 10 m;
  • zwischen SPDs der Stufe 2 und 3 – mindestens 5 m;
  • zwischen SPDs der Klasse 3 (untereinander) – mindestens 1 m.

Jedes SPD muss mit einem separaten Leiter an das Erdungsgerät angeschlossen werden.

Ein 3-stufiger Überspannungsschutz schützt Geräte in einer Entfernung von bis zu 10 m. Ist ein weiterer Schutz des Netzwerks erforderlich, ist die Installation des nächsten Geräts erforderlich.

Um Gebäude und Bauwerke zuverlässig zu schützen, ist der Einsatz eines inneren und äußeren Blitzschutzes erforderlich. Ohne wirksame Blitzableiter können Überspannungsschutzgeräte ihre Funktion nicht erfüllen.

Video zum Thema Blitzschutz

Für Landhäuser ist ein hochwertiges Blitzschutzsystem äußerst wichtig, denn hilft, die Zerstörung von Häusern und Sachschäden zu verhindern. Der Aufbau passiver Blitzschutzsysteme kann gemäß den Anforderungen der PUE in Eigenregie erfolgen. Aktiver Schutz erfordert hohe Qualifikationen und kann nicht ohne die Hilfe von Spezialisten installiert werden.